一、技術(shù)概述與基本原理
數(shù)控中走絲線切割是一種介于高速走絲與低速走絲之間的電火花線切割加工技術(shù)，是我國在電加工領(lǐng)域具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果。其核心原理是利用連續(xù)移動(dòng)的金屬絲(通常為鉬絲)作為電極，通過脈沖電源在電極絲與工件之間產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使工件材料局部熔化、氣化，從而實(shí)現(xiàn)對工件的切割加工。
中走絲線切割采用多次切割工藝，即通過粗加工、半精加工、精加工等多道工序逐步提高加工精度。電極絲以中速(通常為6-12m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，既保證了加工效率，又通過多次修整切割路徑，顯著提升了表面質(zhì)量和加工精度。控制系統(tǒng)采用數(shù)控技術(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)程序精確控制電極絲與工件的相對運(yùn)動(dòng)軌跡，可加工出任意復(fù)雜形狀的二維輪廓。
二、技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢分析
1.加工精度與表面質(zhì)量：中走絲線切割的加工精度可達(dá)±0.005mm，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8μm，遠(yuǎn)優(yōu)于高速走絲(Ra2.5μm左右)，雖略低于低速走絲(Ra0.4μm以下)，但性價(jià)比優(yōu)勢明顯。通過多次切割工藝，可有效消除第一次切割產(chǎn)生的條紋和燒傷層，獲得更光潔的表面。
2.加工效率與經(jīng)濟(jì)性：中走絲線切割的走絲速度適中，電極絲損耗相對較小，可重復(fù)使用，降低了加工成本。同時(shí)，其加工速度可達(dá)100-200mm²/min，在保證精度的前提下，效率高于低速走絲。設(shè)備投資成本約為低速走絲的1/3-1/2，維護(hù)成本也相對較低，特別適合中小型企業(yè)的精密加工需求。
3.材料適應(yīng)性：可加工任何導(dǎo)電材料，包括淬火鋼、硬質(zhì)合金、鈦合金、石墨等難加工材料，且不受材料硬度限制，在模具制造、航空航天等領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢。
4.自動(dòng)化程度：采用CNC數(shù)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程、自動(dòng)穿絲、自動(dòng)找正等功能，操作簡便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，適合批量生產(chǎn)。
三、關(guān)鍵技術(shù)組成
1.機(jī)械系統(tǒng)：包括床身、工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輪系統(tǒng)等。床身采用高剛性鑄鐵結(jié)構(gòu)，確保加工穩(wěn)定性；運(yùn)絲機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)電極絲速度的精確控制；導(dǎo)輪系統(tǒng)采用高精度陶瓷導(dǎo)輪，減少電極絲抖動(dòng)，提高加工精度。
2.脈沖電源系統(tǒng)：是電火花加工的核心，通過控制脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同材料的優(yōu)化加工?，F(xiàn)代中走絲設(shè)備多采用自適應(yīng)電源，可根據(jù)加工狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，保證加工穩(wěn)定性。
3.數(shù)控系統(tǒng)：采用工業(yè)PC或?qū)Ｓ每刂破?，配備CAD/CAM軟件，支持圖形化編程、三維模擬、加工軌跡預(yù)覽等功能。支持ISO代碼、3B代碼等多種編程格式，兼容性強(qiáng)。
4.工作液系統(tǒng)：采用去離子水或?qū)Ｓ霉ぷ饕鹤鳛榻橘|(zhì)，起到冷卻、排屑、消電離等作用。通過恒溫控制、過濾系統(tǒng)，保持工作液清潔度和溫度穩(wěn)定，確保加工質(zhì)量。
四、主要應(yīng)用領(lǐng)域
1.模具制造業(yè)：是中走絲線切割最主要的應(yīng)用領(lǐng)域?？杉庸_壓模、注塑模、壓鑄模等各類模具的型腔、鑲件、頂針孔等，特別適合加工淬火后的模具零件，避免了熱處理變形問題。
2.航空航天領(lǐng)域：用于加工發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤、機(jī)匣等高溫合金零件的精密孔、槽、異形輪廓。由于不受材料硬度限制，可加工熱處理后的高強(qiáng)度材料，減少后續(xù)加工工序。
3.醫(yī)療器械制造：加工手術(shù)器械、植入物、精密醫(yī)療零件的復(fù)雜輪廓，如骨釘、關(guān)節(jié)假體等，表面質(zhì)量滿足醫(yī)療要求。
4.電子行業(yè)：加工半導(dǎo)體引線框架、精密接插件、微細(xì)電極等，加工精度滿足微米級要求。
5.科研與教育：作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，用于機(jī)械、材料等專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控編程和精密加工能力。
五、結(jié)語
數(shù)控中走絲線切割作為我國電加工領(lǐng)域的特色技術(shù)，經(jīng)過多年發(fā)展，已形成完整的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。其在精度、效率、成本等方面的綜合優(yōu)勢，使其在精密制造領(lǐng)域占據(jù)重要地位。隨著智能制造、新材料、新工藝的發(fā)展，中走絲線切割技術(shù)將持續(xù)創(chuàng)新升級，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。未來，該技術(shù)將在裝備制造、新能源、生物醫(yī)療等新興領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，推動(dòng)我國制造業(yè)向精密化、智能化、綠色化方向邁進(jìn)。
