剖析中走丝机床多次切割工艺的必要性
中走丝的切割速度与加工表面质量是一对矛盾，在一次切割过程中既想获得很高的切割速度，又要获得很好的加工表面质量是十分困难的。中走丝加工具有很高的综合工艺水平，也不是一次切割而达到工艺指标的，而是采用了多次切割工艺，即*次切割用较大的脉冲能量和电流加工，以获得较高的切割速度，此时并不过地要求加工表面质量如何；所以中走丝采用多次切割不仅是必要的，而且是可能的，但必须具备以下条件：
①按国家有关标准控制机床的制造精度和走丝系统的稳定性，并采取必要措施控制电极丝的空间形位变化；
②开发出适用于多次切割的高频脉冲电源；
③深入研究多次切割工艺，确定脉冲参数、加工轨迹补偿量及电及丝移动方式和速度等。
1.中走丝*次切割
*次切割的主要任务是高速稳定切割。各有关参数选取用原则如下：
(1)脉冲参数：应选用高峰值电流大能量切割，采用分组脉冲和脉冲电源逐个增大方法，控制脉冲电流上升率，经获得更好的工艺效果。
(2)电极丝中心轨迹的补偿量f：
f=δ+1/2φd+⊿+s
式中：f为补偿量，mm；
δ为*次切割时的平均功放电间隙，mm；
φd为电极丝直径，mm；
⊿为给第二次切割留的加工余量，mm；
s为精修余量，mm。
在高峰值电流加工的情况下，放电间隙δ约为0.02um，精修余量s甚微，约为0.005um；而加工余量⊿则取决于切割后的加工表面粗糙度。在我们试验及应用的条件下，*次切割的加工表面粗糙度一般控制在ra《=3.5mm，再考虑到往复走丝切割条纹的影响，⊿≈2x(5x0.0035)=0.035mm。这样，补偿量f应在0.05—0.06um之间，选大了会影响第二次切割的速度，选小了又会在第二次切割时难以消除*次切割留下的换向条纹痕迹。
(3)走丝方式：采用整个贮丝筒的绕丝长度全程往复走丝，走丝速度8m/s。
2.中走丝第二次切割
第二次切割的主要任务是修光。各有关参数选用如下：
(1)脉冲参数：要达到修光的目的，就必须减少脉冲放电能量，但放电能量太小，又会影响第二次切割的速度，在兼顾加工表面质量及切割速度的情况下，所选用的脉冲参数应使加工质量提高一级，即第二次切割的表面质量要达到ra《=1.7um，减少脉冲能量的方法主要靠减少脉宽，而脉冲峰值电流不宜太小。
(2)电极丝中心轨迹线的补偿量f：：由于第二次切割是精修，此时的放电间隙很小，仅为0.005—0.007mm，第三次切割所需的加工余量甚微，只有几微米，二者加起来约为0.01mm。这样，此时的补偿量f约为1/2φd+0.01mm即可。
(3)走丝方式：为了达到修光的目的，通常以降低丝速为实现，降低丝速虽可减少电极丝的抖动，但往复切割条纹仍难避免。采用某短程往复走丝切割，并对进给速度进行限制之后，可以在第二次切割后基本消除往返切割条纹，加工表面粗糙度ra在1.4—1.7um范围内。
3.中走丝第三次切割
第三次切割的主要任务是精修，以获得较理想的加工表面质量。
(1)脉冲参数：应采用精微加工脉冲参数，脉冲宽度t0.2《=1um，并采取相应的对策，克服线路寄生电容和寄生电感影响，保证精微加工时的放电强度。
(2)电极丝中心轨迹线的补偿量。由于此时的放电间隙很小，只有0.003mm左右，补偿量f主要取决于电极丝直径，设精修时电极丝为φd，则f=1/2φd+0.003mm。
