浅谈线切割机床断丝原因及预防

　　高速走丝线切割机床具有高质量、高效率等优点，在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的加工方面有不可替代的作用。但是线切割加工中常常断丝，造成了电极丝的大量浪费和成本增加，重新人工上丝会影响机床的加工效率，使加工零件的精度和表面质量下降甚至工件报废。因此，笔者介绍几种断丝现象及相应的解决方法和预防措施。
　　一、断丝现象及解决办法
　　1、空转时断丝
　　主要原因是钼丝排列时叠丝、丝筒转动不灵活、电极丝卡在导电块槽中等。可通过检查钼丝是否在导轮槽中、排丝机构的螺杆是否间隙过大、丝筒轴线是否与线架相垂直、丝筒夹缝中是否进入杂物以及更换或调整导电块位置方法排除。
　　2、开始切割时即断丝
　　初始切割时，钼丝在工件之外，上下导丝轮开距大，钼丝和工件之间的间隙处于不佳状态，钼丝没有阻尼而抖动剧烈，或加工电流过大，进给不稳、工件表面有毛刺，或有不导电氧化皮或锐边造成断丝。解决方法是刚切入时用过调整参数使电流适当减小，切入后，工件侧壁面无火花时再增大电流。检查走丝系统部分，如导轮、轴承、丝筒是否有异常跳动、振动并清除氧化皮、毛刺。
　　3、切割过程中突然断丝
　　原因主要有：选择电参数不当，电流过大；进给调节不当，开路短路频繁；工作液太稀、太脏，管道堵塞，工作液流量大减；导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕；切割厚件时，钼丝直径太小，间歇过小；脉）中电源削波二极管性能变差，加工中负波较大，钼丝短时间内损耗加大：钼丝被氧化或上丝不当，使丝损伤：丝筒转速太慢，使钼丝在工作区停留时间过长等。可通过将间歇档调大，或减少功率管个数；使用线切割专用工作液；清洗管道；更换或将导电块移一个位置；更换削波二极管；更换钼丝，使用上丝轮紧丝：合理选择丝速档；选择直径合适的钼丝等方法排除。
　　4、工件接近切完时断丝
　　原因可能是工件材料的内应力导致变形，夹断钼丝：或工件跌落时，撞断钼丝。可通过选择合适切割路线，材料在加工前作，必要的热处理，使变形尽量小，快割完时，用小磁铁吸住工件或用工具托住工件，使工件不下落等方法排除。
　　5、有规律断，多在一边或两边换向时断丝
　　由于筒换向时，未能及时切断高频电源，使钼丝烧断。此时需调整接近开关，如无效，则检测电路部分，要保证先关高频再换向。
　　二、断丝预防措施
　　1、合理电参数
　　一般来说，断丝的机率随着放电能量的增加而加大。将脉冲间隙参数设大些，有利于熔化金属微粒的排出。同时峰值电流和空载电压不宜过高，否则容易产生集中放电和拉弧，引起断丝。当切割厚度较大的工件时，应尽量选用大脉宽、大电流，使放电间隙增大，从而增强排屑效果，提高切割的稳定性，减少断丝的机率。提高脉冲电源的空载电压幅值，可减少加工屑粘附到电极丝上的可能性。预置进给速度要适宜，即工件的蚀除速度与进给速度相当，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。尽可能使指针往0位方向波动。
　　2、钼丝安装
　　绕丝时，一般贮丝筒两端各留10mm，中间绕满不重叠，宽度不少于贮丝筒长度的一半，防止钼丝频繁参与切割而断丝。尽可能在满足加工要求条件下，选择较粗的电极丝。并且电极丝的松紧要合适。走丝速度一般以小于10mS为宜。
　　3、保护工件
　　对不经锻打、不淬火材料，在线切割加工前采用低温回火消除内应力，防止工件开裂、间隙变形，把钼丝碰断、夹断或弹断。切割厚铝材料时，由于排屑困难，导电块磨损较大，注意及时更换。注意清除工件上的氧化层、毛刺、铁锈和污物，需牢固夹紧工件，防止加工过程中因工件位置变动造成断丝。在加工厚重工件时，可在加工快要结束时，用磁铁吸住将要下落的工件，或者人工保护下落的工件，使其平行缓慢下落从而防止断丝。加工薄工件（3mm以下）时，减少脉冲放电能量，也可在上下导轮之间加厚辅料，增加阻尼，防止钼丝抖动。工件在平磨以后应退磁，防止加工中产生的电腐蚀颗粒易吸附在割缝中，造成短路、断丝。
　　4、选择适当的工作液
　　一般水液浓度比在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，约5～8的浓度，这样加工比较稳定，且不易断丝。工作液使用8～10天须更换。
　　5、定期检查运丝机构的精度
　　机床的运丝机构精度变差，主要是传动轴承磨损而产生间隙，增加电极丝的抖动，破坏火花放电的正常间隙。因此应定期检查运丝机构的精度，经常清洗有关的零部件，消除污垢，及时更换易磨损件。如轴、轴承、导轮和导电块等零件。
　　总之，线切割加工中断丝原因很多，工作中要不断总结，才能有效预防断丝现象。
　　（作者单位：山东省济宁市技术学院）