電火花線（xiàn）切割（gē）加工是依靠火花放電產生（shēng）熱來去除（chú）金屬的一種切（qiē）削加工方法。線切割加工的主要工藝指標的有切割（gē）速度、加工精度、表麵粗糙度等。下麵主要針對非電參數中電極絲及其（qí）材料對加工工（gōng）藝的影（yǐng）響進行分析。

1 電極絲的選擇

      目前數（shù）控電火花線切割機床加工使用的電極絲材料有（yǒu）鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲（sī）、黃銅絲、銅鎢絲等。

      采（cǎi）用鎢絲加工時，能夠獲得較（jiào）高的（de）加（jiā）工速度，但放電後電極絲易變脆，導致斷絲現象（xiàng），故應用較少，隻在慢走絲弱規準加工中尚有使用。鉬絲比鎢絲熔點低，抗拉強度（dù）低，但韌性好，在頻繁的急熱急冷變化過程中（zhōng），絲質不（bú）易變脆（cuì）、不易斷絲。鎢（wū）鉬絲（sī）（鎢、鉬各占（zhàn）50%的合金） 加工（gōng）效果比前兩種都好，它具有鎢、鉬（mù）兩者的特性，使用壽命和加工速度都比鉬（mù）絲高。銅鎢絲有較好的加工效果，但抗（kàng）拉強度差些，價（jià）格比較昂貴，來源較少，故應用較少。采用黃銅絲做電極絲時，加工速度較高，加（jiā）工穩定性好，但抗（kàng）拉強度，損耗大（dà）。

      目前，快走絲線（xiàn）切割（gē）加工中廣泛使用鉬絲作為電極絲，慢走絲（sī）線切割加工中廣泛（fàn）使用（yòng）直徑為φ0. 切割加工中（zhōng）廣泛使用直徑為（wéi）φ0.1mm 以上的黃銅絲作為電（diàn）極絲。

2 電極絲的直徑

      電（diàn）極絲的直徑是根據加工要求和工藝條件選取的。在加工要求允（yǔn）許（xǔ）的（de）情況下，可選用直徑大些的電極絲。直徑大，抗拉強度大，承受電流大，可采用較強的電規準進行加工，能夠提高（gāo）運輸的脈衝能量，提高加工速度。同時，電極絲粗（cū），切縫寬，放點產物排除條件好，加工（gōng）過程穩定，能提高（gāo）脈衝利用率和加工速度。若電極絲過粗，則難（nán）加工出內尖角（jiǎo）工（gōng）件，降低了（le）加工精度，同時切（qiē）縫過寬使材料的蝕除量（liàng）變大，加工速度也有所（suǒ）降低；若電極絲直徑過小，則抗拉強度低，易斷絲，而且切縫（féng）較窄，放點產物排除條件差，加工經常出現不穩定現（xiàn）象，導致加工速度降低。細電極（jí）絲的優點是可以得到較小半徑的內尖角，加工精度能相應提高。表1 是常見的幾種直徑的鉬絲的最小拉斷力。快走（zǒu）絲一（yī）般采用φ0.10~φ0.25mm 的鉬絲（sī）。1mm 以上（shàng）的黃（huáng）銅絲作為電（diàn）極絲。

3 走絲（sī）速度對工藝指標的影響

      對於快走絲線切割機床，在（zài）一定（dìng）的（de）範圍內，隨著走絲速度（dù）（簡稱絲速） 的提高，有（yǒu）利於脈衝結束是放電通道迅速消電離。同時，高速運動的電極絲能把工作（zuò）液帶入厚度較大工件的放電間隙中，有利於排屑（xiè）和放電加工穩定進行。故在一定加工條件下，隨著絲速的增大，加工速度提高。圖1 為（wéi）快走絲線切割機床走絲速度與切割速度關係的實驗（yàn）曲線。實驗證明：當走絲（sī）速度有1.4m/s 上升到7~9m/s 時（shí），走絲速度對切割速度的（de）影響非常明顯。若再繼（jì）續增大走絲速度，切割速度不僅不增大（dà），反（fǎn）而開始下降，這是因為絲速再增大，排屑條件雖然仍在改（gǎi）善，蝕除作用基本不變（biàn），但是儲絲筒一次排絲的運轉時間減（jiǎn）少，使其在一定（dìng）時間內的正（zhèng）反向換向次數增多（duō），非加工（gōng）時間增多，從而使加工速度降低。

      對應最大加工速度（dù）的最佳走絲速度與工藝條件、加工對象有關，特別（bié）是與工件（jiàn）材料的厚度有很大關係。當其他工藝條件相同時，工件材料厚一些，對應於最大加工速度的走絲速度就高些，即圖1 中的曲線將隨工件厚度增加而向右移。

      在國產（chǎn）的（de）快走（zǒu）絲機床中，有相當一（yī）部分機床的走絲速度可調節，走絲速有3m/s、6m/s、9m/s、12m/s，可根據不同的加工工件厚度選用最佳的加（jiā）工速度（如表2 所（suǒ）示）；還有另外一些（xiē）機床隻（zhī）有一種走絲速度，快走絲機床的走絲速度為8.7m/s。

