数控快走丝线切割机床，由于其结构和控制软件方面的缺陷，其加工的工件表面粗糙度较高，不能满足产品精度的需要。但其价格便宜，使用维修方便，仍有广大的用户。有效控制快走丝线切割机床加工工件表面粗糙度，对合理使用该类机床具有重要意义。为此，专门对此课题进行了研究，并将研究成果应用于模具生产线中，大幅度降低了模具加工表面的粗糙度，减轻了后序砂光工作量。

一、线切割加工缺陷产生的原因

      1．机床结构不良

      线切割机床的结构不良造成的粗糙度超标。由于快走丝线切割机床的运丝系统是由贮丝筒、导向导轮和主导轮构成，铂丝高速往返运行，通过加在钥丝与工件之间的脉冲电源，形成火花放电来达到熔蚀金属实现加工目的。电极丝抖动，正反向运行张紧力不一致，都会加重表面粗糙度。电极丝抖动会使放电通道不均匀，而使工件放电坑加大。电极丝正反向运行张紧力不一致，会造成加工面加工条纹加深（当切割厚度较薄、进给跟踪速度较大时更严重）。

  
      2．控制软件缺陷

      由于快走丝线切割多采用直线插补运算进行进给补偿，当机床进行斜线和曲线切割时，如切割速度大于电极丝半径0.10mm时，将出现插补条纹，切割速度越大，条纹越深。

      3．机床传动机构不良

      机床传动机构不良造成的粗糙度。快走丝线切割的床身拖动，一般由步进电机、传动齿轮和滚珠丝杠带动拖板使床身在导轨上运行。当传动机构不良时，会造成失步、多步和直线度不良故障，这些故障会加重切割条纹，使粗糙度变大。

  
      4．电介质液不良

      电介质液在线切割机床中，主要起形成放电通道作用，同时冷却工件和洗涤去除金属末。加工介质液配比不合理、使用时间过长变质、供水不均等都会影响放电稳定性，造成粗糙度增大。

      5．加工电源和进给跟踪不良

      由于线切割机床主要是靠放电来完成加工，加工电源和进给跟踪系统的好坏，直接影响加工质量。单脉冲放电蚀除量不一致，会造成加工面放电坑大小不一。放电跟踪不良，会使电极丝进给不均匀，停留时间长的放电沟深，粗糙度变大。

二、解决措施

      1.贮丝筒的运行调整

      贮丝筒的运行应平稳，无不正常振动，滚筒外圆的振摆应＜0.03mm，反向间隙应＜0.05mm，轴向窜动量应彻底消除，贮丝筒工作表面要有较好的表面精度，一般Ra0.8μm。机床运行一段时间后，一般2～3个月检查径向跳动量应＜0.01mm，跳动量超标可调整轴承座，消除轴承间隙。如无法消除，可拆除后重磨贮丝筒外圆和与轴承配合的轴径，换合格的轴承。原机床使用两轴弹性联轴器因易损坏，换成三爪弹性联轴器，使用效果较好。

      2.导轮总成

      一般机床都有几套不同形式导轮总成，合格的导轮总成使用期为满负荷工作不超过3个月，达到报废标准的导轮总成，应更换导轮及全套轴承。导轮应选用质量可靠的合格产品，导轮V型槽底的圆弧半径，必须小于所用电极丝的半径，硬度应＞>56HRC以上。选用的轴承，应检查有无径向及轴向窜动，对于导轮用轴承，用手转动应无卡阻，间隙合格。安装时，应注意不使用强力，不使轴承内外套产生冲击。轴承须用干净的清洗液（如煤油）清洗，导轮组件内填冲适量高速润滑脂。电极丝保持器，对电极丝往返运行起限位作用，可以提高位置精度，起到一定的消除电极丝抖动的作用，其安装位置一般要使电极丝与保持器主件有一定压力。

  
      3．运丝系统

  
      工作中注意观察运丝系统有无异响、换向是否平稳。操作人员应注意丝的张紧力，切割一段时间应及时紧丝。对于可调丝架机床，把丝架跨距尽可能调小，使主导轮接近工件，以减小电极丝振动。

三、解决控制软件缺陷造成的问题

      1．注意编程技巧

  
      由于切割厚度＞20mm时，软件缺陷影响较小，因此，切割较薄工件时，应注意使用较小的加工规准，并用较慢的变频跟踪速度，对于YH控制系统，平均速度≤80mm/min，切割相对于机床坐标为直线的工件可不用考虑。对于后继砂光困难的复杂工件，可用重复切割两次以上的办法，编加工程序时，将一次切割尺寸定到距实际尺寸0.1mm左右，经二次三次切割达到实际尺寸。

  
      2．机床传动机构调整

  
      出厂时机床传动机构，生产厂家都已严格测定，但经长时间使用后会出现故障。当机床系统完好、操作无误时，出现粗糙度较高、机床不回零、工件几何尺寸超标，可以怀疑是机床传动机构有故障。对于直线度不良，可切割圆试样和相对于机床坐标45°的方形试样，记住切割方向，如圆试样较好，45°方形试样发毛，说明直线度不良。调整方法是：先松开丝杠与床身相连的螺母，看是否是手轮或齿轮与丝杠连接不灵活，调整好后重切试样。如果机床切45°方形试样粗糙度达标，但几何尺寸超标，说明机床导轨有问题，应请专业人员处理。

  
      3．随时注意机床变化

  
      操作人员应随时注意机床变化，养成切割加工程序对零的习惯。如发现手轮紧，机床加工后不回零，擦拭床身时发现脱落的滚珠等，应及时向维修人员反映。注意工件重量，不应超过机床承重能力，落料时，注意不要直接冲击床身，装卡工件轻拿轻放。

四、工作液、加工电源及跟踪不良造成的问题

      1．加工工作液

      对于加工工作液，应选用生产厂推荐的产品。使用中，应注意浓度要合理，保持清洁。工作液发黑结块时，应及时更换。保证连续供液，冲液量要充足，保证放电加工的稳定性。应及时检查上下水嘴出液是否正常。

      2．电源和电源规准

      电源和电源规准选择，是稳定和可靠加工的基础。如发现机床出现易断丝、不易跟踪，说明脉冲电源有故障。如：用电低谷时加工效率明显高于用电高峰，说明机床抗干扰能力有问题，可在电源侧加装稳压变压器。

  
      脉冲电源规准的选择，包括脉冲宽度、脉冲间隔、功率管数量、短路或峰值电流。每台机床，厂家都会对规准的选择做详细说明。操作人员要认真阅读，但切割的工件都有自己的特殊性，应结合实际清况，选择合适的脉宽、脉间比，调节出合适的加工速度（变频跟踪速度），这样能有效地控制工件的表面粗糙度，提高加工效率。脉冲宽度决定单脉冲能量，脉宽越大单脉冲能量越大，加工粗糙度增大但易于稳定加工。脉冲间隔要根据切割工件的厚度来选定，厂家会对此给出相应的参数。变频跟踪速度，要根据加工电流（看电流表）达到峰值电流的70%来确定。实际加工中，要看数显的速度是否稳定，不能先快后慢（过跟踪），或先慢后快（欠跟踪），对于YH控制系统，平均速度最好为一恒定值，变化越小越好。

      根据上述原则，制定出适合本单位的机床切厚能力与进给稳定切割速度表，以达到降低加工工件表面粗糙度，提高生产效率的目的。