電極絲在線(xiàn)切割機(jī)床組成中的作用和關(guān)系
電極絲大家都很熟悉，但是在線(xiàn)切割液機(jī)床中電極絲的作用和關(guān)系，大家了解嗎，在這里宜興華青潤(rùn)滑材料科技有限公司（http://www.0510hq.cn）與大家一起探討電極絲在線(xiàn)切割機(jī)床組成中的作用和關(guān)系。
一、絲張力及走絲速度：
①對(duì)于高速走絲線(xiàn)切割機(jī)床加工，廣泛采用?0．06～0．25mm的鉬絲，因它耐損耗、抗拉強(qiáng)度高、絲質(zhì)不易變脆且較少斷絲。提高電極絲的張力可減少絲振的影響，從而提高精度和切割速度。絲張力的波動(dòng)對(duì)加工穩(wěn)定性影響很大。產(chǎn)生波動(dòng)的原因是：貯絲筒上的電極絲正反運(yùn)動(dòng)時(shí)張力不一樣；工作一段時(shí)間后電極絲又會(huì)伸長(zhǎng)，致使張力下降（一般認(rèn)為張力在12～15N較合適人張力下降的后果是絲振加劇，極易斷絲。
②隨著走絲速度的提高，在一定范圍內(nèi)，加工速度也會(huì)提高。同時(shí)走絲速度的提高有利于電極絲把工作液帶人較大厚度的工件放電間隙中，有利于電蝕產(chǎn)物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但欲速則不達(dá)，走絲速度過(guò)高，電極絲抖動(dòng)嚴(yán)重，反而破壞了加工的穩(wěn)定性，這不僅使加工速度下降，而且加工精度和表面粗糙度都會(huì)變差，并易造成斷絲。但走絲速度也不能過(guò)低，否則加工時(shí)由于損耗大，也易斷絲，一般經(jīng)驗(yàn)以小于10m／s為宜。
二、電極絲的選擇：
①電極絲的選擇不外乎是電極絲的種類(lèi)及直徑。通常電火花線(xiàn)切割機(jī)床加工所用的電極絲材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性，電子溢出功應(yīng)小，抗拉強(qiáng)度大，耐電腐蝕性能好．絲本身不得有彎折和打結(jié)現(xiàn)象。其材料通常有鉬絲、鎢絲、鎢鉬絲、黃銅絲、銅鎢絲等。其中以鉬絲和黃銅絲用得最多。
②采用鎢絲加工，可獲得較高的加工速度，但放電后絲變脆，易斷絲，應(yīng)用較少。故一般在走絲速度較慢、弱電規(guī)準(zhǔn)時(shí)使用。鉬絲熔點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度低，但韌性好，在頻繁的急冷急熱的變化中，絲質(zhì)不易變脆而斷絲，因此，盡管有些性能不如鎢絲好，但仍是目前使用最為廣泛的一種電極絲。鎢鉬絲（鎢、鉬各50％加工效果比前兩種都好故使用壽命和加工速度都比鉬絲高，但價(jià)格昂貴。銅絲的加工速度高，加工過(guò)程穩(wěn)定，但抗拉強(qiáng)度差，損耗也大，一般在低速走絲線(xiàn)切割機(jī)床加工中使用較多。綜上所述，電極絲的種類(lèi)應(yīng)根據(jù)加工情況而定。否則會(huì)常常引起斷絲。
③對(duì)于高速走絲線(xiàn)切割機(jī)床加工，一般電極絲直徑在?0.06～0．25mm之間，常用的在?0．12～0．18mm之間。需獲得精細(xì)的形狀和很小的圓角半徑時(shí)，則選擇?0．04mm的電極絲。電極絲選擇得當(dāng)，會(huì)大大減少斷絲的發(fā)生。
三、新鉬絲及鉬絲自斷：
