1、慢走絲全稱為慢走絲線切割，是中國通用標準行業術語，創始之初是為區分國內 快走絲線切割，目前并未列入中國官方漢語詞典詞條。標準英文翻譯全稱 ：Low speed wire cut簡稱：WEDM-LS（轉載：慢走絲論壇 慢走絲工作原理是利用連續移動的細金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火 花放電蝕除金屬、切割成型的一種加工機床慢走絲加工時在線電極與工件之間存在的疏松接觸式輕壓放電現象。通過多年觀察研究發現：當柔:性電極絲與工件接近到通常認為的放電間隙（例如810卩m） 時，并不發生火花放電，甚至當電極絲已接觸到工件，從顯微鏡中已看不到間隙 時，也常常看不到火花，只有當工件將電極絲頂彎并偏移

2、一定距離（幾微米到幾十微米）時才發生正常的火花放電。此時線電極每進給1卩m放電間隙并不減少1卩m而是電極絲增加一點線間張力，而工作則增加一點側向壓力，顯然，只有 電極絲和工件之間保持一定的輕微接觸壓力后才能形成火花放電。據此認為在電極絲和工件之間存在著某種電化學產生的絕緣薄膜介質，當電極絲和工件接觸時因其在不停運動，移動摩擦使該絕緣薄膜介質減薄到可被擊穿的程度才會發生火 花放電。慢走絲機床性能指標一般性能衡量指表為：精度，速度，表面光潔度，轉角精度，真圓度慢走絲線切割機所加工的工件表面粗糙度通常可達到Ra=0.6卩m且慢走絲線切割機的真圓度誤差、直線誤差，轉角誤差和尺寸誤差都是快走絲線切割機

3、的N倍以上，所以在加工高精度零件時，慢走絲線切割機得到了廣泛應用。由于慢走絲線切割機是采取線電極連續供絲的方式，即線電極在運動過程中完成 加工，因此即使線電極發生損耗，也能連續地予以補充，故能提高零件加工精度。但慢 走絲工作時影響其加工工作表面質量的因素很多，特別是慢走絲線切割機更需要對其有關加工工藝參數進行合理選配，才能保證所加工工件的表面質量慢走絲加工時金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時間長，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質層增厚，內應力加大，易產生裂紋。而脈寬小 到一定值時，作用時間極短，形成氣化加工，可以減小變質層厚度，改善表面質 量，減小內應力，避免裂紋產生。先進的慢

4、走絲采用的脈沖電源其脈寬僅幾十 ns,峰值電流在1 000 A以上，形 成氣化蝕除，不僅加工效率高，而且使表面質量大大提高慢走絲加工采用水質工作液。水有一定的導電性，即使經過去離子處理，降低電 導率，但還有一定的離子數量。當工件接正極，在電場作用下，0H離子會在工件上不斷聚集，造成鐵、鋁、銅、鋅、鈦、鎢的氧化和腐蝕，并使硬質合金材料 中的結合劑一鉆成離子狀態溶解在水中， 形成工件表面的“軟化層”。曾采用提 高電阻率的措施(由幾十千歐？厘米提高到幾百千歐？厘米)，盡可能降低離子濃 度，雖對改善表面質量起了一定的作用，但還是不能有效地徹底解決“軟化層” 的問題。防電解電源是解決工件“軟化層”的有效

5、技術手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的 0H離子電極絲與工件之間處于振蕩狀態， 不趨向工件和電極絲，防止工件材料的氧化。采用防電解電源進行電火花線切割加工，可使表面變質層控制在1卩m以下, 避免硬質合金材料中鉆的析出溶解，保證硬質合金模具的壽命。測試結果表明，防電解電源加工硬質合金模具壽命已接近機械磨削加工，在接近磨損極限處甚至優于機械磨削加工。慢走絲常用加工工藝人為因素的控制與改善主要包括加工工藝的確定和加工方法的選擇，這可以通過以下幾點來實現：(1) 實施少量多次加工。對于這個量，一般由慢走絲機床的加工參數決定，根據使用日本Sodick慢走絲公司制造的慢走絲線割機的

