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斷絲問題一直是線切割加工中的一個嚴重的問題.它使加工停頓并不得不從頭開始,浪費大量工時,破壞了加工面的完整性,增加了實現無人操作加工的困難,阻礙線切割工藝的進一步發展.因此,研究斷絲的原因和防止斷絲的方法一直是國內外線切割工藝研究中的一個重要課題.
國內外研究簡況早在!"80年代末,專家們注意到斷絲通常與短路增加有關,認為絲振及短路均會造成加工速度的降低并會增加斷絲的概率.隨后,'發現在斷絲前,放電頻率會突然增加.他們設計的防斷絲控制系統在工件度!"（（以內時效果不錯.的比利時魯文大學教授; 左右的比例隨機分布.以此為斷絲先兆信號設計的防止斷絲的試驗裝置取得了較好的效果.研究表明:不同類型的脈沖電源的斷絲先兆信號不同,凡能反映向放電間隙中輸入能量大小的量,在斷絲前都會有一個突然增加,原則上都可作為斷絲先兆信號.目前國外已有根據斷絲先兆采取防護措施的線切割機床裝置.南京航空航天大學特種加工研究室,經過對斷絲問題的研究,認為:斷絲過程開始于加工過程的不穩.加工不穩定促放電在一點上集中.放電集中又引起放電在時間上密集,這就使輸入間隙的能量增加且
集中于一點,造成局部高溫,致使電極絲被燒斷.這就是斷絲的全部過程."斷絲的原因斷絲的直接原因是輸入間隙的熱負載增加且集中在一點上,而起因是加工過程的不穩定.既然斷絲的起因是加工過程的不穩定,那么根據加工過程不穩定的信號,采取有效措施使之盡快進入穩定狀態,才是從根本上克服斷絲問題的方法.
1、脈沖電源脈沖電源是線切割機床的重要組成部分,是影響線切割加工的zui關鍵的設一.在高速走絲方式線切割加工中,電極絲往復使用,如果它出現損耗會直接影響加工精度,損耗較大時還會增大斷絲的概率,因此,線切割脈沖電源應具有使電極絲低損耗性能.
2、冷卻系統當線割機床上的冷卻系統不完善時,加工時冷卻液隨電極絲運動四處飛濺,進不到切縫中去,電極絲無法得到充分冷卻,易引起電極絲被燒斷.在實際線切割加工之前應檢查冷卻系統是否完善.
3、走絲機構線切割加工中電極絲的振動好象是一個紡錘,中間振動幅度大,兩頭小,如果振動引起的這個差值超過電極絲彈性限度,就會引起斷絲.因此,提高整個走絲機構的制造質量,電極絲采用恒張力,恒
4、鉬絲鉬絲的松緊程度。如果鉬絲安裝太松，則鉬絲抖動厲害，不僅會造成斷絲，而且由于鉬絲的抖動直接影響工件表面粗糙度。但鉬絲也不能安裝得太緊，太緊內應力增大，也會造成斷絲，因此鉬絲在切割過程中，其松緊程度要適當，新安裝的鉬絲，要先緊絲再加工，緊絲時用力不要太大。鉬絲在加工一段時間后，由于自身的拉伸而變松。當伸長量較大時，會加劇鉬絲振動或出現鉬絲在貯絲筒上重疊。使走絲不穩而引起斷絲。應經常檢查鉬絲的松緊程度，如果存在松弛現象，要及時拉緊。鉬絲安裝。鉬絲要按規定的走向繞在貯絲筒上，同時固定兩端。繞絲時，一般貯絲筒兩端各留10mm，中間繞滿不重疊，寬度不少于貯絲筒長度的一半，以免電機換向頻繁而使機件加速損壞，也防止鉬絲頻繁參與切割而斷絲。機床上鉬絲引出處有擋絲棒，擋絲棒是由兩根紅寶石制成的導向立柱，擋絲棒不像導輪那樣作滾動運動，他們直接與鉬絲接觸，作滑動摩擦。因此磨損很快，使用不久柱體與鉬絲接觸的地方就會形成深溝，必須及時檢查并進行翻轉和更換，否則會出現疊絲斷絲。
