电参数对线切割加工的影响分析

1.短路峰值电流i_S

图3-4是在一定的工艺条件下，短路峰值电流i_s对切割速度v_wi和表面粗糙度Ra的影响曲线。从图中可以看出，当其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以提高切割速度，但表面粗糙度将会变差。这是由于短路峰值电流越大，单个脉冲能量越大，放电的电痕就大，切割速度高，表面粗糙度就比较差。在增大短路峰值电流的同时，电极丝的损耗也加大，严重的甚至发生断丝现象，这方面也使加工精度有所降低。

2.开路电压U_i

开路电压增大，加工电流增大，切割速度提高，表面粗糙度变差。这是因为开路电压增大，加工间隙增大，致使排屑更容易，切割速度和加工的稳定性也都有所提高，但随着加工间隙的增大，加工精度略有下降。同时，开路电压的增大还会使电极丝产生振动，加大电极丝的损耗；在采用乳化液作为介质使用快速走丝方式加工时，其开路电压值一般取60～150V。图3-5是在一定的工艺条件下，开路电压u_i对切割速度v_wi和表面粗糙度Ra的影响曲线。

图3-4 短路峰值电流对切割速度和 表面粗糙度的影响曲线

3.脉冲宽度t_i

图3-6为在一定的工艺条件下脉冲宽度t_i对切割速度v_wi和表面粗糙度Ra的影响曲线。从图中可以发现，脉冲宽度t_i增大时，切割速度提高，但表面粗糙度变差。这是因为脉冲宽度增大，单个脉冲放电能量增大，所以致使切割速度提高，表面粗糙度变差。

脉冲宽度t_i的值通常取2～60µs，精加工中脉冲宽度t_i的取值较小，一般小于20µs。从图3-6中还可以发现，当t_i大于40s后，脉冲宽度增加对加工速度的提高并不明显，但随着脉冲宽度的增大，电极丝的损耗明显增大。

4.脉冲间隔t_o

当脉冲间隔t_o减小时，平均电流增大，切割速度加快，但一般情况下脉冲间隔t_o不能取得太小，它受到间隙绝缘恢复速度的限制，如果脉冲间隔太小，放电产物来不及排出，放电间隙来不及充分消电离，将使加工不稳定，容易发生电弧放电，致使工件烧伤和出现断丝；但脉冲间隔也不能太大，否则会使切割速度明显下降，严重时不能连续进给，使加工变得不稳定。图3-7为在一定的工艺条件下，脉冲间隔t_o对切割速度v_wi和表面粗糙度Ra的影响曲线。由图可知，减小脉冲间隔，表面粗糙度值提高，但提高的幅度不大，此时切割速度的增大比较明显，这表明脉冲间隔对切割速度影响较大，对表面粗糙度影响较小。

图3-5 开路电压对切割速度和表面粗糙度的影响曲线(www.xing528.com)

图3-6 脉冲宽度对切割速度和表面粗糙度的影响曲线

脉冲间隔t_o的值通常取10～250µs，在此范围内基本上能适应各种加工条件，可以进行比较稳定的加工。在加工工件较厚时，要保证加工的稳定，放电间隙要大，所以脉冲宽度和脉冲间隔都应取较大值。

图3-7 脉冲间隔对切割速度和表面粗糙度的影响曲线

5.放电波形

线切割机床常用的两种波形是矩形波脉冲和分组脉冲。在相同的工艺条件下，分组脉冲常常能获得比较好的加工效果，常用于精加工和薄工件的加工。电流波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较少。但如果脉冲宽度很窄时，必须有陡的前沿才能进行有效加工。矩形波加工效率高、加工范围广、加工稳定性好，属于快速走丝线切割最常用的加工波形。

6.极性效应

在线切割加工过程中，不管是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。这种由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象称为极性效应。实践表明，在电火花加工中，当采用短脉冲加工时，正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度；当采用长脉冲加工时，负极的蚀除速度大于正极的蚀除速度。由于线切割加工的脉冲宽度较窄，属于短脉冲加工，所以采用工件接电源正极，电极丝接电源负极的接法，这种接法又称为正极性接法，反之称为负极性接法。电火花线切割采用正极性接法不仅有利于提高加工速度，而且有利于减少电极丝的损耗，从而有利于提高切割精度。

7.进给速度

进给速度的调节对切割速度、加工精度和表面质量的影响很大。因此，调节预置进给速度应紧密跟踪工件蚀除速度，以使加工间隙恒定在最佳值上。这样可使有效放电状态的比例加大，而开路和短路的比例减少，使切割速度达到给定加工条件下的最大值，同时还能获得较好的加工精度和表面质量。