高速往复走丝电火花线切割机床自发明以来在加工中电极丝一直存在着张力变化问题,尤其是“单边松丝”现象,即丝筒上的电极丝在运行一段时间后,会出现在丝筒的一端电极丝张力变紧,而在另外一端电极丝张力变松的现象,该问题对高速往复走丝电火花线切割机床的加工精度和切割稳定性产生了严重影响,并且还会增加电极丝的损耗和加工中的断丝几率。因此,本文针对高速往复走丝电火花线切割机床存在的电极丝张力变化问题展开了研究,主要内容如下:(1)基于单片机和LabVIEW软件设计了一个在线监测电极丝张力与速度的测试系统。该测试系统能够对电极丝的张力和走丝速度进行实时监测及数据保存,为后续电极丝张力变化成因的分析提供重要依据。(2)针对高速往复走丝电火花线切割机床的电极丝张力变化问题进行了成因研究。利用测试系统进行了分析对比,认为张力变化的成因主要是走丝机构的非对称性结构设计,并据此初步设计了一种轴端进电的导轮组件和可调走丝机构。(3)针对高速往复走丝电火花线切割机床的电极丝张力变化问题进行了模型仿真。搭建了相应的数学模型和仿真系统,其仿真结果表明该仿真系统与实际工况基本吻合;同时,利用仿真系统分析了各参数对“单边松丝”的影响,为后续实现电极丝的张力控制提供了理论基础。(4)根据成因分析和模型仿真,在试验机床上对其走丝机构进行了相应的改进,并进行了改进前后的张力实验对比,结果表明改进后的走丝机构能够保持走丝时电极丝张力实现基本平稳。同时在工艺对比实验中,改进后的走丝机构能够有效地提高高厚度切割时的切割稳定性和加工效率,并且在多次切割中能保持切割工件尺寸的一致性。