一、引言
數(shù)控中走絲線切割技術(shù)作為現(xiàn)代精密加工技術(shù)的重要組成部分，在模具制造、航空航天、汽車零部件等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它以連續(xù)移動(dòng)的鉬絲作為電極，通過(guò)脈沖火花放電蝕除金屬，實(shí)現(xiàn)工件的精確切割。
二、技術(shù)原理
數(shù)控中走絲線切割技術(shù)，又稱中走絲電火花線切割技術(shù)，是一種利用連續(xù)移動(dòng)的鉬絲作為電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型的技術(shù)。中走絲、慢走絲、快走絲都是指的電火花線切割機(jī)床，它們之間的主要區(qū)別在于切割速度、加工質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域。
中走絲技術(shù)的核心在于“多次切割”。所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間，而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床，即走絲原理是在粗加工時(shí)采用高速(8-12mm/s)走絲，精加工時(shí)采用低速(1-3mm/s)走絲。這種工作方式使得加工過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)、抖動(dòng)小，并通過(guò)多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來(lái)的誤差，從而顯著提高加工質(zhì)量。
它的工作原理具體表現(xiàn)為：繞在運(yùn)絲筒上的電極絲沿運(yùn)絲筒的回轉(zhuǎn)方向以一定的速度移動(dòng)，同時(shí)裝在機(jī)床工作臺(tái)上的工件由工作臺(tái)按預(yù)定控制軌跡相對(duì)與電極絲做成型運(yùn)動(dòng)。脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲，在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液。當(dāng)電極之間的火花放電時(shí)，會(huì)蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就能切出所需形狀和尺寸的工件。
在實(shí)際加工過(guò)程中，中走絲技術(shù)需要多次切割。第一次切割任務(wù)主要是高速穩(wěn)定切割，可選用高峰值電流和較長(zhǎng)脈寬的規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行大電流切割，以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務(wù)是精修，以保證加工尺寸精度，可選用中等規(guī)準(zhǔn)，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。第三次、第四次或更多次切割(目前中走絲控制軟件最多可以實(shí)現(xiàn)七次切割)的任務(wù)是拋磨修光，可用最小脈寬(目前最小可以分頻到1μs)進(jìn)行修光，而峰值電流隨加工表面質(zhì)量要求而異，走絲方式則像第二次切割那樣采用低速走絲限速進(jìn)給即可。
此外，中走絲技術(shù)在加工過(guò)程中還需注意變形處理。因?yàn)楣ぜ诰€切割加工時(shí)，隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應(yīng)力的影響，會(huì)產(chǎn)生不定向、無(wú)規(guī)則的變形，導(dǎo)致后面的切割吃刀量厚薄不均，影響加工質(zhì)量和加工精度。因此，需根據(jù)不同材料預(yù)留不同加工余量，以使工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力及扭轉(zhuǎn)變形，在后面多次切割中能夠有足夠余量進(jìn)行精割加工，從而確保工件最后尺寸的準(zhǔn)確性。
三、技術(shù)應(yīng)用
數(shù)控中走絲線切割技術(shù)因其高精度、高光潔度和良好的加工穩(wěn)定性，在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，特別是在模具行業(yè)和金屬加工領(lǐng)域。
1、模具行業(yè)
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具，其質(zhì)量和精度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。中走絲電火花線切割技術(shù)因其高精度和高光潔度，成為模具制造中的重要加工手段。無(wú)論是硬質(zhì)合金、高強(qiáng)度鋼等難加工材料，還是復(fù)雜異型曲線產(chǎn)品的加工，中走絲技術(shù)都能提供可靠的解決方案。特別是在汽車、航空航天等行業(yè)中，對(duì)模具的尺寸精度和耐磨性有非常高要求，中走絲技術(shù)更是不可少。
2、金屬加工領(lǐng)域
在金屬加工領(lǐng)域，中走絲電火花線切割技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。它可以切割多種材料，包括硬質(zhì)合金、鋼、不銹鋼、鋁材等，滿足廣泛的加工需求。此外，中走絲技術(shù)還可以用于加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件，如粉末冶金模、鑲拼型腔模、拉絲模、波紋板成型模等。這些復(fù)雜形狀和微小尺寸的工件在傳統(tǒng)的機(jī)械加工中很難實(shí)現(xiàn)，而中走絲技術(shù)則能輕松應(yīng)對(duì)。
3、3D金屬打印
隨著3D金屬打印技術(shù)的快速發(fā)展，中走絲電火花線切割技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于3D金屬打印工件與基板的切割分離。3D金屬打印技術(shù)能夠制造復(fù)雜形狀的金屬零件，但打印完成后需要將工件與基板分離。中走絲技術(shù)以其高精度和高光潔度，能夠確保切割過(guò)程不會(huì)對(duì)工件造成損傷，從而滿足3D金屬打印技術(shù)的加工需求。
4、其他應(yīng)用
除了上述領(lǐng)域，中走絲電火花線切割技術(shù)還可以用于加工樣板和成型刀具、加工凸輪和特殊齒輪等。此外，它還適合于小批量、多品種零件的加工，能夠顯著減少模具制作費(fèi)用，縮短生產(chǎn)周期。
四、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與快走絲和慢走絲相比，數(shù)控中走絲線切割技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
1、加工質(zhì)量高
中走絲電火花線切割技術(shù)通過(guò)多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來(lái)的誤差，使得加工質(zhì)量顯著提高。其加工質(zhì)量介于快走絲與慢走絲之間，但切割速度并不慢于快走絲，反而在某些情況下更高。同時(shí)，由于采用了多次切割技術(shù)，中走絲技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)條紋切割和高精度加工，滿足用戶對(duì)高質(zhì)量工件的需求。
2、操作簡(jiǎn)便
中走絲電火花線切割機(jī)具有人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)理念，操作界面簡(jiǎn)潔明了，降低了操作難度。同時(shí)，由于采用了智能化的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，大大提高了加工效率。此外，中走絲技術(shù)還具有自我診斷功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、適用范圍廣
中走絲電火花線切割技術(shù)能夠切割多種材料，包括硬質(zhì)合金、鋼、不銹鋼、鋁材等，滿足廣泛的加工需求。同時(shí)，它還可以加工復(fù)雜異型曲線產(chǎn)品和微小尺寸的工件，如粉末冶金模、鑲拼型腔模、拉絲模等。這些特點(diǎn)使得中走絲技術(shù)在模具制造、金屬加工等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
4、價(jià)格優(yōu)勢(shì)
與慢走絲相比，中走絲電火花線切割機(jī)的價(jià)格更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于其加工質(zhì)量高于快走絲，因此成為替代部分慢走絲加工的理想選擇。這使得中走絲技術(shù)在市場(chǎng)上具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，能夠滿足更多用戶的需求。
5、技術(shù)升級(jí)
隨著科技的不斷發(fā)展，中走絲電火花線切割技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和升級(jí)。例如，一些先進(jìn)的中走絲機(jī)床已經(jīng)采用了全閉環(huán)控制系統(tǒng)和帶螺距補(bǔ)償功能的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，以提高機(jī)床的定位精度和加工精度。同時(shí)，一些企業(yè)還在研發(fā)更高效的切割技術(shù)和更先進(jìn)的切割工藝，以滿足用戶對(duì)高質(zhì)量、高效率加工的需求。
