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摘 要：电火花线切割加工过程是电化学、热力学和流体动力学等多方面知识的综合应用，因此，诱发电火花线切割加工机床出现断丝故障的原因也较多。本文从快速走丝电火花线切割加工原理、机床结构的研究出发，结合宏丰凸轮模具厂DK77系列数控线切割机床的生产实际，分析线切割加工过程中可能出现的断丝原因并给出相应的对策，为实际加工提供参考，使我们能顺利地加工出合格的零件。
关键词：电火花线切割原理；断丝故障；对策研究
电火花线切割加工具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在模具制造中获得了广泛应用。目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的70%以上。但在实际生产中，电火花线切割机床断丝是比较频繁的故障。断丝故障既浪费电极丝，增加成本，穿丝又费工费时，影响生产效率。分析电火花线切割断丝故障，研究相应措施，对防止或减少断丝故障的产生，切实有效地提高故障产生后的处理质量，对于降低加工成本、保证加工质量十分重要。
1 快速走丝电火花线切割加工原理
数控电火花切割加工（Wire Cut Electrical Discharge Machining，WEDM）又称线切割。其基本原理如图 1 所示是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲电火花放电蚀除金属，切割成形。
由图1可知电火花线切割加工能正常运行，必须具备下列条件：
（1）钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙（δ电），间隙的宽度由工作电压 、加工量等加工条件而定。
（2）电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化油、去离子水等。
（3）必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性。在脉冲间隔内，使间隙介质消除电离，使下一个脉冲能在两极间击穿放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。
2 快速走丝电火花线切割机床断丝故障分析
2.1常见断丝故障、产生的原因及对策
DK77系列数控线切割机床应用广泛，具有高速走丝线切割机床的代表性。根据笔者多年的生产实践经验，该类机床常见断丝故障、产生的原因及对策如表1所示。
2.2影响断丝的因素分析
通过表1可以看出，造成断丝的原因主要有传动机构、装丝工艺、电规准、工件的装夹和加工路线、电极丝、工作液、机械故障等因素。下面就装丝工艺、电规准选择、工作液等影响断丝的重要因素进一步进行分析。
2.2.1装丝工艺
（1） 装丝过程中要用手扶住钼丝轮保持一定的张力，如果没有张力容易造成丝筒乱丝和丝滑出导轮的现象。
（2）装好的钼丝应该镶入导轮，避免钼丝与机架发生摩擦磨损对机架造成损伤，降低钼丝的使用寿命。
（3）要有足够的丝长。
（4）保持丝与工作台垂直。
（5）丝装好后要重新张紧。
2.2.3工作液的选择及使用
大多数操作人员采用不断补充水和原液的方法进行加工，这种方法会缩短工作液的使用寿命，增加成本。 一般情况下，一箱工作液（按40 L计）它的正常使用寿命在80～100 h左右（即大约7天）。超过这个时间，切割效率就可能会大幅度下降。一般认为，可这样来衡量工作液是否变差：当加工电流为2A左右，其切割速度为40mm2/min左右，每天工作8h，使用两天后效果最好，继续使用8～10天则易断丝，须更换新的工作液。
3 结语
数控线切割机床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。电火花线切割加工中，为了高效地加工出符合要求的工件，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。要想获得稳定的加工状态，必须综合考虑各种因素的影响。针对以上影响因素，选择合适的电参数，并对机床进行相应的改进，才能得到更好的加工精度和表面质量。■
参考文献
[1]李建刚.电火花线切割高速走丝机床常见故障与排除[J] .机械管理开发，2012（3）：74.
[2] 孙长山，李 佳.利用电火花线切割机加工上下异形件的工艺研究[J] .煤矿机械，2007（5）：94.
[3] 单岩，夏天编著.数控线切割加工[M].北京：机械工业出版社，2004.
[4] WangJing，ZhouGuiming. Prosessing Stability Analysis of Wire Cut Electric Discharge Machine with High Speed[CA].2013（9）：42-43.
[5]刘晋春，赵家齐，赵万生.特种加工[M].北京：机械工业出版社，2004.
