高速走丝电火花线切割加工断丝原因及预防

电火花 线切割 机床根据电极的运行速度通常分为两大类：一类是高速走丝 电火花 线切割 机床，这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为6-11m／s，另一类是低速走丝 电火花 线切割 机床，这类机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m／s。现阶段高速走丝 电火花 线切割 机床仍然是我国生产和使用的主要机种。

由于高速走丝 线切割 加工走丝速度快，且是单双向往复运动，因此断丝是普遍存在的一个问题。本文就高速走丝断丝的原因作了全面的分析和研究，并提出了相应的预防和解决措施。

1 断丝原因及预防

1.1 电极丝的因素

(1) 电极丝的材质。在高速走丝 电火花 线切割 加工中，其电极丝通常采用钼丝，并要求有较好的导电性和韧性。因为好的导电性，单位长度的电阻小，否则，消耗极丝电阻上的能量多，加工电源输送到间隙的能量少，消耗在电极丝上的能量多，电极丝发热，易断丝；韧性差,则在频繁的急热急冷变化中也易断丝。另外，电极丝的质量要保证，如表面粗糙度较小，尺寸精度较高，否则，在加工时，电极丝也容易断丝。

（2）电极丝的直径。电极丝的粗细是影响断丝的一个重要原因，通常尽可能在满足加工要求条件下，选择较粗的电极丝。若电极丝直径过小，则承受电流小，切缝也窄，不利于排屑和稳定加工，断丝的可能性较大。另外，较粗的电极丝，可提高电极丝的张力，减少电极丝的抖动，不易断丝。因此，当电极丝使用损耗到一定程度时，要及时更换电极丝，以免电极丝太细而断丝。

1.2 送丝机构的因素

送丝机构引起的电极丝的断丝主要由送丝机构中的导轮、导电块、档丝块等零部件的安装不当或磨损以及电极丝的松紧不适所致。

（1）导轮、导电块、档丝块等零部件安装要正确，间隙要合适，转动要灵活，导轮不允许有较大的径向跳动或轴向窜动，电极丝不允许叠绕或夹丝，要减少电极丝抖动，提高电极丝运动精度，否则，容易造成电极丝的断丝。另外，要经常清洗有关的零部件，消除污垢；导轮、导电块等零件磨损到一定程度时，要注意更换。

（2）电极丝的松紧不适极易引起断丝。电极丝上丝、紧丝是 线切割 的一个重要环节，直接影响电极丝的张力，过松，电极丝张力过小，抖动过大，易断丝，且影响工件质量和切割速度；过紧，电极丝张力过大，也容易断丝。因此，电极丝的松紧要合适，当进行孔或端面加工时，在最初放电位置时，很容易断丝，此时的张紧力可略小些，工作一段时间以后，再对电极丝的松紧进行调节，并使张紧力达到稳定状态。

1.3 工件的因素

高速走丝 电火花 线切割 加工工艺对工件材质和尺寸有一定的要求。

（1）锻造性能好、淬透性好、热处理变形小、表面质量好的材料适合于 线切割 。有夹层和夹碴或切割表面粗糙的工件，由于氧化残存物不导电，凸凹不平，会导致断丝、烧丝或使工件表面出现深痕，严重时，造成工件报废。因此在 线切割 加工前，应清除残存物，用油石将工件表面锉平，并选择适当的电参数，以免断丝。

（2）工件太薄或薄板叠加的工件，容易断丝。工件薄，工作液容易进入并充满放电间隙，对排屑和稳定加工有利，但电极丝易产生抖动，或由于工件割开部分错位变形，造成夹丝，以致断丝。因此，若要切割薄板工件，则要采用较粗的电极丝或选择合理的电参数，如提高电源脉冲幅值、加大脉冲宽度等方法，使火花间隙加大，从而防止断丝。另外，工件过厚，排屑条件变差，也容易导致电极断丝。

1.4 电参数的因素

高速走丝 电火花 线切割 加工中, 电参数的合理选择十分重要。

（1）选用时，要兼顾加工速度、表面粗糙度及稳定性。一般，参数强，加工速度快，但表面粗糙度大，也容易断丝。所以在选择电参数时，必须综合考虑加工件的工艺要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素，以获得较满意的加工效果。

（2）切割预置进给速度的调节，对切割速度、加工精度和表面质量的影响很大。预置进给速度调的太快，超过工件可能的蚀除速度，会出现频繁的短路现象，切割速度反而慢，表面粗糙度也差，上下断面切缝呈焦黄色，甚至可能断丝；反之，进给速度调的太慢，大大落后于工件的蚀除速度，极间将偏于开路，有时会时而开路，时而短路，加工表面也发焦呈淡褐色，工件上下端面也有过烧现象。因此，预置进给速度要适宜，即工件的蚀除速度与进给速度相当，如此，加工表面细而亮，丝纹均匀，表面粗糙度好、精度高。

（3）变频跟踪调节不当也是造成断丝的一个重要原因，因为跟踪过快,容易形成短?和电极丝张力加大进而造成断丝。实际调整时可通过电流表指针的稳定性判断，指针摆动越稳定越好。如果指针稳定情况不好，尽可能使指针往0位方向波动。

1.5 工作液的因素

高速走丝 电火花 线切割 加工中,工作液是脉冲放电的介质,对加工的影响很大。工作液一般要求有一定的绝缘性能、较好的洗涤性能、较好的冷却性能和对环境无污染，对人体无危害。工作液的配置也相当重要，太浓、太淡时，均会引起断丝，—般水液浓度比均在1：10—1：20范围内。切割速度要求高或大厚度工件切割时，浓度适当低些，这样加工比较稳定，且不易断丝。但工作液浓度也不能太低，否则将使工作液绝缘性能降低，电阻率减小，冷却能力增强，从而降低了对工件的润滑作用，不利于排屑，也容易断丝。为保证工作液通道无阻塞，工作液流量的大小也应适当控制，一般在切割完毕时，因工件被切割段在工作液液力作用下产生下垂，切割部位脱落，电极丝极易被夹断，此时应使工作液保持一定的压力和流量，及时把腐蚀物排出，从而防止断丝现象的产生。切割铝、铜等软性材料时，特别是在切割材料比较厚的情况下，为了提高加工效率和表面光洁度，减少断丝现象，可采用一些专用冷却液，也有利于环境保护。

1.6 操作使用的因素

高速走丝 电火花 线切割 加工中,为了高效地加工出符合要求的工件，对操作人员也有一定的要求。操作人员要正确地理解图样的各项技术要求。工作液要及时更换，保持一定的清洁度，保证上、下喷嘴不阻塞、流量合适。电极丝校准垂直，工件装夹正确。合理选用脉冲电源参数，加工不稳定时要及时调整变频进给速度等。切换功能键时，切勿在加工过程中进行，以免开关接触不良造成短路或引起电极丝烧伤，以至断丝。在切割完毕时，切除部位会在重力的作用下坠落，电极丝极易被夹断，可采用磁铁吸附、夹板夹持等方法及时固定，避免断丝。

2 结束语

在高速走丝 电火花 线切割 加工中影响电极断丝的因素很多，其中各因素的影响往往是相互依赖，相互制约的。以上就高速走丝 电火花 线切割 加工中断丝的一些现象作了分析和研究，并提出了相应的预防措施，本文是根据长期工作实践经验和查阅了大量资料总结出来的，相信对改善工件表面质量和精度，提高加工效率有一定的借鉴作用。