電火花線切割機(jī)的基本分類(lèi)

1.往復(fù)走絲機(jī)床

    往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)訂的走絲速度為6～12 m/s，是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的機(jī)種。自1970年9月由第三機(jī)械工業(yè)部所屬國(guó)營(yíng)長(zhǎng)風(fēng)機(jī)械總廠研制成功“數(shù)字程序自動(dòng)控制線切割機(jī)床”，為該類(lèi)機(jī)床國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。1972年第三機(jī)械工業(yè)部對(duì)工廠生產(chǎn)的CKX數(shù)控線切割機(jī)床進(jìn)行技術(shù)鑒定，認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。1973年按照第三機(jī)械工業(yè)部的決定，編號(hào)為CKX — 1的數(shù)控線切割機(jī)床開(kāi)始投入批量生產(chǎn)。1981年9月成功研制出具有錐度切割功能的DK3220型的坐標(biāo)數(shù)控機(jī)，產(chǎn)品的最大特點(diǎn)是具有1.5度錐度切割功能。完成了線切割機(jī)床的重大技術(shù)改進(jìn)。隨著大錐度切割技術(shù)逐步完善，變錐度、上下異形的切割加工也取得了很大的進(jìn)步。

    大厚度切割技術(shù)的突破，橫剖面及縱剖面精度有了較大提高，加工厚度可超過(guò)1000mm以上。使往復(fù)走絲線切割機(jī)床更具有一定的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)滿足了國(guó)內(nèi)外客戶的需求。這類(lèi)機(jī)床的數(shù)量正以較快的速度增長(zhǎng)，由原來(lái)年產(chǎn)量2~3千臺(tái)上升到年產(chǎn)量數(shù)萬(wàn)臺(tái)，目前全國(guó)往復(fù)走絲線切割機(jī)床的存量已達(dá)20余萬(wàn)臺(tái)，應(yīng)用于各類(lèi)中低檔模具制造和特殊零件加工，成為我國(guó)數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的機(jī)種之一。但由于往復(fù)走絲線切割機(jī)床不能對(duì)電極絲實(shí)施恒張力控制，故電極絲抖動(dòng)大，在加工過(guò)程中易斷絲。由于電級(jí)絲是往復(fù)使用，所以會(huì)造成電極絲損耗，加工精度和表面質(zhì)量降低。

2.低速單切割機(jī)

    低速走絲線切割機(jī)電極絲以銅線作為工具電極，一般以低于0.2m/s的速度作單向運(yùn)動(dòng)，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60~300V的脈沖電壓，并保持5~50um間隙，間隙中充滿脫離子水(接近蒸餾水)等絕緣介質(zhì)，使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電，并彼此被消耗、腐蝕，在工件表面上電蝕出無(wú)數(shù)的小坑，通過(guò)NC控制的監(jiān)測(cè)和管控，伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。目前精度可達(dá)0.001mm級(jí)，表面質(zhì)量也接近磨削水平。電極絲放電后不再使用，而且采用無(wú)電阻防電解電源，一般均帶有自動(dòng)穿絲和恒張力裝置。工作平穩(wěn)、均勻、抖動(dòng)小、加工精度高、表面質(zhì)量好，但不宜加工大厚度工件。由于機(jī)床結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)含量高，機(jī)床價(jià)格高，因此使用成本也高。　

    單向走絲電火花線切割機(jī)床早期只有國(guó)外公司的獨(dú)有機(jī)種。臺(tái)灣的低速走絲電火花線切割機(jī)起步雖然較晚，但這幾年來(lái)發(fā)展迅速。其關(guān)鍵的一個(gè)舉措就是由若干家電加工機(jī)床制造企業(yè)共同出資，在有關(guān)部門(mén)一定限度的支持下，由臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院投入大量的人力、物力做關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)10多年的攻關(guān)，在控制系統(tǒng)及電源等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。臺(tái)灣各企業(yè)制造的低速走絲電火花線切割機(jī)目前應(yīng)屬中檔機(jī)的范圍，近3年每年達(dá)到20%～30%的增長(zhǎng)率，估計(jì)未來(lái)5年，臺(tái)灣低速走絲電火花線切割機(jī)的年產(chǎn)量能達(dá)2000臺(tái)，可占世界市場(chǎng)的25%以上。