新鉬絲表面有一層黑色氧化物，加工時(shí)切割速度快，工件表面呈粗黑色，這時(shí)電源能量太大，易斷絲。因此對(duì)于新鉬絲，加工電流需適當(dāng)減小，等電極絲基本發(fā)白后，即可恢復(fù)正常電參數(shù)。當(dāng)線(xiàn)切割機(jī)床較長(zhǎng)時(shí)間未用，待使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉬絲已斷。這是溫差使材料熱脹冷縮，加上鉬絲本身的張力作用而繃斷。若線(xiàn)切割機(jī)床停用，應(yīng)將貯絲筒搖至末端并松掉鉬絲。
四、與工件相關(guān)的斷絲：
【加工薄工件時(shí)的斷絲】
薄工件一般指其厚度在3mm以下。其斷絲的主要原因是：線(xiàn)架上下導(dǎo)絲輪的開(kāi)距是固定的，一般約70mm左右。當(dāng)切割薄工件時(shí)，在高速走絲的情況下，電極絲失去了加工厚工件時(shí)產(chǎn)生的冷卻液的阻尼作用，加上火花放電的影響銀絲易抖動(dòng)。解決的辦法是，可調(diào)整加工電壓至50V左右；調(diào)整加工電流在0．3A左右，調(diào)整脈寬，使之小于10?m；減小鋼絲抖動(dòng)，如貯絲筒是直流電機(jī)拖動(dòng)的，可改變電樞電壓，降低轉(zhuǎn)速；如是交流電機(jī)拖動(dòng)的，則在三相的任意二相中串接一只10～15?、7 5W的線(xiàn)繞電阻，降低相電壓，使其換向過(guò)渡時(shí)間稍長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)軟換向，可有效減少抖動(dòng)；在上下導(dǎo)輪之間采用輔料加厚的方法，加大厚度，增加阻尼，也可防止鉬絲抖動(dòng)。這種方法較簡(jiǎn)便，而且不需調(diào)整加工電參數(shù)。
【加工厚工件時(shí)的斷絲】
厚工件一般指大于100mm的工件。切割厚工件時(shí)的斷絲可能發(fā)生在剛進(jìn)給一產(chǎn)生火花時(shí)或工件切割過(guò)程中以及工件切完時(shí)。斷絲的主要原因是：
【線(xiàn)切割起始的斷絲】
從工件外進(jìn)給切割剛產(chǎn)生火花就斷絲。這是因初始切割時(shí)，鉬絲在工件之外，上下導(dǎo)絲輪開(kāi)距大，由于鉬絲沒(méi)有阻尼而抖動(dòng)，使鉬絲和工件之間的間隙處于不佳狀態(tài)，或過(guò)量的乳化液，造成絕緣電阻降低，滅弧性能不好，使放電間隙中包含了電弧放電而造成銅絲燒傷。在電火花加工中，電弧放電是造成負(fù)極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不佳，易形成電弧放電。而只要電弧集中于某一段，就會(huì)引起斷絲。并且，短路電流越大，電弧對(duì)鉬絲的燒傷越嚴(yán)重，斷絲的可能性就越大。
【切割過(guò)程中的斷絲】
當(dāng)鉬絲切人工件后，由于切縫窄，乳化液滲透困難，切縫中的電蝕物（碳黑與金屬何不出來(lái)，使加工條件變壞，往往在切縫中二次。三次地放電加工，致使切縫變寬，和切割薄工件一樣，間隙處于不佳狀態(tài)，使脈沖形成電弧放電。如電弧放電集中于某一段，則很快會(huì)把鉬絲燒斷。
【切割快完時(shí)的斷絲】
在快切割完而尚差幾毫米，甚至幾十微米時(shí)斷絲。產(chǎn)生這種斷絲的原因除上述原因外，還有工件的自重，工件材料的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的變形，造成夾絲拉斷。解決的辦法是，可自制簡(jiǎn)易的工裝夾具，材料在加工前作必要的熱處理。