[6]周明贵，王靓.模具数控线切割加工技巧与实例[M].北京：化学工业出版社，2009.12
作者简介：
王靓（1979-），女，陕西科技大学，讲师，主要从事机械设计与制造工作。
关键词：电火花线切割原理；断丝故障；对策研究
电火花线切割加工具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在模具制造中获得了广泛应用。目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的70%以上。但在实际生产中，电火花线切割机床断丝是比较频繁的故障。断丝故障既浪费电极丝，增加成本，穿丝又费工费时，影响生产效率。分析电火花线切割断丝故障，研究相应措施，对防止或减少断丝故障的产生，切实有效地提高故障产生后的处理质量，对于降低加工成本、保证加工质量十分重要。
1 快速走丝电火花线切割加工原理
数控电火花切割加工（Wire Cut Electrical Discharge Machining，WEDM）又称线切割。其基本原理如图 1 所示是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲电火花放电蚀除金属，切割成形。
由图1可知电火花线切割加工能正常运行，必须具备下列条件：
（1）钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙（δ电），间隙的宽度由工作电压 、加工量等加工条件而定。
（2）电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化油、去离子水等。
（3）必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性。在脉冲间隔内，使间隙介质消除电离，使下一个脉冲能在两极间击穿放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。
2 快速走丝电火花线切割机床断丝故障分析
2.1常见断丝故障、产生的原因及对策
DK77系列数控线切割机床应用广泛，具有高速走丝线切割机床的代表性。根据笔者多年的生产实践经验，该类机床常见断丝故障、产生的原因及对策如表1所示。
2.2影响断丝的因素分析
通过表1可以看出，造成断丝的原因主要有传动机构、装丝工艺、电规准、工件的装夹和加工路线、电极丝、工作液、机械故障等因素。下面就装丝工艺、电规准选择、工作液等影响断丝的重要因素进一步进行分析。
2.2.1装丝工艺
（1） 装丝过程中要用手扶住钼丝轮保持一定的张力，如果没有张力容易造成丝筒乱丝和丝滑出导轮的现象。
（2）装好的钼丝应该镶入导轮，避免钼丝与机架发生摩擦磨损对机架造成损伤，降低钼丝的使用寿命。
（3）要有足够的丝长。
（4）保持丝与工作台垂直。
（5）丝装好后要重新张紧。
2.2.3工作液的选择及使用
大多数操作人员采用不断补充水和原液的方法进行加工，这种方法会缩短工作液的使用寿命，增加成本。 一般情况下，一箱工作液（按40 L计）它的正常使用寿命在80～100 h左右（即大约7天）。超过这个时间，切割效率就可能会大幅度下降。一般认为，可这样来衡量工作液是否变差：当加工电流为2A左右，其切割速度为40mm2/min左右，每天工作8h，使用两天后效果最好，继续使用8～10天则易断丝，须更换新的工作液。
3 结语
数控线切割机床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。电火花线切割加工中，为了高效地加工出符合要求的工件，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。要想获得稳定的加工状态，必须综合考虑各种因素的影响。针对以上影响因素，选择合适的电参数，并对机床进行相应的改进，才能得到更好的加工精度和表面质量。■
参考文献
[1]李建刚.电火花线切割高速走丝机床常见故障与排除[J] .机械管理开发，2012（3）：74.
[2] 孙长山，李 佳.利用电火花线切割机加工上下异形件的工艺研究[J] .煤矿机械，2007（5）：94.
[3] 单岩，夏天编著.数控线切割加工[M].北京：机械工业出版社，2004.
[4] WangJing，ZhouGuiming. Prosessing Stability Analysis of Wire Cut Electric Discharge Machine with High Speed[CA].2013（9）：42-43.
[5]刘晋春，赵家齐，赵万生.特种加工[M].北京：机械工业出版社，2004.
[6]周明贵，王靓.模具数控线切割加工技巧与实例[M].北京：化学工业出版社，2009.12
作者简介：
王靓（1979-），女，陕西科技大学，讲师，主要从事机械设计与制造工作。