上海特略中走丝 中走丝与慢走丝加工的技术差距，到底有多大？

数控WEDM包括快速线切割和线切割加工，广泛应用于模具制造业。这两项技术的加工效率、切削精度和表面质量的发展现状如何？

▌快速纺纱加工技术发展现状

顾名思义，快丝加工是以切割过程中电极丝的高速走丝而得名。快旋机床是我国独创的电动机床。经过几十年的不断改进和发展，它已经成为制造业中一种重要的加工手段。能满足中低档模具加工等复杂零件制造的要求，在中低档市场占有相当的权重。

快动线加工机最大的优点就是性价比好。由于它的实用性和经济性，在中国有很大的市场。传统的快速旋压加工采用一次切削工艺，加工效率为40㎜2；/min，表面粗糙度约为Ra3.0μm，表面有明显的线条，加工精度约为0.02㎜。

为了提高加工质量，快走丝线加工机床的生产厂家参考多种切削工艺对机床的相关零件进行了改进，出现了所谓的“中走丝线机床”。机床的数控精度、脉冲电源、走线系统、工艺数据库等诸多技术方面都有了很大的提高。提高了加工精度和表面质量。

目前中走丝加工机的技术指标如下:一次切割效率180㎜2；/min，重复切削后的表面粗糙度Ra≤1.0μm，此时平均效率为50㎜2；/min，加工表面无明显切削条纹，加工精度为0.01㎜，电极丝损耗≤ 0.01 ㎜/20万㎜2；。这些性能指标看起来挺好的，但是需要注意的是，要保证每个环节都获得这些指标。一旦出现差异，如工作液的浓度和电极丝的损耗，就会影响加工质量的稳定性。

生产中的走丝机床典型厂家有苏州三光、苏州韩琦、上海泰洛、北京安得、苏州马宝、苏州新星火、上海等。

▌线切割加工技术发展现状

随着精密、复杂和长寿命冲压模具制造精度和表面质量要求的不断提高，快速旋压加工技术已经不能满足精密模具的制造要求。这种情况促进了线切割加工技术的快速发展，其各项工艺指标达到了非常高的水平，是其他加工技术无法替代的。

1.线切割加工技术的发展现状

加工精度提高

多次切削技术是提高线切割加工精度和表面质量的根本手段。一般是一次切削成型，两次切削提高精度，三次以上切削提高表面质量。

由于切角时电极丝滞后，边角会塌陷。为了提高拐角切割的精度，采用了更加动态的拐角加工策略。如自动改变加工速度、自动调节水压、控制加工能量等。

先进线切割加工机床采用的高精度精加工电路是提高被加工工件平面度的有效技术，大大提高了厚零件的加工精度；对于小圆角、窄缝、窄槽和微小零件的微细加工，顶部数控低速WEDM机可以用0.02 ~ 0.03 mm的电极丝进行切割。

为了保证高精度加工，机床的机械精度、脉冲电源精度和伺服控制精度都达到了很高的水平。采用水温冷却装置，机床内部温度与水温相同，减少了机床的热变形；采用闭环数字交流伺服控制系统，保证优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在几微米以内，精确定位可实现0.1μm等效控制；采用浸入式加工，减少工件的热变形；电机伺服，闭环线材张力控制；采用电压调制电源实现高精度对刀，对刀精度可达0.002 ㎜，不损伤工件，无论干湿。

表面质量日益提高

先进的线切割机床采用无电解保护的脉冲电源，平均电压为零，电解损伤已降至最低程度。另外，由于脉冲电源的改进，高峰值、窄脉冲宽度得到广泛应用，大部分材料以气相甩出，带走大量热量，工件表面温度无法上去，开裂现象大大减少；不仅加工效率高，而且表面质量大大提高。在没有电解电源的情况下，WEDM可以将表面改性层控制在2μm以下。硬质合金模具刃口的耐磨性与磨削无异，甚至优于机械磨削。越来越多的零件是通过切削而不是磨削来加工的。

提高了加工效率

由于纳秒高峰值电流脉冲电源技术、检测、控制和抗干扰技术的发展，线切割加工机床的加工效率也在不断提高。目前先进的线切割加工机床最高加工效率可达500mm ^ 2；/分钟.大厚度工件的加工效率具有现实意义。比如切割300 mm厚的工件，加工效率可以达到170mm ^ 2；/分钟.对于不同厚度工件的加工，自动检测工件的厚度，并自动调整加工参数，以防止断线，达到这种状态下的最高加工效率。

