慢走絲機(jī)床屬于高精密加工機(jī)床，當(dāng)下先進(jìn)的慢走絲加工已經(jīng)達(dá)到了令人驚嘆的精度水準(zhǔn)，尺寸精度可控制在1μm以內(nèi)，精密定位可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)當(dāng)量的控制，表面粗糙度指標(biāo)可達(dá)Ra0.05μm以內(nèi)。

但有些工廠在使用慢走絲機(jī)床時(shí)，沒(méi)有精密加工概念，以為好機(jī)床隨便就能實(shí)現(xiàn)高精密加工。事實(shí)上，精密加工務(wù)必注意一系列加工細(xì)節(jié)。

01 高精密加工的工藝前提

慢走絲機(jī)床都帶有工藝參數(shù)庫(kù)，其工藝參數(shù)一般都是在具體條件下（如工件材料、電極絲、溫度20±1℃、濕度40-80%等）試驗(yàn)得出的。如果下述條件發(fā)生變化或者不能達(dá)標(biāo)，可能會(huì)導(dǎo)致加工結(jié)果產(chǎn)生偏差。

1）沖水規(guī)范：按標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)加工時(shí)，水壓表指示值與理論值相比較后，差值應(yīng)小于0.5bar；

2）工件與噴嘴間隙：0.05~0.10mm；

3）表面粗糙度要求Ra≧0.35μm時(shí)可選用注重效率型的切割絲（推薦使用與機(jī)床隨機(jī)所配相同類型的絲），當(dāng)Ra<0.35μm時(shí)，為了獲得好的加工表面，選用注重表面的鍍鋅絲進(jìn)行加工；

4）精加工時(shí)，請(qǐng)保證水μS<10，尤其在精修加工時(shí)，請(qǐng)按工藝參數(shù)要求。必要時(shí)，請(qǐng)更換樹(shù)脂或純凈水。

02

溫度對(duì)加工精度的影響

為了進(jìn)行高精確和高質(zhì)量的慢走絲線切割加工，環(huán)境穩(wěn)定必須符合規(guī)定的要求，不能有任何陽(yáng)光的直射或氣流，應(yīng)監(jiān)控溫度變化。機(jī)床保證工作精度的溫度范圍為20±3o，如果溫差較大，則會(huì)影響加工精度及表面粗糙度。

室溫變化對(duì)加工精度有較大的影響，其影響反映在尺寸、位置、形狀三方面。如下圖所示，溫度變化越大、工件尺寸越大，其受溫度的影響就更明顯。例如長(zhǎng)度200mm的工件，溫度相差5度時(shí)會(huì)產(chǎn)生0.01mm的尺寸誤差。一個(gè)較大的零件最好在一次開(kāi)機(jī)中完成，如果放了一個(gè)晚上，只是主切影響不大，但要是修切中停止就很難保證加工精度了。

室溫變化對(duì)加工精度的影響

數(shù)控機(jī)床的熱特性對(duì)加工精度有重要影響，幾乎占到加工精度的半數(shù)以上。機(jī)床在長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)行狀態(tài)下和熱平衡狀態(tài)下的加工精度差異較大，究其原因，是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的主軸和各運(yùn)動(dòng)軸在運(yùn)行一段時(shí)間后，其溫度相對(duì)維持在某一固定水平，且隨著加工時(shí)間的變化，數(shù)控機(jī)床的熱態(tài)精度趨于平穩(wěn)，這就表明了即使是高精密的機(jī)床也只有在穩(wěn)定的溫度環(huán)境與熱平衡狀態(tài)下才能獲得穩(wěn)定的加工精度。在開(kāi)機(jī)后就要投入高精密加工生產(chǎn)的情況，對(duì)機(jī)床進(jìn)行預(yù)熱是最基本的精密加工常識(shí)。然而，機(jī)床的“熱身運(yùn)動(dòng)”這個(gè)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)被很多工廠忽視或者不知曉。

如果機(jī)床擱置狀態(tài)達(dá)到多天以上時(shí)，建議在高精密加工前進(jìn)行30分鐘以上的預(yù)熱；如果擱置狀態(tài)僅為數(shù)小時(shí)，建議在高精密加工前進(jìn)行5-10分鐘的預(yù)熱。預(yù)熱的過(guò)程就是讓機(jī)床參與加工軸的反復(fù)移動(dòng)，最好進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)，比如讓XYZ軸從坐標(biāo)系的左下角位置移動(dòng)到右上角位置，反復(fù)走對(duì)角線。執(zhí)行的時(shí)候可以在機(jī)床上編寫(xiě)一個(gè)宏程序，讓機(jī)床反復(fù)執(zhí)行預(yù)熱的動(dòng)作。

03 與機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)

慢走絲加工的精度與機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)狀況直接相關(guān)，尤其是對(duì)運(yùn)絲系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)。要注重以下這些方面：