6、經驗，除第 1次加工外，加 工量一般是由幾十微米逐漸遞減到幾個微米，特別是加工次數較多的最后一次， 加工量應較小，即幾個微米，以至加工次數越多工件的表面質量越好。由于減少慢走絲加工時材料的變形可以有效提高加工工件表面質量因而應采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工時可留一定余量，以補償材料因原應力平衡狀態 被破壞所產生的變形和最后一次精加工時所需的加工余量，這樣當最后精加工時即可獲得較為滿意的加工效果。少量、多次切割可使加工工件具有單次切割不可比擬的表面質量，是控制和改善加工工件表面質量的簡便易行的方法和措施(2) 合理安排切割路線。該措施的指導思想是盡量避免破壞工件材料原有的內部應力平衡

7、，防止工件材料在切割過程中因在夾具等作用下，由于切割路線安排不合理而產生顯著變形，致使切割表面質量下降。(3) 正確選擇切割參數。對于不同的粗、精加工，其絲速、絲的張力和噴流壓力 應以參數表為基礎作適當調整，為了保證加工工件具有更高的精度和表面質量， 可以適當調高慢走絲的絲速和絲張力，雖然制造線切割機床的廠家提供了適應不 同切割條件的相關參數，但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的 影響，使得人們不能完全照搬書本上介紹的切割條件，而應以這些條件為基礎， 根據實際需要作相應的調整。例如若要加工厚度為 27mm勺工件，則在加工條件表中找不到相當的情況，這種條件下，必須根據厚度在20mmr

8、 30mmf可的切割條件和相應補嘗量作出調整，主要辦法是：加工工件的厚度接近哪一個標準厚度就 選擇其為應設定的加工厚度，而補償量則根據加工工件的實際厚度，與表中標準 厚度的差值，按比例選取。（4）采用距離密著加工。為了使工件達到高精度和高表面質量，可以采用密著加工，即應使上噴嘴與工件的距離盡量靠近 （約0.050.10mm）,這樣就可以避免 因上噴嘴離工件較遠而使線電極振幅過大影響加工工件的表面質量。（5）注意加工工件的固定。當加工工件行將切割完畢時，其與母體材料的連接強 度勢必下降， 此時要防止因加工液的沖擊使得加工工件發生偏斜，因為一旦發 生偏斜，就會改變切割間隙，輕者影響工件表面質量，重

9、者使工件切壞報廢，所 以要想辦法固定好被加工工件。慢走絲變形問題及疑難加工凸模加工工藝凸模在模具中起著很重要的作用，它的設計形狀、尺寸精度及材料硬度都直接影 響模具的沖裁質量、使用壽命及沖壓件的精度。在實際生產加工中，由于工件毛 坯內部的殘留應力變形及放電產生的熱應力變形，故應首先加工好穿絲孔進行封閉式切割，盡可能避免開放式切割而發生變形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能 進行封閉形式切割，對于方形毛坯件，在慢走絲編程時應注意選擇好切割路線（或 切割方向）。切割路線應有利于保證工件在加工過程中始終與夾具（裝夾支撐架）保持在同一坐標系，避開應力變形的影響。夾具固定在左端，從葫蘆形凸模左側， 按逆時針

10、方向進行切割，整個毛坯依據切割路線而被分為左右兩部分。由于連接 毛坯左右兩側的材料越割越小，毛坯右側與夾具逐漸脫離，無法抵抗內部殘留應 力而發生變形，工件也隨之變形。若按順時針方向切割，工件留在毛坯的左側， 靠近夾持部位，大部分切割過程都使工件與夾具保持在同一坐標系中，剛性較好，避免了應力變形。一般情況下，合理的切割路線應將工件與夾持部位分離的切割 段安排在總的切割程序末端，即將暫停點（Bridge）留在靠近毛坯夾持端的部位。 下面著重分析一下硬質合金齒形凸模的切割工藝處理。一般情況下，凸模外形規 則時，慢走絲加工常將預留連接部分（暫停點，即為使工件在第1次的粗割后不 與毛坯完全分離而預留下的

