1.1 加工表面質(zhì)量日臻完善

1.1 加工表面質(zhì)量日臻完善

（1）納秒級大峰值電流脈沖電源技術(shù)

電火花加工時(shí)金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時(shí)間長(cháng)，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質(zhì)層增厚，內應力加大，易產(chǎn)生裂紋。而脈寬小到一定值時(shí)，作用時(shí)間極短，形成氣化加工，可以減小變質(zhì)層厚度，改善表面質(zhì)量，減小內應力，避免裂紋產(chǎn)生。

慢走絲線(xiàn)切割先進(jìn)的低速走絲電火花線(xiàn)切割機采用的脈沖電源其脈寬僅幾十ns，峰值電流在1 000 A以上，形成氣化蝕除，不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。

（2）防電解（BS）脈沖電源

低速走絲電火花線(xiàn)切割加工采用水質(zhì)工作液。水有一定的導電性，即使經(jīng)過(guò)去離子處理，降低電導率，但還有一定的離子數量。當工件接正極，在電場(chǎng)作用下，OH-離子會(huì )在工件上不斷聚集，造成鐵、鋁、銅、鋅、鈦、鎢的氧化和腐蝕，并使硬質(zhì)合金材料中的結合劑—鈷成離子狀態(tài)溶解在水中，形成工件表面的“軟化層”。曾采用提高電阻率的措施(由幾十千歐?厘米提高到幾百千歐?厘米)，盡可能降低離子濃度，雖對改善表面質(zhì)量起了一定的作用，但還是不能有效地徹底解決“軟化層”的問(wèn)題。

電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術(shù)手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的OH-離子電極絲與工件之間處于振蕩狀態(tài)，不趨向工件和電極絲，防止工件材料的氧化。

采用防電解電源進(jìn)行電火花線(xiàn)切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在1μm以下，避免硬質(zhì)合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質(zhì)合金模具的壽命。

測試結果表明，防電解電源加工硬質(zhì)合金模具壽命已接近機械磨削加工，在接近磨損極限處甚至優(yōu)于機械磨削加工。

1.2 精度日益提高

1.2 切割精度日益提高

（1）多次切割技術(shù)

多次切割技術(shù)是提高低速走絲電火花線(xiàn)切割加工精度及表面質(zhì)量的根本手段。它是設計制造技術(shù)、數控技術(shù)、智能化技術(shù)、脈沖電源技術(shù)、精密傳動(dòng)及控制技術(shù)的科學(xué)整合。一般是通過(guò)一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面質(zhì)量。原來(lái)為達到高質(zhì)量的表面，多次切割的次數需高達7～9次，現在只需3～4 次。

（2）拐角加工技術(shù)不斷優(yōu)化完善

由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì )造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，研究人員采取了更多的動(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：改變走絲路徑；改變加工速度（薄板）；自動(dòng)調節水壓；控制加工能量等。

通過(guò)采用綜合的拐角控制策略，粗加工時(shí)角部形狀誤差減少70%，可一次切割達5靘的配合 精度。

（3）采用提高平直度的技術(shù)

高精度精加工回路都是提高平直度的技術(shù)，被認為對厚件加工意義重大。

（4）床結構更加精密

為了保證高精度的加工，采用了許多技術(shù)措施來(lái)提高主機精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機床內部溫度與水溫相同，減小了機床的熱變形。②采用直線(xiàn)電機。響應度高，精密定位可實(shí)現0.1μm當量的控制，進(jìn)給無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，提高放電頻率，保持穩定放電，兩次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花崗巖制件，其熱慣性比鑄鐵大25倍，降低溫度變化對切割精度的影響。④采用固定工作臺、立柱移動(dòng)結構，提高工作臺承重，不受浸水加工和工件重量變化的影響。⑤采用浸入式加工，降低工件熱變形。⑥電機伺服，閉環(huán)電極絲張力控制。⑦高精度對刀：采用電壓調制對刀電源。對刀精度可達±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。

（5）慢走絲線(xiàn)切割細絲切割

為了進(jìn)行小圓角、窄縫、窄槽及微細零件的微精加工，各制造企業(yè)都花大力氣進(jìn)行細絲切割技術(shù)的研究。目前世界主要電加工機的制造企業(yè)都可以采用0.02～0.03 mm的電極絲進(jìn)行切割。

1.3 加工效率明顯提高

1.3 慢走絲線(xiàn)切割加工效率明顯提高

（1）*高加工效率

由于ns級大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，低速走絲電火花線(xiàn)切割機的加工效率也在不斷提高。蘇州三光機床使用標準電極絲時(shí)，加工效率為 350 mm2/min。

（2）較大厚度工件的加工效率

日本三菱電機公司FA-V系列機床在切割300 mm厚的工件時(shí)，加工效率可達170 mm2/min。這是很有實(shí)際意義的技術(shù)提升。

（3）厚度變化工件的加工效率

自動(dòng)檢測加工件的厚度，自動(dòng)調整加工參數，防止斷絲，達到該狀態(tài)的*高加工效率。

（4）慢走絲線(xiàn)切割雙絲自動(dòng)交換技術(shù)