5、運絲機構,線切割機的運絲機構主要是由貯絲筒、線架和導輪組成。當運絲機構的精度下降時（主要是傳動軸承），會引起貯絲筒的徑向跳動和軸向竄動。貯絲筒的徑向跳動會使電極絲的張力減小，造成絲松，嚴重時會使鉬絲從導輪槽中脫出拉斷。貯絲筒的軸向竄動會使排絲不勻，產生疊絲現象。貯絲筒的軸和軸承等零件常因磨損而產生間隙，也容易引起絲抖動而斷絲，因此必須及時更換磨損的軸和軸承等零件。貯絲筒換向時，如沒有切斷高頻電源，會導致鉬絲在短時間內溫度過高而燒斷鉬絲，因此必須檢查貯絲筒后端的行程開關是否失靈。要保持貯絲筒、導輪轉動靈活，否則在往返運動時會引起運絲系統振動而斷絲。繞絲后空載走絲檢驗鉬絲是否抖動，若發生抖動要分析原因。貯絲筒后端的限位擋塊必須調整好，避免貯絲筒沖出限位行程而斷絲。擋絲裝置中擋塊與快速運動的鉬絲接觸、摩擦，易產生溝槽并造成夾絲拉斷，因此也需及時更換。導輪軸承的磨損將直接影響導絲精度，此外，當導輪的V型槽、寶石限位塊、導電塊磨損后產生的溝槽，也會使電極絲的摩擦力過大，易將鉬絲拉斷。這種現象一般發生在機床使用時間較長、加工工件較厚、運絲機構不易清理的情況下。因此在機床使用中應定期檢查運絲機構的精度，及時更換易磨損件。
6、工件工件材料：對不經鍛打、不淬火材料，在線切割加工前采用低溫回火消除內應力，因為如果工件的內應力沒有得到消除，在切割時，有的工件會開裂，把鉬絲碰斷；有的會使間隙變形，把鉬絲夾斷或彈斷。如淬火后T8鋼在線切割加工中及易引起斷絲盡量少用。切割厚鋁材料時，由于排屑困難，導電塊磨損較大，注意及時更換工件裝夾：雖然線切割加工過程中工件受力極小，但仍需牢固夾緊工件，防止加工過程中因工件位置變動造成斷絲同時要避免由于工件的自重和工件材料的彈性變形造成的斷絲。在加工厚重工件時，可在加工快要結束時，用磁鐵吸住將要下落的工件，或者人工保護下落的工件，使其平行緩慢下落從而防止斷絲。
7、電參數電參數選擇不當也是引起斷絲的一個重要原因，所以要根據工件厚度選擇合理的電參數，將脈沖間隔拉開一些，有利于熔化金屬微粒的排出，同時峰值電流和空載電壓不宜過高，否則使單個脈沖能量變大，切割速度加快，容易產生集中放電和拉弧，引起斷絲。一般空載電壓為100V左右。在電火花加工中，電弧放電是造成負極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不合適，容易使某一脈沖形成電弧放電，只要電弧放電集中于某一段，就會引起斷絲。根據工件厚度選擇合適的放電間隙：放電間隙不能太小，否則容易產生短路，也不利于冷卻和電蝕物的排出；放電間隙過大，將影響表面粗糙度及加工速度。當切割厚度較大的工件時，應盡量選用大脈寬電流，同時放電間隙也要大一點，長而增強排屑效果，提高切割的穩定性。
從線切割機床和工藝采取有效措施,使線切割加工過程盡快進入穩定狀態,再輔以斷絲先兆的防護措施,不僅可防止斷絲,而且能進一步提高加工速度
（責任編輯：admin）高速線切割機床斷絲故障控制方法高速走絲線切割機床發生斷絲后，都會造成加工中斷，往往要重新繞絲和穿絲。由于工件切縫內存有放電后形成的臟物，或加工后材料變形使切縫變窄等原因，使穿絲工作變得困難，從頭切又要浪費很多時間。另外，高速走絲機床基本上是開環控制設備，由于重復定位精度難以控制，頻繁斷絲會使加工精度變差、甚至會造成廢品。總之合理控制斷絲率可以達到提高加工精度和加工效率的目的。
