我国自主研发的高速往复走丝电火花线切割因其具有较高的性价比,被广泛应用于航空、军工、模具等加工领域,已成为机械制造行业不可替代的加工手段。随着其应用地域的不断扩展,各地水质的不同引起的工作液使用性能的差异,对加工效率和表面质量均产生较大影响;此外,同时工作液使用一段时间后,加工性能将逐步降低,最终失效,因此需定期更换,失效的工作液若不经处理直接排放会对环境产生严重的污染。针对上述问题,论文对硬质水工作液切割机理进行了研究,同时对现有的废液处理方案进行了对比、分析,提出了蒸发处理硬质水及失效工作液的方案。开发了蒸发冷凝系统,并进行了相应的实验和研究,最终实现了工作液的循环使用。选题具有重要的理论意义和工程应用价值。主要工作内容如下:(1)进行了硬质水配制工作液和蒸馏水配制工作液切割对比工艺试验,研究了硬质水配制工作液对切割工件表面质量及切割效率的影响,并从硬质水配制工作液切割表面的微观形貌、表面元素及放电波形等方面研究了硬质水配制工作液在电火花线切割加工中使工件表面失去金属光泽、切割效率降低的原因。研究认为硬质水配制工作介质加工表面失去金属光泽的根本原因是硬质水中的Cl~-在极间电场的作用下吸附在工件表面,由于Cl~-穿透能力强,在工件表面形成孔蚀使得切割表面失去金属光泽;硬质水配制工作液切割效率降低的原因是硬质水中包含较多的杂质离子,与工作液中的胶体吸附而使工作液丧失介电性能,蚀除率下降;同时由于硬质水工作液导电性能更强而易于被击穿,使得极间放电间隙加大,导致切割效率进一步降低。(2)通过对硬质水和失效工作液的分析,最终选用蒸发冷凝方式对其进行处理。本文进行了蒸发冷凝试验系统的设计,主要包括蒸发冷凝装置设计、蒸发冷凝控制系统硬件及软件的设计,为蒸发处理硬质水和工作废液提供了试验平台。利用设计的蒸发冷凝系统,进行蒸发硬质水和工作废液的试验,研究了蒸发效率、蒸发水水质随温度变化的关系。(3)进行了硬质蒸发水、废液蒸发水和蒸馏水配制工作液的切割对比试验,从加工效率和工件表面质量对硬质蒸发水、废液蒸发水的加工性能进行了探究,试验证明硬质蒸发水、废液蒸发水所配工作液的加工性能与蒸馏水所配工作液的基本相同。