瑞士阿奇夏米爾公司推出的ROBOFIL 2030S1-TW機床能采用0.20～0.02 mm的電極絲自動(dòng)進(jìn)行雙絲切換加工。采用粗絲進(jìn)行**次切割，一般絲徑為0.25 mm，以提高加工效率，并可無(wú)芯切割；然后采用細絲進(jìn)行修整，一般采用0.10 mm的細絲，切割出小圓角，并可提高精度?？傮w可節省30%～50%的切割時(shí)間。

（5）慢走絲線(xiàn)切割快速自動(dòng)穿絲技術(shù)

日本牧野公司稱(chēng)自動(dòng)穿絲時(shí)間<15 s；日本沙迪克公司稱(chēng)穿絲時(shí)間為13 s.日本三菱電機公司，當板厚為50 mm 時(shí)，穿絲時(shí)間為10 s，切絲、穿絲總時(shí)間為25 s。

2 低速走絲電火花線(xiàn)切割機開(kāi)發(fā)生產(chǎn)情況

2.1 瑞士、日本制造的線(xiàn)切割機

2.1 瑞士、日本制造的低速走絲電火花線(xiàn)切割機

（1）上等低速走絲電火花線(xiàn)切割機

這種低速走絲電火花線(xiàn)切割機代表了目前的*高水平，如瑞士夏米爾公司的X0X0系列機床、日本三菱電機公司的PA系列超高精度機床、日本牧野公司的UPJ-2超精密機床等。這類(lèi)機床的 *大特點(diǎn)是加工精度很高，在±0.002 mm以?xún)?，表面粗糙度Ra<0.2μm，一般都能使用<0.03 mm的電極絲進(jìn)行微精加工，主機大都具有熱平衡系統，一些機床采用在油中進(jìn)行切割加工。瑞士阿奇夏米爾公司的雙絲機床也屬于這個(gè)檔次。這個(gè)檔次的中型機床每臺售價(jià)一般在200萬(wàn)元以上。

（2）上等低速走絲電火花線(xiàn)切割機

這檔機床除了采用無(wú)電阻防電解電源外，一般均帶有自動(dòng)穿絲裝置，能采用0.10 mm的電極 絲進(jìn)行切割，精度在±0.003 mm左右。*高加工效率能達500 mm2/min的超高速機也屬于這個(gè)檔次，如夏米爾公司的240CC、440CC機，日本三菱電機公司的FA-V超高速高性能機等。這個(gè)檔次的中型機床每臺售價(jià)在100萬(wàn)元以上。

（3）慢走絲線(xiàn)切割中檔低速走絲電火花線(xiàn)切割機

為了搶占中國市場(chǎng)，日本、瑞士的電加工機床制造企業(yè)推出了這檔機床，價(jià)格一般在50～80萬(wàn)元/臺。如瑞士阿奇公司的XENON、夏米爾公司的380，日本沙迪克公司的AQ系列、三菱電機公司的FA系列等。這類(lèi)機床一般由這些公司在中國設立的工廠(chǎng)制造，如北京阿奇夏米爾公司、大連三菱公司、蘇州沙迪克特種公司。

這檔機床的配置和性能滿(mǎn)足了用戶(hù)采用低速走絲電火花線(xiàn)切割加工的基本要求。一般都采用無(wú)電阻、防電解電源，具有水浸式加工、錐度切割功能。實(shí)用的*高加工效率為120～150 mm2/min ，*佳表面粗糙度達Ra<0.5μm，切割精度可達±0.005mm，一般都采用0.15 mm以上的銅絲進(jìn)行切割。這檔機床一般都具備自動(dòng)穿絲功能，可供用戶(hù)選配。

上述3個(gè)檔次的低速走絲電火花線(xiàn)切割機也可稱(chēng)為上等機、標準機、入門(mén)機。

2.2 慢走絲線(xiàn)切割臺灣制造的線(xiàn)切割機

2.2 慢走絲線(xiàn)切割臺灣制造的低速走絲電火花線(xiàn)切割機

臺灣的低速走絲電火花線(xiàn)切割機起步雖然較晚，但這幾年來(lái)發(fā)展迅速。其關(guān)鍵的一個(gè)舉措就是由若干家電加工機床制造企業(yè)共同出資，在有關(guān)部門(mén)一定限度的支持下，由臺灣工業(yè)技術(shù)研究院投入大量的人力、物力做關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)10多年的攻關(guān)，在控制系統及電源等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。

臺灣各企業(yè)制造的低速走絲電火花線(xiàn)切割機目前應屬中檔機的范圍，銷(xiāo)售價(jià)一般在50～60萬(wàn)元/臺。這些機床一般都采用無(wú)電阻防電解電源具有錐度切割、浸入式加工等功能，慶鴻、徠通兩家公司已掌握自動(dòng)穿絲技術(shù)。

臺灣低速走絲電火花線(xiàn)切割機的*高加工效率在200 mm2/min左右，實(shí)用加工效率為100～ 120 mm2/min，切割表面粗糙度為Ra 0.5～0.8μm。一般認為臺灣機的切割精度應在±0.005 mm左右。