高速走絲線切割機床發生頻繁斷絲故障，和幾個原因關系密切，如鉬絲質量、運絲系統、冷卻液和供液系統、脈沖電源、脈沖加工規準等，通過控制這些因素，可減少頻繁斷絲故障。
一、電極絲本身質量的影晌
高速走絲線切割機床大多使用0.12~0. 2mm直徑的冷拔鉬絲作為電極絲。該絲有怕濕、怕折、怕熱的特性，難于長期儲存。品質變差的鋁絲，由于表面氧化易折斷，拉伸性能變差，放電加工時極易斷絲，機床穩定加工時間變短。采購真空密閉包裝的鋁絲，可避免儲存期間的氧化問題，但由于鋁是貴重金屬，大批量儲存會占用資金，建議一次購買量不要超過兩個月用量。購買鉑絲要檢查其質量，一看色澤，發黑發亮有金屬光澤是新絲，色澤發暗發灰的為氧化了的鉬絲。二折，抓住一段絲，在同一點反復折彎，堅持折彎次數越多的質量越好。三看長度，針對機床儲絲筒儲絲能力的大小，購買儲絲長度整數倍的絲比較經濟。
二、運絲系統及相關操作的影響
運絲系統可靠性體現在儲絲筒排絲均勻，加工區鉬絲抖動輕微，換向可靠等幾方面。
1．對儲絲筒來說，每正轉或反轉一周，能使鉬絲沿絲筒軸向走0.2mm以上，以保證有足夠的排絲距離，同時進出絲時，一般由寶石導柱夾持鋁絲，防止由于鋁絲沿絲筒軸向竄動而疊絲，造成斷絲。一般發生疊絲時要檢查絲筒傳動及寶石導柱：①絲筒無軸向竄動及徑向跳動。②絲筒每轉動一周拖板沿絲筒軸向走0.2mm以上。寶石導柱由于經常與鉬絲摩擦會磨損，要調整寶石導柱使之能夾持住鑰絲。
2．鉬絲抖動是比較復雜而難以解決的問題，鋁絲在加工區抖動輻度比較大，會使鋁絲局部過于靠近工件，使放電電流過大或拉弧從而燒斷鉬絲，同時會使切割面表面質量變差。目前比較一致的認識是：盡量減少導向環節，即減少傳動導輪數量以達到減少振動的目的，同時提高運絲系統正反換向對鋁絲拉力的一致性。以三光產DK7725g運絲系統（圖1）為例來說明。
F為自動緊絲配重錘，D、E、G、H為單邊導輪，B、C為雙邊導輪，當儲絲筒順時針轉動時A、B為收絲系，I、H、G、F、E、D、C為放絲系，當絲筒逆時針轉動時A、B為放絲系，其余為收絲系?？梢婍樐孓D動時鑰絲受到的拉力是不同的，由于拉力不同使儲絲筒繞的絲一個方向緊一個方向松，易造成絲筒、拖板、導絲輪系統的傳動部件磨損，精度變差，加劇絲的抖動。在使用過程中早期加上自動緊絲配重錘F，發現經常收絲（主要因絲被拉伸變長）易斷絲，緊絲后取下F，每連續加工4h左右緊一次絲，但抖絲情況沒有明顯改善。
經研究發現在I、H、G、F、E、D、C系統中，除了F以外H的影響較為明顯，將走絲路徑改為I、G、E、D、C、B、A，在機床相應部位開孔并采取一定的防濺措施后，鑰絲抖動情況明顯改善。同時降低了儲絲筒和導輪的磨損，加工時斷絲故障明顯降低，工件表面質量有所提高。在日常維護中如發現抖絲或異響應盡早檢查儲絲筒各導輪系，及時更換磨損件。一般情況導輪每滿負荷運行3個月，要全部更換；絲筒軸承每1.5~2年全部更換；儲絲筒要精密磨圓，同時做靜平衡測試。在實際操作中，如果恒張力緊絲系統不可靠，在加工中可不用，而是每切割一段后停止加工，進行緊絲，這是因為鋁絲會在加工運行中拉伸變長變細，放電也會使鉑絲損耗。為避免張力不夠產生電極絲抖動，一般每加工4h左右緊一次絲。加工純銅材料例外，由于銅冷卻快會反濺到鉬絲上，使鋁絲變粗、張力變大，從而加重運絲系統負載，使軸承等傳動零件精度迅速變差，建議每加工2h左右松絲10mm左右。
