摘要：随着机械工业，电子工业以及新兴行业的不断发展，机械加工制造技术也在不断地进行创新和提高，作为特种加工技术之一的电火花线切割技术，在我国得到了广泛的应用，而高速走丝线切割技术则是由我国独创的，它的特点是加工速度快，钼丝可以重复使用，加工成本低等特点。但是这一技术的应用过程中，最容易出现的问题在加工中断丝现象，这种情况的发生会大大增加加工时间和加工成本。
关键词：线切割；高速走丝；钼丝
前言：一些形状复杂，对尺寸有着更高要求的如表面精度高，薄壁零件，大厚度等零件的加工，面临着难以加工的难题。但是最近几十年，人们通过新技术借助电能，水能，光能等多种方式及组合来解决这种问题，从而形成材料切除的特种加工技术，高速走丝电火花技术是这种技术的代表。
1.高速走丝电火花线切割加工原理
电火花线切割加工是通过线状工具电极与工件之间进行单次脉冲放电腐蚀的一个过程，高速走丝电火花的特点是使用电极丝（一般是钼丝）作高速往复的运动，走丝速度一般是6m—10m/s，通过连续移动的电极丝为电极，对工件进行脉冲火花放电，从而达到腐蚀金属切割成型的目的，在加工中必需采用脉冲电源，利用脉冲火花放电击穿介质对工件进行切割加工。
2高速走丝电火花线切割钼丝断丝的原因分析
①钼丝
在缠绕钼丝时，钼丝要松紧有度，如果钼丝安装过松，那么在加工过程中钼丝会产生抖动，，这会造成工件的尺寸偏差和影响工件的表面的粗糙度，同时也会使钼丝发生断丝现象。如果钼丝在加工中缠绕过紧，钼丝的内部应力会增大，这样不仅会影响钼丝的使用寿命，同时也会使钼丝发生断丝。
钼丝的材质也是要有较好的导电性能和韧性，导电性能好韧性好的钼丝不容易发生断丝现象，因为好的导电性其电阻小，否则电极丝的电阻大，产生的热量高就容易断丝，另外如果韧性差，在加工过程中也容易产生断丝现象。
②运丝机构
高速走丝电火花线切割的运丝机构主要是由贮丝筒、线架、导轮和档丝块等组成。当传动轴承精度下降时，贮丝筒会产生径向跳动和轴向窜动，贮丝筒的径向跳动会使钼丝张力减小造成松丝，贮丝筒的轴向窜动会使钼丝在缠绕的过程中产生压丝现象，这些都容易使钼丝断丝
线架、导轮和档丝块等也会产生断丝现象。线架中的电位块和导电块在长期使用中由于磨损产生沟槽，钼丝在加工中极容易滑落到沟槽中从而增大摩擦力，使钼丝变得过松，造成断丝现象。导轮轴承的磨损也会直接影响到钼丝的精度，使钼丝发生震动和偏离，容易把钼丝拉断。
③工件
在线切割加工中，铝料由于排屑困难，会粘附在钼丝上，从而导致电阻增大，另外导电块也比平常材料更容易磨损，断丝现象的几率会大幅增加。同时对未经过消除应力的材料在加工时，由于内部应力大，工件在突然断裂时会把钼丝夹断，这些材料都应当加以注意观察。
工件的装夹也要注意，虽然线切割在加工时工件的压力很小，但仍然要注意位置的移动产生的断丝现象过轻的工件往往会因为移位而使得钼丝断丝，过重的工件则在掉落时砸断钼丝，甚至损坏机床。
④电参数
电参数也是线切割加工中产生断丝的一个主要因素。电参数的选择不当会使得脉冲能力、、能量变大从而造成集中放电和拉弧，引起断丝。另外进给速度要适宜。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进给速度过快，可能会出现频繁短路，甚至可能断丝，进给速度过慢，其落后于腐蚀速度，加工中会出现烧结现象并导致断丝。