    低速走絲電火花線切割機(jī)的技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好，可以獲得較高的回報(bào)，是電加工行業(yè)各個(gè)廠家的“必爭(zhēng)之地”、“戰(zhàn)略高地”。也可以說(shuō)，誰(shuí)掌握了低速走絲電火花線切割機(jī)的技術(shù)，誰(shuí)就獲得了下一步企業(yè)發(fā)展壯大的機(jī)遇。為了搶占中國(guó)市場(chǎng)，日本、瑞士、臺(tái)灣的電加工機(jī)床制造企業(yè)在中國(guó)大陸設(shè)廠生產(chǎn)這類(lèi)機(jī)床。我國(guó)的科技工作者在科技部專(zhuān)項(xiàng)基金的支持下，投入了較大的研發(fā)力量，已完成新一代低速走絲電火花線切割機(jī)的研發(fā)，取得了重大突破，目前已擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，并占領(lǐng)了一定的市場(chǎng)份額，其性能指標(biāo)可達(dá)中檔機(jī)水平。目前還有一些國(guó)內(nèi)企業(yè)則希望通過(guò)與臺(tái)灣相關(guān)企業(yè)的合作，來(lái)發(fā)展低速走絲電火花線切割加工技術(shù)。

3.立式自旋轉(zhuǎn)機(jī)

    立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)（臥式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)）。立式回轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)的特點(diǎn)與傳統(tǒng)的高速走絲和低速走絲電火花線切割加工均有不同，首先是電極絲的運(yùn)動(dòng)方式比傳統(tǒng)兩種的電火花線切割加工多了一個(gè)電極絲的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；其次，電極絲走絲速度介于高速走絲和低速走絲直接，速度為1～2m/s。由于加工過(guò)程中電極絲增加了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以立式回旋電火花線切割機(jī)與其他類(lèi)型線切割機(jī)相比，最大的區(qū)別在于走絲系統(tǒng)。立式回轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)的走絲系統(tǒng)由走絲端和放絲端兩套結(jié)構(gòu)完全相同的兩端做為走絲結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電極絲的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和低速走絲的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。兩套主軸頭之間的區(qū)域?yàn)橛行Ъ庸^(qū)域。除走絲系統(tǒng)外，機(jī)床其他組成部分與高速走絲線切割機(jī)相同。

    與單向低速走絲電火花線切割機(jī)床相比，往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床在平均生產(chǎn)率、切割精度及表面粗糙度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上還存在較大差距。針對(duì)這些差距，本世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)有數(shù)家高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了在高速走絲機(jī)上的多次切割加工（該類(lèi)機(jī)床被俗稱(chēng)為“中走絲” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining）。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，其走絲原理是在粗加工時(shí)采用8-12m/s高速走絲，精加工時(shí)采用1-3m/s低速走絲，這樣工作相對(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，使加工質(zhì)量也相對(duì)提高，加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說(shuō)，用戶所說(shuō)的“中走絲”，實(shí)際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了無(wú)條紋切割和多次切割。

    往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后，雖加工質(zhì)量有明顯提高，但它仍然屬于高速走絲電火花線切割機(jī)的范疇，切割精度和光潔度仍與低速走絲機(jī)存在較大差距，且精度和光潔度的保持性也需要進(jìn)一步提高。“中走絲機(jī)”具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低以及使用消耗少等特點(diǎn)，因此也有其生存的空間，目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)仍然是高速走絲機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)用戶的宣傳上要注意，一定要實(shí)事求是。