      對（duì）慢走絲線切割機床來說，同樣也是走絲速度越快，加工速度越快（kuài）。因為慢走絲（sī）機床的電極絲的線速度範圍約（yuē）為每秒零點幾毫米（mǐ）到幾百毫米。這種走私方式是比較平穩（wěn）均勻的，電極（jí）絲抖（dǒu）動小，故加工出的零件表麵粗糙度好、加工精度高；但絲速慢導致放電產物不能及時被帶出放電間隙（xì），易造成短路及不（bú）穩定放電現象。提高電極絲走絲速度，工作液容易被帶入放（fàng）電間隙（xì），放電產物也容易（yì）排出間隙之外，故改善了間隙狀態，進而可提高加工速度。但在一定的工藝條件下，當絲速達到某一值後，加工速度就趨向（xiàng）穩定（如圖2 所示）。

      慢（màn）走絲線切割機床的最佳（jiā）走（zǒu）絲速度與加工對象、電極絲材料、直徑等有關。現在慢走絲機床的操（cāo）作說明書中都會推（tuī）薦相應的走絲速度（dù）值。

4 電極（jí）絲往複（fù）運動（dòng）對工藝指標的影響

      快走絲線切割加工時，加工（gōng）工件表麵往往會出現黑白交錯相間的條紋。電極絲進口處呈黑色，出口呈白色。條紋的出現（xiàn）與電極絲的運動有（yǒu）關，這是排屑和冷卻（què）條件不（bú）同造成的。電極絲從上向下運動時，工作液由（yóu）電極絲從上部帶入工件內，放電產物由電極絲（sī）從下部帶出。這時，上部工作液充（chōng）分，冷卻條件好，下部工作液少，冷卻（què）條件差，但排屑條件比上部好。工作液在放電間隙裏受高溫熱裂分（fèn）解，形成高壓氣體，急（jí）劇向外擴散，對上（shàng）部蝕除物的排除造成困難。這時，放電產生的炭黑等物質將凝聚（jù）附著在上部加工表麵上，使之呈（chéng）黑色；在下部（bù），排屑條件好，工作液少，放電產物中炭黑較少，而且放電常常是在氣體中發生的，因此加工表麵呈白色。同理，當電極絲從（cóng）下向上運（yùn）動時，下部呈黑色，上部呈白色（sè）。這樣，經過（guò）電火花線切割（gē）加工的表麵，就形成黑白交錯相間（jiān）的條紋。這是往複走絲工藝的特性之（zhī）一。

      由於加工表麵兩端出現黑白交錯相間的條紋，使工件加工表（biǎo）麵兩端的粗糙度比中部稍有下降。當電極絲較短、儲絲筒換向周期較短（duǎn）或者切割較厚工件時，如果進給速度和脈衝間隔調整不當，盡（jìn）管加工結果看上去似乎沒有條紋，實際上條紋很密而互相重疊。

      電極絲往複（fù）運動還會造（zào）成斜度。電極（jí）絲上下運動時，電極絲進口處與出口處的（de）切縫寬（kuān）窄不（bú）同（tóng）。例如，寬口是電極絲（sī）的入（rù）口處，窄口是電極絲的出口處。故當電極絲往複運動時，在同一切割（gē）表（biǎo）麵中（zhōng）電極（jí）絲進口與出口的高（gāo）低不同。這（zhè）對加工精度和表（biǎo）麵粗糙度是（shì）有影響的（de）。

      對慢走絲線切割加工，上述不利於加工表麵粗糙度的因素可以克服。一般（bān）慢速走絲線切割加工無須換向，加之便於維持放電間隙中的工作液和蝕除產物的大（dà）致均（jun1）勻，所以可以避免黑白（bái）相間的條（tiáo）紋（wén）。同時，由於慢走（zǒu）絲係統電極絲運動速度低、走絲運動穩定，因此不易產生（shēng）較大的機械（xiè）振動，從而避（bì）免了加工麵的波紋。

5 電極絲張力對工藝指標的影響

      在起始階段電極絲的張力越大，則切割速度越快，這是由於張力大時，電極絲的振幅變小，切縫寬（kuān）度（dù）變窄（zhǎi），進給速度加快。若電極（jí）絲的張力過小，一方麵電極絲抖動厲害，會頻繁造成短路，以致加工不穩定，加工精度不高；另一方麵，電極絲過鬆使電極（jí）絲在加工過程中受放電壓力作（zuò）用而產生的彎曲變形嚴重，結（jié）果電極（jí）絲切割軌跡落後並偏移工件輪廓，即（jí）出現加工滯後現象（xiàng），從而造成形狀和尺寸誤差，如切割較厚的圓柱時會出現腰鼓形狀，嚴重時電極絲在快速運轉過程中會跳出導輪槽，從而造成斷絲等故障；但如果過分將張力增大，切割速度不僅不繼續上升，反而容易斷絲。電極（jí）絲斷絲（sī）的機械原（yuán）因主要是由於電極絲本身受抗拉強（qiáng）度的限（xiàn）製。因此，在多次線切割加工中，往往粗加工時電極絲的張力稍微調小，以保證不斷絲，在精加工（gōng）時稍微調（diào）大，以減小電極絲抖動的幅度來提（tí）高加（jiā）工精度（dù）。