线切割常见问题50例（一）

首先应明确，某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度，这如同一条路—即不左右弯曲也不得上下起伏。

机床的托板是承载在导轨上的，所以导轨的平直度就决定运动的直线度。丢失直线度的原因有二，一是导轨本身状态的平直度，二是导轨安装基准面的平直度。高精度且状态稳定的导轨，托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。导轨，托板和床身的高低温和时效处理，目的也在于此。

滚柱（钢珠）的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。

要注意到，因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨，比如丝杠的轴向与导轨不平行，丝杠与丝母的中心高不一致，丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等，都会在丝杠运动的同时，强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动，这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。

不管是“V”形还是“一”形，导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质，它不但影响导轨的运动的平直度，而且导致导轨的损毁和变形。导轨要求是一尘不染的，这是保养和维护机床，保持长久精度的守则之一。

二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的？

两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的，直线的误差会在垂直度测量时反映出来，数值叠加的结果使垂直度测量失实失准，所以是首先保证各自的直线度，再保证互相的垂直度。

两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度，装配时是把一组导轨固定在基准上，测量并调整待另一组导轨与基准垂直后，再行固定并配打销钉孔，从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。这个装配和测量过程，即要追求操作的稳妥有效，还应该有意把精度提高一档，这个中间工艺指标的控制是非常重要的，因为不管是装机，修理或一段时间的实效，都会使这个精度变差，如果初始安装就把允许的误差值用足，那以后的精度就会超值失准了。比如某机床精度标准为0.02，则首次装配时的内控精度

应是在0.012以下。重要部位的首装严控和销钉镙钉稳妥有效，加之导轨本身的平直精准，两轴的垂直度就有保证了。

如同直线度一样，丝杠的工作状态也是影响垂直度的重要因素。与导轨定位面成一定夹角的任何一个外力，都将造成导轨的异动，因为导轨只是导轨，并没有夹死。所以一旦发现X、Y轴的垂直度超标，要认真判断是导轨自身的形变或错位造成的还是丝杠的运动干扰的。如果是导轨的导向作用所致，分别在几个位置使丝杠和丝母重复松开再紧固的适配过程，其超标的方向和数值应大体稳定的。如果是丝杠和丝母运动的干扰所致，将失去方向和数值的规律性。千万不可盲目把导轨的固定松开，把销钉拨掉，失去判断的任何操作都是无益的。一旦导轨的固定松开销钉拨掉，就必须重复前面所述首次

装调的全过程。

任何测量调整都必须在导轨运动平稳之后再进行，如果突跳和无规律的扭摆，那是导轨太脏或异物，要坚决拭净润滑之后再进行调整，这是必须牢记的。

三、座标位移的误差是怎样产生的？

单轴直线度，XY垂直度和系统回差是造成误差的主要原因。

快走丝线切割机，都没实现闭环控制，机械传动系统的回差已成为整机精度的最重要的指标，回差大体来自如下5个方面。

1、齿轮间隙，主要是步进电机与丝杠间的传动齿轮。

2连接键的间隙，特别是丝杠上的大齿轮，点滴的间隙在回差上的反应都是不可忽视的。电机轴键间隙的影响不仅有回差，还拌有噪音。

3、丝杠与丝母间的间隙，出厂后丝杠付的轴向传动间隙通常在0.003以下，质差的产品则不太有保证。

4、丝杠轴承间隙，这个间隙是靠轴承的内外环的轴向调整消除的，但如果轴承质量低劣，会在消除间隙后转动极不灵活，一旦转动轻快了就又有间隙了，所以该处的轴承是不可马虎的。

5、力矩传递的整体刚性较差，造成柔弱部位的挠性变形使运动变得迟钝滞后，也以间隙的方式体现出来。

以上5个方面，共同造成了系统回差，实际加工中，即使是最简单的封闭图形，也至少有两次排除回差，所以实际加工精度一般在不可消除的回差的两倍左右。如果系统回差是0.006，那么加工精度在0.012是有可能的。

两轴的垂直度和各轴的直线度是造成位移失真失准另一主要原因。位移失真失准就是误差。只是这个误差的量是随机的，难以估算的。

四、行业标准为什么用切八方来判定机床精度？

用切八方判定机床的精度，是一个很好的办法。它可以很全面地反映出机床座标位移精度，导轮运转的平稳性，X、Y的系统回差和进给与实际位移的保真度。机床存在的与精度相关的任何毛病在切八方时都被体现出来，是无法人为地掩饰的。