3．換向的可靠性包括，儲絲筒運行到定位行程能急停并高速反向啟動，在這期間脈沖電源要能可靠停止加工，在電極絲達到一定速度時恢復加工。在老式機床中一般使用撞塊、行程開關、繼電器組等來完成，由于加工時經常要發生機械碰撞，撞塊和行程開關常會損壞，不可靠的換向會拉斷絲和燒斷絲。為解決這些問題，建議使用無機械接觸的磁性開關，一般磁性開關可直接控制24V的繼電器，所以機床不會有太大的改動。換向時斷開高頻應該有多個采樣控制點，如電機啟動運行的電流，絲筒電機繼電器接觸器上的觸點等，以保證換向斷脈沖及加工條件不具備不送脈沖的可靠性。
三、機床電氣、操作及工作液對斷絲的影響
1．機床電氣故障
脈沖電源及機床其它電氣故障會造成頻繁燒斷電極絲的故障，主要原因有：①間隙電流過大；②脈沖寬度或脈沖間隔發生變化；③波形畸變；④機床電氣如繼電器電源和步進電機驅動電源等，因故障與工件或電極絲發生連接；⑤導電塊和脈沖進線，地線與機床及電極絲不可靠連接，發生二次放電造成斷絲故障；⑥機械進給機構傳動比失常，與數控系統不同步或失控等。
2．操作不當造成的斷絲故障
高速走絲電火花線切割機床由于是開環控制，諸如上絲、緊絲、選擇加工規準，變頻跟蹤等，都需要操作人員手工完成，而這些操作的不當，會造成非正常斷絲。
3．工作液對斷絲的影響
工作液是脈沖放電介質，工作液選擇不當，不及時更換，會使加工效率及穩定性變差，斷絲故障率升高。實踐中如果切割跟蹤不穩定，可適當提高工作液濃度，或直接添加洗滌劑或皂片。要注意對不同材料的切割，工作液成分適應性不同，應注意對比選擇。連續使用8天左右，或者工作液變黑結塊，要及時更換。供液系統，要能保證上下噴嘴噴液均衡，供液流量能保證排屑順暢及放電加工的要求。
四、工件材料對斷絲的影響
加工的工件材料由于存在加工應力、淬火應力、內部夾渣、工件未消磁等原因。在切割過程中如果加工路徑和工藝規準選擇不當，會造成斷絲。如切割U形零件，如果是未淬火而存在加工應力會形成張口變形，存在淬火應力的會形成縮口變形。如果加工路徑沒有選擇好，工件變形會夾斷鉬絲。
解決方法是對于未淬火存在加工應力的工件，應在坯料上鉆出凸模外形起點的穿絲孔，選擇夾壓工件的位置在zui后一條程序處。對于存在淬火應力的工件，經3次以上回火，使工件達到zui小應力和穩定金相組織目的，同時也要選擇正確的加工路徑。采取以上控制方法如果效果不理想，可選擇重復切割工藝，用多次切割釋放完殘余應力后，zui后完成成型切割。
有些工件因內部夾渣，其夾渣物質一般是導電率較低的氧化物，在放電切割的過程中由于沒有與金屬組織同時熔化，而凸顯出來拉斷電極絲。如曾加工一批H13模具鋼時遇到過夾渣情況，處理方法是在功率管數量不變的情況下，增大一擋脈寬和脈間，將進給速度降至原速度1/3后，切割2~3mm將規準復原，利用電火花的放電溫度將夾渣物氣化，效果不錯。工模具加工中，線切割工藝一般安排在zui后，前面工序中如磨削加工，會在工件中產生剩磁，線切割加工時，切縫中的金屬或氧化物不易排除，造成放電穩定性變差，引起斷絲，可在線切割加工前退磁。
五、結論
對高速走絲線切割機床的斷絲故障，找出相應對策，可以有效控制斷絲率，使每次繞絲后能保證穩定加工8000~l0000mm2不斷絲，提高了機床的使用效率和加工精度。當然造成斷絲故障的原因還有許多，需要機床生產和使用單位共同努力，不斷提高機床的技術水平，完善綜合加工工藝。