1）需檢查導(dǎo)電塊冷卻水是否正常。尤其是下導(dǎo)電塊的冷卻水是否有，因?yàn)榍懈畹倪^(guò)程中會(huì)掉銅末，長(zhǎng)期使用機(jī)床后可能會(huì)堵塞下導(dǎo)電塊冷卻水甚至下噴嘴加工用沖水，應(yīng)進(jìn)行清理、疏通；

2）下臂上的下導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)是靈活。檢查并清洗；

3）收絲輪是否正常；

4）檢查絲的張力及絲速，必要時(shí)重新調(diào)節(jié)；

5）檢查并清洗導(dǎo)絲嘴和導(dǎo)電塊。

04

防止加工變形影響加工精度

可以采取一定的措施對(duì)慢走絲加工的變形予以控制，防止變形對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。

1）切割前的粗加工或應(yīng)力釋放切割

如果需要在一塊材料上進(jìn)行大面積切割，會(huì)使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對(duì)平衡狀態(tài)受到破壞，材料會(huì)產(chǎn)生很大的變形。我們可以先消除材料的大部分應(yīng)力，辦法是進(jìn)行粗加工（粗加工），把大部分的余量先去掉，或者是進(jìn)行釋放應(yīng)力的路徑切割。

對(duì)于大件凹模的慢走絲加工，可以做兩次主切，先將主切的偏移量加大單邊0.1-0.2mm進(jìn)行第一次主切，讓其應(yīng)力釋放，再用標(biāo)準(zhǔn)偏移量進(jìn)行第二次主切，如下圖所示。

進(jìn)行釋放應(yīng)力的粗加工減少變形

對(duì)于長(zhǎng)的狹窄外形，先在此型孔內(nèi)部進(jìn)行釋放應(yīng)力的路徑切割，再加工型孔外形，如下圖所示，

釋放應(yīng)力切割

2）加工穿絲孔

切割凸模時(shí)，如果不加工穿絲孔，直接從材料外切入，如下圖（a），因材料應(yīng)力不平衡產(chǎn)生變形，會(huì)產(chǎn)生張口變形或閉口變形。可在材料上加工穿絲孔，進(jìn)行封閉的輪廓加工，如下圖（b）可明顯減少慢走絲加工帶來(lái)的變形。

（a）變形較大 (b)變形較小

加工穿絲孔減少變形

3）優(yōu)化加工路徑

一般情況下，最好將加工起割點(diǎn)安排在靠近夾持端，將工件與其夾持部分分離的切割段安排在加工路徑的末端，將暫停點(diǎn)設(shè)在靠近坯件夾持端部位。一些加工中由于加工路徑安排不合理，也是造成線切割加工變形的原因。如下圖所示，比較合理的加工路徑是：A→B→C→D……→A。如果按照順時(shí)針?lè)较颍篈→L→K→J……→A，由于切割開(kāi)始就將工件與夾持部分切斷，加工到程序的末段時(shí)，凸模的切割精度直接受到夾持不可靠因素的影響。

加工路徑的安排

4）多型孔凹模板加工工藝優(yōu)化

模板在慢走絲加工時(shí)，隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及線切割所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的影響，將產(chǎn)生不定向、無(wú)規(guī)則的變形，使后面的切割吃刀量厚薄不均，影響了加工質(zhì)量和加工精度。

針對(duì)此種情況，對(duì)精度要求比較高的模板，在多次切割加工中。第1次切割將所有型孔的廢料切掉，取出廢料后，再由機(jī)床的自動(dòng)移位功能，依次完成型孔的修切：主切a腔，取廢料→主切b腔，取廢料→主切c腔，取廢料→……→主切n腔，取廢料→a腔修切→b腔修切→……→n腔修切，加工完畢。

這種切割方式能使每個(gè)型孔加工后有足夠的時(shí)間釋放內(nèi)應(yīng)力，能將各個(gè)型孔因加工順序不同而產(chǎn)生的相互影響、微量變形降低到最小程度，較好地保證模板的加工尺寸精度。

但是這樣加工穿絲次數(shù)多，工作量較大，更適合于帶有自動(dòng)穿絲機(jī)構(gòu)的慢走絲線切割機(jī)床。這樣切割完后經(jīng)測(cè)量，形位尺寸符合高精度要求。

5）設(shè)置多段暫留量

大型、復(fù)雜形狀的工件加工情況，應(yīng)設(shè)置兩處或以上的暫留量，設(shè)置多個(gè)起割點(diǎn)，如下圖所示。編程時(shí)以開(kāi)放形狀的方式加工，編程前先把圖形分解成多段，并分別串接起來(lái)，加工時(shí)先加工輪廓，最后加工暫留量部分。

設(shè)置多段暫留量