1.1 加工表面質量日臻完善

1.1 加工表面質量日臻完善

（1）納秒級大峰值電流脈沖電源技術

電火花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。

慢走絲線切割先進的低速走絲電火花線切割機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。

（2）防電解（BS）脈沖電源

低速走絲電火花線切割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，OH-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—鈷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。

電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的OH-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1μm以下，避免硬質合金材料中鈷的析出溶解，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。

1.2 精度日益提高

1.2 切割精度日益提高

（1）多次切割技術

多次切割技術是提高低速走絲電火花線切割加工精度及表面質量的根本手段。它是設計制造技術、數控技術、智能化技術、脈沖電源技術、精密傳動及控制技術的科學整合。一般是通過一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面質量。原來為達到高質量的表面，多次切割的次數需高達7～9次，現在只需3～4 次。

（2）拐角加工技術不斷優化完善

由于在切割拐角時電極絲的滯后，會造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，研究人員采取了更多的動態拐角處理策略。如：改變走絲路徑；改變加工速度（薄板）；自動調節水壓；控制加工能量等。

通過采用綜合的拐角控制策略，粗加工時角部形狀誤差減少70%，可一次切割達5靘的配合 精度。

（3）采用提高平直度的技術

高精度精加工回路都是提高平直度的技術，被認為對厚件加工意義重大。

（4）床結構更加精密

為了保證高精度的加工，采用了許多技術措施來提高主機精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機床內部溫度與水溫相同，減小了機床的熱變形。②采用直線電機。響應度高，精密定位可實現0.1μm當量的控制，進給無振動，無噪音，提高放電頻率，保持穩定放電，兩次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花崗巖制件，其熱慣性比鑄鐵大25倍，降低溫度變化對切割精度的影響。④采用固定工作臺、立柱移動結構，提高工作臺承重，不受浸水加工和工件重量變化的影響。⑤采用浸入式加工，降低工件熱變形。⑥電機伺服，閉環電極絲張力控制。⑦高精度對刀：采用電壓調制對刀電源。對刀精度可達±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。

（5）慢走絲線切割細絲切割

為了進行小圓角、窄縫、窄槽及微細零件的微精加工，各制造企業都花大力氣進行細絲切割技術的研究。目前世界主要電加工機的制造企業都可以采用0.02～0.03 mm的電極絲進行切割。

1.3 加工效率明顯提高

1.3 慢走絲線切割加工效率明顯提高

（1）*高加工效率

由于ns級大峰值電流脈沖電源技術及檢測、控制、抗干擾技術的發展，低速走絲電火花線切割機的加工效率也在不斷提高。蘇州三光機床使用標準電極絲時，加工效率為 350 mm2/min。

（2）較大厚度工件的加工效率

日本三菱電機公司FA-V系列機床在切割300 mm厚的工件時，加工效率可達170 mm2/min。這是很有實際意義的技術提升。

（3）厚度變化工件的加工效率

自動檢測加工件的厚度，自動調整加工參數，防止斷絲，達到該狀態的*高加工效率。

（4）慢走絲線切割雙絲自動交換技術

瑞士阿奇夏米爾公司推出的ROBOFIL 2030S1-TW機床能采用0.20～0.02 mm的電極絲自動進行雙絲切換加工。采用粗絲進行**次切割，一般絲徑為0.25 mm，以提高加工效率，并可無芯切割；然后采用細絲進行修整，一般采用0.10 mm的細絲，切割出小圓角，并可提高精度。總體可節省30%～50%的切割時間。

（5）慢走絲線切割快速自動穿絲技術

日本牧野公司稱自動穿絲時間<15 s；日本沙迪克公司稱穿絲時間為13 s.日本三菱電機公司，當板厚為50 mm 時，穿絲時間為10 s，切絲、穿絲總時間為25 s。

2 低速走絲電火花線切割機開發生產情況

2.1 瑞士、日本制造的線切割機

2.1 瑞士、日本制造的低速走絲電火花線切割機

（1）上等低速走絲電火花線切割機

這種低速走絲電火花線切割機代表了目前的*高水平，如瑞士夏米爾公司的X0X0系列機床、日本三菱電機公司的PA系列超高精度機床、日本牧野公司的UPJ-2超精密機床等。這類機床的 *大特點是加工精度很高，在±0.002 mm以內，表面粗糙度Ra<0.2μm，一般都能使用<0.03 mm的電極絲進行微精加工，主機大都具有熱平衡系統，一些機床采用在油中進行切割加工。瑞士阿奇夏米爾公司的雙絲機床也屬于這個檔次。這個檔次的中型機床每臺售價一般在200萬元以上。

（2）上等低速走絲電火花線切割機

這檔機床除了采用無電阻防電解電源外，一般均帶有自動穿絲裝置，能采用0.10 mm的電極 絲進行切割，精度在±0.003 mm左右。*高加工效率能達500 mm2/min的超高速機也屬于這個檔次，如夏米爾公司的240CC、440CC機，日本三菱電機公司的FA-V超高速高性能機等。這個檔次的中型機床每臺售價在100萬元以上。

（3）慢走絲線切割中檔低速走絲電火花線切割機

為了搶占中國市場，日本、瑞士的電加工機床制造企業推出了這檔機床，價格一般在50～80萬元/臺。如瑞士阿奇公司的XENON、夏米爾公司的380，日本沙迪克公司的AQ系列、三菱電機公司的FA系列等。這類機床一般由這些公司在中國設立的工廠制造，如北京阿奇夏米爾公司、大連三菱公司、蘇州沙迪克特種公司。

這檔機床的配置和性能滿足了用戶采用低速走絲電火花線切割加工的基本要求。一般都采用無電阻、防電解電源，具有水浸式加工、錐度切割功能。實用的*高加工效率為120～150 mm2/min ，*佳表面粗糙度達Ra<0.5μm，切割精度可達±0.005mm，一般都采用0.15 mm以上的銅絲進行切割。這檔機床一般都具備自動穿絲功能，可供用戶選配。

上述3個檔次的低速走絲電火花線切割機也可稱為上等機、標準機、入門機。

2.2 慢走絲線切割臺灣制造的線切割機

2.2 慢走絲線切割臺灣制造的低速走絲電火花線切割機

臺灣的低速走絲電火花線切割機起步雖然較晚，但這幾年來發展迅速。其關鍵的一個舉措就是由若干家電加工機床制造企業共同出資，在有關部門一定限度的支持下，由臺灣工業技術研究院投入大量的人力、物力做關鍵技術的開發。經過10多年的攻關，在控制系統及電源等關鍵技術上取得了突破。

臺灣各企業制造的低速走絲電火花線切割機目前應屬中檔機的范圍，銷售價一般在50～60萬元/臺。這些機床一般都采用無電阻防電解電源具有錐度切割、浸入式加工等功能，慶鴻、徠通兩家公司已掌握自動穿絲技術。

臺灣低速走絲電火花線切割機的*高加工效率在200 mm2/min左右，實用加工效率為100～ 120 mm2/min，切割表面粗糙度為Ra 0.5～0.8μm。一般認為臺灣機的切割精度應在±0.005 mm左右。