切得的八方应按如下几个方面来分析：

1、与X轴平行的两个直面，尺寸偏小且进给速度慢，说明导轮轴向偏摆抖晃比较大，切缝变大。

2、与Y轴平行的两个直面，尺寸偏小且进给速度慢，说明导轮径向偏摆抖晃幅度大，切逢度变大。

3、450两个平行斜面，尺寸偏小，说明Y轴系统回差大，差值约为两倍的回差。

4、1350两个平行斜面，尺寸偏小，说明X轴系统回差大，差值约为两倍的回差。

5、450和1350斜面上出现以丝杠螺距为周期的搓板纹，X或Y轴出现进给位移的失真度，说明X或Y轴丝杠推动托板的工作 。

端面出现跳动或失真。这种纹理和周期的关系只能在450和1350斜面上发现。

6、 450和1350斜面上以电机齿轮为周期的搓板纹，说明电机齿轮的不等分或偏心，这种毛病切直线看不见，切圆也辩不清它的周期关系。

7、与X轴平行的两直面搓板纹重，说明丝上下运行时在Y轴方向不走一条轨迹。（上下导轮“V”形槽的延长线不是一条线，所以丝换向为周期的搓板纹。）

8、与Y轴平行的两直面搓板纹重，说明的上下行时在X方向不走一条道，上下行时张力有较大的差异。（以丝换向为周期的搓板纹。）

9、450斜面与1350斜面所夹的角大于或小于900，说明X、Y导轨的垂直度差，它造成四个直面间不垂直但对面能平行，其差值约为该行程内垂直度误差的两倍。

10、切割面上下两头的不一致，说明上下导轮中有一个其“V”形槽对钼丝的定位作用明显变差。

如上所述，切其它任何形状，都很难把这些都清淅地暴露出来。故切八方确实是检验机床全面精度的好办法。但用八方来判定机床精度，一定要注意如下几点：

1、防止切割路线或材料本身的变形。

2、 切割方向和上下面要作好标记。

3、八方中途不得再调任何一项工艺参数或变频速度。

4、一次完成，中途不得停机。

5、要校正钼丝，保证它的垂直度。

6、不得设置齿隙，间隙补偿。

五、切割效率还能再高吗？

切割效率受两大因素的影响，一是丝的载流量（电流），二是切缝中的蚀除物不能及时清除，它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之，总能量，能量利用率都是切割效率的问题。

业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验，结果证明，钼丝载流量达到150A/mm2时，其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4，这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限，以此算来，φ0.12载流1.74A，φ0.15载流2.65A，φ0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量，无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速10米/秒，北京油脂化工厂的DX-1冷却液，切厚度为50的普通钢，脉宽32mS。脉间200mS时，用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.A。用此效率计算，不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为φ0.12～70.43mm2/分，φ0.15～90.41mm2/分，如此算来，丝经加粗即可加大载流量，电流大了效率也可相应提高。但是，快速往复走丝的线切割是不允许（排丝，挠度，损耗等原因）把丝径加大到0.23以上的.，且因蚀除物排出速度所限，当电流加大到均值8A时，间隙将出现短路或电孤放电，免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加，所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。.

蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用，它短路掉了经钼丝向间隙提供的一部分能量，所以当切割料加厚，蚀除物排出更为困难的时候，能量损失的多，有效的加工脉冲会更少，放电电流变成了线性负载电流，形不成加工而只加热了钼丝，这是能量被损失和断丝的主要原因。针对影响加工效率的两大主要原因，提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力：

1、加大单个脉冲的能量，即脉冲幅值和峰值电流，为不使丝的载流量负担过大，则应相应加大脉冲间隔，使电流平均值不致增加太多。

2、保持冷却液的介电系数和绝缘强度，维持较高的火花爆炸力和清洗能力，使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。

3、提高运丝导丝系统的机械精度，因为窄缝总比宽缝走得快，直缝总比折线缝走得快。

4、适当地提高丝速，使丝向缝隙内带入的水速加快，水量加大，蚀除物更有效地排出。

5、增加水在缝隙外对丝的包络性，即让水在丝的带动下起速，起速的水对间隙的清洗作用是较强的。

6、改善变频跟踪灵敏度，增加脉冲利用率。

7、减少走丝电机的换向时间，启动更快，增加有效的加工时间。

经上述努力，把切割效率提高到100~120 mm2/分钟是可能的，是有实际意的，至于把指标提得更高，则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。