11、一小段切割軌跡線）留在平面位置上，大部分精割完 畢后，對預留連接部分只做一次切割，以后再由鉗工修磨平整，這樣可減少凸模 在慢走絲線切割上的加工費用。硬質合金凸模由于材料硬度高及形狀狹長等特點，導致加工速度慢且容易變形， 特別在其形狀不規則的情況下，預留連接部分的修磨給鉗工帶來很大的難度。因此在慢走絲線切割加工階段可對工藝進行適當的調整，使外形尺寸精度達到要 求，免除鉗工裝配前對暫停點的修磨工序。由于硬質合金硬度高，切割厚度大，導致加工速度慢，扭轉變形嚴重，大部分外 形加工及預留連接部分（暫停點）的加工均采取4次切割方式且兩部分的切割參 數和偏移量（Offset）均一致。第1次切割電極絲偏移量加

12、大至 0.5 0.8mm以 使工件充分釋放內應力及完全扭轉變形，在后面3次能夠有足夠余量進行精割加 工，這樣可使工件最后尺寸得到保證。具體的工藝分析如下： 預先在毛坯的適當位置用穿孔機或電火花成形機加工好 1.0 1.5mm穿 絲孔，穿絲孔中心與凸模輪廓線間的引入切割線段 l 長度選取 510mm。（2）凸模的輪廓線與毛坯邊緣的寬度應至少保證在毛坯厚度的 1/5。（3）為后續切割預留的連接部分 （暫停點）應選擇在靠近工件毛坯重心部位，寬度 選取34mm慢走絲（4）為補償扭轉變形，將大部分的殘留變形量留在第 1 次粗割階段，增大偏移量 至0.5 0.8mm后續的3次采用精割方式，由于切割余量小，

13、變形量也變小了。 慢走絲（5）大部分外形 4 次切割加工完成后，將工件用壓縮空氣吹干，再用酒精溶液將 毛坯端面洗凈， 涼干，然后用粘結劑或液態快干膠 （通常采用 502快干膠水）將經 磨床磨平的厚度約1.5mm的金屬薄片粘牢在毛坯上，再按原先4次的偏移量切割 工件的預留連接部分 （注意：切勿把膠水滴進下水嘴或滴到工件的預留連接部分 上，以免造成不導電而不能加工 ）。慢走絲3 凹模板加工中的變形分析在慢走絲加工前， 模板已進行了冷加工、 熱加工，內部已產生了較大的殘留應力， 而殘留應力是一個相對平衡的應力系統， 在線切割去除大量廢料時， 應力隨著平 衡遭到破壞而釋放出來。 因此，模板在線切割加工

14、時， 隨著原有內應力的作用及 火花放電所產生的加工熱應力的影響， 將產生不定向、 無規則的變形， 使后面的 切割吃刀量厚薄不均，影響了加工質量和加工精度。針對此種情況， 對精度要求比較高的模板， 通常采用 4次切割加工。 第 1 次切割 將所有型孔的廢料切掉，取出廢料后，再由機床的自動移位、自動穿絲功能，完 成第2次、第3次、第4次切割。a切割第1次，取廢料-b切割第1次，取廢 料-c切割第1次，取廢料一-n切割第1次，取廢料-a切割第2次-b 切割第2次-n切割第2次-a切割第3次-n切割第3次-a切割第4次-n切割第4次，加工完畢。這種切割方式能使每個型孔加工后有足夠的時間釋放內應力， 能

15、將各個型孔因加 工順序不同而產生的相互影響、 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。 但是這樣加工時間太長， 機床易損件消耗量大， 增加了模板的制造 成本。另外機床本身隨加工時間的延長及溫度的波動也會產生蠕變。 因此，根據 實際測量和比較， 模板在加工精度允許的情況下， 可采用第 1 次統一加工取廢料 不變，而將后面的 2、 3、 4 次合在一起進行切割 （ 即 a 切割第 2 次后，不移位、 不剪絲緊接著割第3、4次-b-c-n），或省去第4次切割而做3次切割。 這樣切割完后經測量，形位尺寸基本符合要求。 4 次及 3 次切割中各次的加工余 量、加工精度、表面粗糙度的參考