【工件中夾有不導(dǎo)電物質(zhì)引起的斷絲】
①外觀看似正常的材料在正常切割時(shí)，突然發(fā)生“短路”現(xiàn)象，不管怎樣排除都不能奏效。這種情況多為在鍛打或熔煉的材料中夾有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不具有良好的導(dǎo)電性，致使加工中不斷短路，最終勒斷鋼絲。解決的辦法是，可編制一段每進(jìn)0．05～0．1mm便后退0．5～1mm的程序，在加工中反復(fù)使用，并加大冷卻液流量，一般可沖刷掉雜質(zhì)，恢復(fù)正常切割。
②線(xiàn)切割機(jī)床加工的工件多數(shù)都是在平磨以后，按正常的工藝，平磨后應(yīng)退磁。若工件未退磁，線(xiàn)切割機(jī)床加工中產(chǎn)生的電腐蝕顆粒易吸附在割縫中，特別是工件較厚時(shí)，不退磁易造成切割進(jìn)給不均勻，表面粗糙度值增大造成短路、斷絲。
【線(xiàn)切割加工自動(dòng)對(duì)中心時(shí)斷絲】
這是因?yàn)楣に嚳妆谟杏臀?、毛刺或某些不?dǎo)電的物質(zhì)，當(dāng)電極絲移動(dòng)到孔壁時(shí)未火花放電，致使線(xiàn)切割機(jī)床不能自動(dòng)換向，工件將鉬絲頂彎，最后勒斷鋼絲。因此加工前一定要將工藝孔清理干凈。
五、與脈沖電源相關(guān)的斷絲：
加工電流很大，火花放電異常，導(dǎo)致斷絲。這種故障多數(shù)是脈沖電源的輸出已變?yōu)橹绷鬏敵鏊隆拿}沖電源的輸出級(jí)向多諧振蕩器逐級(jí)檢查波形，更換損壞的元件，使輸出為合乎要求的脈沖波形時(shí)才能投入使用。
【輸出電流超過(guò)限值斷絲】
在加工過(guò)程中火花放電突然變?yōu)樗{(lán)色的弧光放電，電流超過(guò)限值，將鉬絲燒斷。用示波器測(cè)輸人端和振蕩部分都無(wú)波形輸出。可判斷故障出在振蕩部分。檢查發(fā)現(xiàn)有三極管的。立功極間內(nèi)部開(kāi)路，中極間內(nèi)部擊穿，更換此管，高頻電源恢復(fù)正常。另一種情況也是在加工過(guò)程中突然斷絲，電流在限值以上。用示波器測(cè)量高頻電源輸出端，其波形幅值減小，并有負(fù)波，而脈沖寬度符合要求，測(cè)量推動(dòng)級(jí)波形其頻率、脈沖寬度及幅值均符合要求。判斷故障在功放部分。檢查功率管，測(cè)得其中一只管子的ce極間內(nèi)部擊穿，使末級(jí)電流直接加到鋼絲與工件之間引起電弧燒斷鉬絲。換去該管，恢復(fù)正常。
【鉬絲上出現(xiàn)燒傷點(diǎn)發(fā)生斷絲】
①一旦鉬絲上出現(xiàn)“疙瘩”狀的燒傷點(diǎn)，極易發(fā)生斷絲現(xiàn)象。一般認(rèn)為，這是粘附在電極絲上的加工屑（陽(yáng)極物質(zhì)）所為，該粘附物起到了使放電集中在電極絲上的作用，此時(shí)若冷卻散熱條件差，就很可能使該處的溫度升高，這樣一來(lái)在連續(xù)的放電中就可能繼續(xù)有其他加工屑粘附在該點(diǎn)附近，如此造成一種惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致該處發(fā)生燒傷現(xiàn)象。
②至于為何加工屑會(huì)粘附到電極絲上的問(wèn)題，其主要原因與脈沖參數(shù)和放電間隙的冷卻狀況有關(guān)。解決的辦法是，可提高脈沖電源的空載電壓幅值，或采用雙脈沖法門(mén)類(lèi)似于通常所說(shuō)的分組脈沖），這樣可減少加工屑粘附到電極絲上的可能性；加大冷卻液流量，改善冷卻條件。