此外，先进的线切割加工机床引入的快速自动攻丝技术提高了加工操作效率，自动攻丝时间小于15s；引进的双线自动切换技术，使用0.20 ~ 0.02 mm的电极线，可以在两条线之间自动切换。第一次切割采用粗丝，一般线径为0.25mm，提高加工效率，可以无心切割；然后用细丝修剪。一般用0.10 ㎜细丝切割小圆角，可提高精度，节省切割时间30% ~ 50%。

自动化、智能化和信息化的发展

在加工过程中，为了减少人工干预，保证达到预期的工艺指标，线切割加工的自动化、智能化和信息化都有了相应的发展。

线切割机床成套工艺专家系统根据加工要求给出成套参数。它不仅包括常用的电极丝牌号和相应的工件材料，还提供了PCD、PCBN等特殊材料的加工参数，可以根据上下喷嘴是否与工件接触、距离有多远、是切割风精加工还是开面精加工来生成自己的规格，是精度、表面粗糙度和效率优先的加工策略；放电专家系统可以处理切割中的随机因素。在切入、切出、变截面、中心切削、近刃切削、大截面高速切削等条件下。在加工过程中采用自适应控制策略和自动控制功能，连续长丝加工稳定高效。

自动无孔检测功能也很实用。如果在自动跳步加工时忘记冲预孔或孔位置偏移，机床会自动移动到下一个预孔，这样可以防止机器在无人加工时停机。穿线后发生短路时，可以自动搜索消除短路的位置，提高了连续无人操作的可靠性。

机床数控系统配备标准化的机械接口，形成智能制造系统。通过3R系统或EROWA系统的机械手可以方便地实现工件的自动交换，所有加工过程都可以通过专家系统和电极丝自动交换技术自动完成。

2.各种等级线切割机床的技术水平

线切割机床可分为四个档次:上品、高档、中品、入门品。典型的线切割机床生产厂家有瑞士GF机加工方案、日本木业、日本三菱、日本查克、日本西、日本弗兰克等。

顶部线切割机床

这种线切割机床代表了目前最高水平，主要是瑞士和日本制造。这类机床的加工精度可保证在0.002 mm以内，最高加工效率可达400 ~ 500mm ^ 2；/min，表面粗糙度可达Ra0.05μm，加工表面质量完美，表面几乎无变质层，可使用φ 0.02 ㎜电极丝进行微加工。大部分主机都有热平衡系统，有的机床用油切削。这种机床功能齐全，自动化程度高，可以直接完成模具的精密加工。加工模具的使用寿命达到了机械磨削的水平。

高档线切割机床

这种机床基本都是瑞士和日本公司生产的。它具有自动穿线功能，无电阻和防电解电源，整体热常数系统。它可以用φ 0.07 ㎜的电极丝进行切割，精度约为0.003 ㎜，最高加工效率可达300㎜2；/min，表面粗糙度可达ra

中端线切割机床

该机床一般由瑞士和日本公司在中国的制造厂生产，台湾省部分机床的技术水平也能达到这个水平，其配置和性能满足国内大多数精密WEDM的要求。一般采用无电阻防电解电源，具有沉浸式加工和锥度切割功能。实际最大加工效率为150 ~ 200㎜2；/min，最佳表面粗糙度ra < 0.4μ m，切割精度可达0.005 mm，一般采用φ 0.1 mm及以上的电极丝进行切割。防碰撞保护系统可避免编程错误或误操作造成的碰撞损坏，并配有自动穿线机构或可选。

入门级线切割机床

该机床一般为台湾省研制或国内自主生产的机床，其配置和性能满足国内常用模具和零件的加工要求。一般采用切一切一和切一切二的工艺，可以稳定地达到0.8μm的表面光洁度和0.008 mm的加工精度，大部分只能用0.15mm及以上的电极丝进行切削，加工出的表面微观结构和拐角远远落后于先进机床。

总的来说，线切割机床与快速旋压机床相比，在加工效率、精度和表面质量方面具有明显的优势。虽然线切割机床的价格相对昂贵，但是随着制造业的快速发展，它将越来越多地应用于各种加工领域。