16、值見表 1 及表 2。初步估算一下，型孔之間的 移位、穿絲、剪絲、上水、下水等均按 1min計算。采用這種切割方法，加工1 塊有100個型孔的模板，每次將會節省大約 9h的加工時間，切割4次共節省大 約30h，這樣對使用費用昂貴的慢走絲線切割機床來說，既提高了生產效率，又 降低費用消耗，因此也降低了模板的制造成本。凹模板型孔小拐角的加工工藝 由于選用的切割絲直徑越大， 切割出的型孔拐角半徑也越大。 當模板型孔的拐角 半徑要求很小時（如R0.07 R0.10mm）則必須換用細絲（如0.10mm）b但是相 對粗絲而言，細絲加工速度較慢， 且費用昂貴（大多需進口絲 ）。如果將整個型孔 都用細絲加工，

17、就會延長加工時間，造成浪費。經過仔細比較和分析，采取先將 拐角半徑適當增大，用粗絲切割所有型孔達到尺寸要求， 再更換細絲統一修割所 有型孔的拐角達到規定尺寸。下面是矩齒形凹模板（內拐角半徑為R0.07mm的慢走絲加工工藝。 先用0.20mm切割絲加工模板型孔至要求尺寸，內拐角部分加工至R0.15mm 退磁，關機。（3）更換0.10mm細絲。將切割絲輸送帶移至未使用過的位置。如果輸送帶3個位置均已使用且咬送細絲的效果不佳，則更換新的輸送帶。 重新找正中心。帶有2個金剛石錐體的切割絲導向插件（本導向插件為AGIE 公司慢走絲線切割機床專用）點式支撐可使切割絲的下偏點被精確的定位，使切 割絲精確地進

18、行導向。當切割絲直徑為 0.20mm時，找正中心在b點，當切割 絲直徑為 0.10mm時，找正中心在 a點，| ab | = | bo | - | ao | =0.1KF（2KF） -0.05KF（2KF） =0.0707mm因此更換 0.10mm的細絲重新找正 中心的坐標值應與原中心坐標值相差大約 0.0707mm（5）修改圖形圓角半徑，重新編程，避開其它型孔輪廓線，將型孔的拐角半徑修整為 R0.07mm5多型孔凹模、固定板、卸料板的加工順序多型孔凹模、固定板、卸料板考慮到各個型孔在加工過程中受殘留應力及加工熱 力影響而產生的微量變形，因此在實際生產中采用型孔加工順序一致的方法保證 其型孔位

19、置變形的一致性，從而保證了凹模、固定板、卸料板型孔的同軸度。慢走絲線切割機床加工精度高、功能強，但加工成本高，若要充分發揮機床的作 用，創造好的經濟效益，必須對工件進行合理的加工工藝分析和技術性能分析， 充分了解慢走絲機床的結構性能以及熟練掌握機床的操作技能，合理選用水參數和電參數，減少加工過程中的斷絲情況，在實踐中不斷總結經驗教訓，這樣才能 最大限度地發揮機床的潛力，提高慢走絲生產效率。影響慢走絲加工工件表面質量的機床因素的控制與改善慢走絲電火花線切割機屬于高科技和高精度機床，機床的維護保養非常重要，因為加工工件的高精度和高質量是直接建立在機床的高精度基礎上的，因此在每次加工之前必須檢查機床

20、的工作狀態，才能為獲得高質量的加工工件提供條件。需 注意的環節和應采取的措施如下：（1）長期暴露在空氣中的電極絲不能用于加工 高精度的零件，因為電極絲表面若已被氧化，就會影響加工工件的表面質量，所 以保管電極絲時應注意不要損壞電極絲的包裝膜，以免電極絲與空氣接觸而被氧化，在加工前，必須檢查電極絲的質量。另外，電極絲的張力對加工工件的表面 質量也有很大的影響，加工表面質量要求高的工件，應在不斷絲的前提下盡可能 提高電極絲的張力。（2）慢走絲線切割機一般采用去離子水做工作液。火花放電必須在具有一定絕緣 性能的液體介質中進行，工作液的絕緣性能可使擊穿后的放電通道壓縮，從而局限在較小的通道半徑內火花放