⑤冷却液
高速走丝电火花线切割加工中冷却液是脉冲放电的介质，它不仅起到冷却，绝缘的重要作用，同时也加强钼丝的导电性，减小电阻率。如果冷却液配置不当，浓度过高或者过低，不仅影响加工质量，也会降低加工效率。同时冷却液如果太脏，里面的杂质过多就会影响其冷却、润滑、清洗、防锈的功能。
3.高速走丝电火花线切割钼丝断丝的预防
①钼丝
在贮丝筒上缠绕钼丝时，如果是新丝在紧丝时力度不要太大，新丝在加工过程中会由于自身的拉伸而变松，如果过松会使钼丝震动频率加大，引起走丝不稳，从而造成断丝，因此钼丝应当松紧适度，这样才能够延长钼丝的寿命。
同时在上丝时应当按规定走向上丝，丝不要占满贮丝筒，两边留有一定的余量不要压丝，宽度不少于贮丝筒的一半，防止钼丝频繁参与加工而断丝。
②运丝机构
贮丝筒的径向跳动和轴向窜动，是因为轴承精度下降造成的，贮丝筒的零件会因为长期使用产生磨损和间隙，所以要及时更换径向跳动会使钼丝张力减小造成松丝，贮丝筒的轴向窜动会使钼丝在缠绕的过程中产生压丝现象，这些都容易使钼丝断丝，因此在使用一段时间以后要对贮丝筒的零部件进行检查，有问题的零件要及时更换，同时对贮丝筒后面的行程开关要经常检查，防止行程开关失灵造成断丝。
另外导电轮、导电块在长时间使用后引电点会接触不良，或者会因为磨损出现沟槽，这时要及时对这些零件换面，以保证钼丝的正常使用。
③工件
加工厚铝材料时要注意排屑情况，首先要使用清洁浓度低的冷却液，其次要注意观察导电块的磨损情况，发现磨损就要及时换面，这样就不容易导致断丝；在加工内部应力大的工件和过厚的工件时，要注意把工件压紧，防止工件因内部应力而产生突然断裂，从而夹断钼丝；对于过轻的工件则要用强力磁铁吸在台面上，防止工件扭曲而夹断钼丝。
④电参数
在加工工件时要根据实际情况来选择电参数。首先放电间隙不能过小，过小不利于冷却和排屑，而且会容易产生短路断丝；其次如果放电间隙过大，则导电丝蚀除量大，不利于钼丝的寿命，所以要选择合适的电参数来加工工件，对于薄的工件可以使用强参数，对于厚的工件则要选择慢速。在变频跟踪调节上要尽量让电流表的指针摆动稳定，这样也可以保护钼丝。
⑤冷却液
在选择冷却液时一般有油基和水基两种。油基冷却液的防锈性能好，但是其冷却和冲洗功能差，对工件的切削速度和表面粗糙度不如水基，所以一般水基冷却液使用较多，一般水基冷却液有较好的冲洗，冷却和渗透性能。在选择冷却液时要有一定的绝缘性、冲洗冷却性好、对环境和人体无危害的。冷却液不能太浓或太淡，水液浓度比在1：10或1：20范围内，切割厚工件时浓度低一些，这样不易断丝，对铝，铜等较软材料加工时，可以采用专用冷却液，这样都可以保护钼丝。
结束语：实践证明，在线切割加工中只有多方面考虑各种因素，才能保证工件的顺利加工，在实践工作中要综合考虑工件、机床、冷却液、参数等方面才能降低钼丝的断丝率，提高工作效率节，约加工成本。
参考文献：
[1]《模具技术》， 李留恩主编
[2]《数控电火花线切割加工》，伍端阳、梁庆主编，化学工业出版社
论文作者:张雷,曾会丽,张鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签：工件论文; 冷却液论文; 钼丝论文; 加工论文; 电火花论文; 线切割论文; 现象论文; 《电力设备》2018年第21期论文;