电极丝振动状态是影响往复走丝电火花线切割加工稳定性的重要因素之一。要保证加工质量,提高切割效率,就要限制电极丝的振动。电极丝的振动是一种复杂的组合型振动,既有高频振动,也有低频振动。在方向上,除有垂直于走丝方向上的二维平面内的横向振动外,还有沿走丝方向上的纵向振动。电极丝振动的主要机械源是导轮与轴承的轴向窜动和径向跳动,贮丝筒的径向跳动和丝架的振动,电极丝受热后延伸率不均引起的抖动,工作液喷射压力不稳定对电极丝产生的扰动等。对电极丝来说,其固有频率和振动模态不仅同初始条件和边界条件有关,也与电极丝的张力和轴向运动速度有关。对往复走丝电火花线切割机床加工质量影响较大的是电极丝低频大振幅横向振动。本文研究了往复走丝电火花线切割机床(HS-WEDM)的电极丝的振动对加工的影响,对HS-WEDM的电极丝振动进行了深入的分析,提出了相应对策和解决方案。本文首先建立了电极丝振动的张紧弦的理论模型,分析了电极丝的受力情况,建立了电极丝的振动微分方程,然后推导出电极丝的各阶模态振型,通过理论计算得到了电极丝低频振动的频率。然后使用有限元分析软件ANSYS10.0采用二维索单元建立电极丝的张紧弦模型,采用子空间迭代法进行分析,得到了电极丝的低阶模态振型和频率。最后进行加工试验,采集电极丝的张力信号和振动信号,并进行频谱分析,与理论值和ANSYS分析模拟值进行比较,验证了电极丝张紧弦模型的正确性。通过分析和实验得出了以下结论:影响往复走丝电火花线切割加工精度的主要因素是电极丝的低频振动,电极丝的低频振动受张力波动和走丝速度的影响较大,采用恒张力系统稳定电极丝张力是减小电极丝振动的主要途径。电极丝的振动有其固有的频率,因此需要对往复走丝电火花线切割机床的运丝机构进行优化设计,提高丝架的动态刚度,使丝架、电机、导轮和贮丝筒的频率远离电极丝的固有频率,以减小对电极丝振动的影响。采用限幅装置可以有效地抑制电极丝的振动,但是现有的接触式限幅装置容易加剧电极丝的磨损,并且限幅器自身磨损后对电极丝振动的抑制作用减弱,因此设计新型的非接触式限幅装置是抑制电极丝振动、提高加工精度的根本途径。