【鉬絲上出現(xiàn)燒蝕點(diǎn)發(fā)生斷絲】
在鋼絲額中，每隔一段（約10mm左右）即有一個(gè)燒蝕點(diǎn)。輕微的像一個(gè)霉點(diǎn)，嚴(yán)重的可明顯看到鉬絲的燒蝕點(diǎn)。這是由于電極絲與工件間拉弧所造成的，因某種原因使工件上A點(diǎn)與鉬絲上B點(diǎn)拉弧，電極絲在運(yùn)動(dòng)，A、B二點(diǎn)間的拉弧越拉越長(zhǎng)，A點(diǎn)又與最接近的B’點(diǎn)開(kāi)始拉弧，如此周而復(fù)始，即形成有規(guī)律間隔的蝕點(diǎn)，使電極絲的強(qiáng)度大大下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是進(jìn)給系統(tǒng)末級(jí)輸出不平衡，調(diào)整進(jìn)給系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即可消除。
六、與走絲裝置及工作液相關(guān)的斷絲：
①與走絲裝置相關(guān)的斷絲，其根本原因還是該裝置精度變差，尤其是異輪的磨損，會(huì)增加鉬絲的抖動(dòng)，破壞火花放電的正常間隙，易造成大電流集中放電，從而增加斷絲的機(jī)會(huì)。
【可從3個(gè)方面去檢查導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的精度】
A 導(dǎo)輪V形槽變寬。這會(huì)使電極絲在Y軸方向產(chǎn)生往復(fù)位移，表現(xiàn)在貯絲筒正反換向時(shí)出現(xiàn)不進(jìn)給或跳進(jìn)給的現(xiàn)象；
B 導(dǎo)輪V形槽的底徑不圓。這是由于支撐導(dǎo)輪的軸承損壞，加工時(shí)鉬絲沒(méi)有進(jìn)人導(dǎo)輪的V形槽或有污物將導(dǎo)輪卡死，鉬絲拉出深槽所致，當(dāng)用手搖動(dòng)貯絲筒時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)電極絲在X軸方向前后移位
C 導(dǎo)電軸與導(dǎo)電輪接觸不好引起斷絲。加工中發(fā)現(xiàn)電流表指針左右擺動(dòng)大，進(jìn)給速度快慢不均勻，有時(shí)電流表指針退回到零，控制臺(tái)進(jìn)給速度很快，因沒(méi)有放電，最后將鉬絲拉斷。這時(shí)要更換新的導(dǎo)電輪和導(dǎo)電軸。
②對(duì)要求切割速度高或大厚度工件，其工作液的配比可適當(dāng)?shù)恍┘s5％～8％的濃度，這樣加工較穩(wěn)定，不易斷絲。
③工作液臟污，時(shí)間用長(zhǎng)后綜合性能變差是引起斷絲的重要原因。實(shí)踐中，可這樣來(lái)衡量工作液是否變差：當(dāng)加工電流為2A左右，其切割速度為40mm2／min左右，每天工作8 h，使用兩天后效果最好，繼續(xù)使用8～10天則易斷絲，須更換新的工作液。
④有研究認(rèn)為，用高純水配置的工作液加工時(shí)工作穩(wěn)定，較少斷絲。其原因是估計(jì)高純水在離子交換提純的過(guò)程中去除了某些有害于電蝕加工的離子，如鈣離子、鎂離子等，致使在加工過(guò)程中，雖有電蝕產(chǎn)物的介人，使工作液中混入了各種離子，但由于清除了有害離子而得以使加工穩(wěn)定。