21、電，形成瞬時和局部高溫來熔化并氣化金屬，放電結束后又迅速恢復放電間隙成為絕緣狀態。絕緣性能太低，將產生電解而形不成擊穿火花放電；絕緣性能太高，則放電間隙小，排屑難，切割速度降低。一般電 阻率應在5X10410X 104cm加工前必須觀察電阻率表的顯示，特別是機床剛起動時，往往會發現電阻率不在這個范圍內，這時不要急于加工，讓機床先運轉一段時間達到所要的電阻率時才開始正式加工。為了保證加工精度，有必要 提高加工液的電阻率，當發現水的電阻率不再提高時，應更換離子交換樹脂。再 者必須檢查與冷卻液有關的條件， 檢查加工液的液量，還應檢查過濾壓力表，其 壓力值應在.0 X 13-3Pa以上。當加工液從污濁

22、橫向清洗槽逆向流動時則需要更 換過濾器，以保證加工液的絕緣性能、洗滌性能、冷卻性能達到要求。 必須檢查導電塊的磨損情況。慢走絲線切割機一般在加工了 50100h后就必 須考慮改變導電塊的切割位置或者更換導電塊，有臟污時需用洗滌液清洗。必須注意的是：當變更導電塊的位置或者更換導電塊時， 必須重新校正絲電極的垂直 度，以保證加工工件的精度和表面質量。(4)檢查滑輪的轉動情況，若轉動不好則應更換，還必須仔細檢查上、下噴嘴的 損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時需及時更換。還應經常檢查貯絲 筒內絲的情況，裝得太滿會影響絲的暢通運行，使加工精度受到影響。此外，導 電塊、滑輪和上、下噴嘴的不良狀況還

23、會引起線電極的振動，這時即使加工表面 能進行良好的放電，但因線電極振動，力卩:工表面也很容易產生波峰或條紋，最終引起工件表面粗糙度變差。(5)保持穩定 的電源電壓。電源電壓不穩定會造成電極與工件兩端不穩定， 從而引起擊穿放電 過程不穩定而影響工件的表面質量。2.3影響慢走絲割加工工件表面質量的材料因素的控制與改善為了加工出尺寸精度高、表面質量好的線切割產品，必須對所用工件材料進行細 致考慮，這主要應從以下幾方面著手：(1) 由于工件材料不同，熔點、氣化點、導熱系數等都不一樣，因而即使按同樣 方式加工，所獲得的工件表面質量也不相同，因此必須根據實際需要的表面質量 對工件材料作相應的選擇。例如要達

24、到高精度，就必須選擇硬質合金類材料，而 不應該選不銹鋼或未淬火的高碳鋼等，否則很難實現所需要求。(2) 由于工件材料內部殘余應力對加工的影響較大，在對熱處理后的材料進行加 工時，由于大面積去除金屬和切斷加工會使材料內部殘余應力的相對平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質量。為了避免這些情況，應選擇鍛造 性好、淬透性好、熱外理變形小的材料。(3) 慢走絲加工過程中應將各項參數調到最佳適配狀態，以減少斷絲現象。因為發生斷絲的地方會出現兩次放電，使加工工件表面質量下降。另外在加工過程中 還應注意傾聽機床發出的聲音，正常加工的聲音應為很光滑的“哧-哧”聲。還應注意正常加工時的火花應是藍色的而

25、不是紅色的。此外，正常加工時，機床的電流表、電壓表的指針應是穩定不動或者振幅很小，此時進給速度均勻而且平穩， 是慢走絲加工工件獲得高精度和高質量的保證。影響慢走絲加工工件表面質量的因素很多， 但只要對其進行系統的分析和科學的 分類，就可以對這類復雜而且零亂的因素進行控制與調配， 從而改善和提高工件 的精度和表面質量。轉載：慢走絲論壇慢走絲目前市場情況頂級慢走絲機床瑞士、日本制造的慢走絲機床這種慢走絲線切割機代表了目前的最高水平，如瑞士夏米爾公司的千系列慢走絲機床、日本三菱電機公司的 PA系列超高精度慢走絲機床、日本牧野公司 的UPJ-2超精密慢走絲機床等。這類慢走絲機床的最大特點是加工精度很高，在 ± 0.002 mm以內，表面粗糙度Ra<0.2卩m 一般都能使用0.03 mmU勺電極絲進行 微精加工，主機大都具有熱平衡系統，一些慢走絲機床采用在油中進行切割加工。