(3)走丝方式：由于第二次切割后留下的加工余量甚微(⊿《=0.005mm)，如何保证在第三次切割过程中能均匀精修，是一个技术难题。首先应保证电极丝运行稳定。以前的做法是将丝速降到1m/s以下，这固然可以大幅度减少电极丝振动，获得良好的工艺效果，但常常会出现加工不稳定的现象，极易受工作液污染程度及其粘度影响，严重时甚至还会使人感到无法正常精修。考虑到工作液要求电极丝与工作之间需要有相对运动速度，在6m/s的情况下采用超短程往复走丝方式，使每次往复切割长度控制在三分之一电极丝半径范围内，并限制其加工过程的zui高进给速度，结果获得了很好的工艺效果。利用这种方法在不同机床上由不同操作人员进行三次切割，均能获得ra《=1um，且加工表面光泽无条纹的效果。
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②开发出适用于多次切割的高频脉冲电源；
③深入研究多次切割工艺，确定脉冲参数、加工轨迹补偿量及电及丝移动方式和速度等。
1.中走丝*次切割
*次切割的主要任务是高速稳定切割。各有关参数选取用原则如下：
(1)脉冲参数：应选用高峰值电流大能量切割，采用分组脉冲和脉冲电源逐个增大方法，控制脉冲电流上升率，经获得更好的工艺效果。
(2)电极丝中心轨迹的补偿量f：
f=δ+1/2φd+⊿+s
式中：f为补偿量，mm；
δ为*次切割时的平均功放电间隙，mm；
φd为电极丝直径，mm；
⊿为给第二次切割留的加工余量，mm；
s为精修余量，mm。
在高峰值电流加工的情况下，放电间隙δ约为0.02um，精修余量s甚微，约为0.005um；而加工余量⊿则取决于切割后的加工表面粗糙度。在我们试验及应用的条件下，*次切割的加工表面粗糙度一般控制在ra《=3.5mm，再考虑到往复走丝切割条纹的影响，⊿≈2x(5x0.0035)=0.035mm。这样，补偿量f应在0.05—0.06um之间，选大了会影响第二次切割的速度，选小了又会在第二次切割时难以消除*次切割留下的换向条纹痕迹。
(3)走丝方式：采用整个贮丝筒的绕丝长度全程往复走丝，走丝速度8m/s。
2.中走丝第二次切割
第二次切割的主要任务是修光。各有关参数选用如下：
(1)脉冲参数：要达到修光的目的，就必须减少脉冲放电能量，但放电能量太小，又会影响第二次切割的速度，在兼顾加工表面质量及切割速度的情况下，所选用的脉冲参数应使加工质量提高一级，即第二次切割的表面质量要达到ra《=1.7um，减少脉冲能量的方法主要靠减少脉宽，而脉冲峰值电流不宜太小。
(2)电极丝中心轨迹线的补偿量f：：由于第二次切割是精修，此时的放电间隙很小，仅为0.005—0.007mm，第三次切割所需的加工余量甚微，只有几微米，二者加起来约为0.01mm。这样，此时的补偿量f约为1/2φd+0.01mm即可。
(3)走丝方式：为了达到修光的目的，通常以降低丝速为实现，降低丝速虽可减少电极丝的抖动，但往复切割条纹仍难避免。采用某短程往复走丝切割，并对进给速度进行限制之后，可以在第二次切割后基本消除往返切割条纹，加工表面粗糙度ra在1.4—1.7um范围内。
3.中走丝第三次切割
第三次切割的主要任务是精修，以获得较理想的加工表面质量。
(1)脉冲参数：应采用精微加工脉冲参数，脉冲宽度t0.2《=1um，并采取相应的对策，克服线路寄生电容和寄生电感影响，保证精微加工时的放电强度。
(2)电极丝中心轨迹线的补偿量。由于此时的放电间隙很小，只有0.003mm左右，补偿量f主要取决于电极丝直径，设精修时电极丝为φd，则f=1/2φd+0.003mm。
(3)走丝方式：由于第二次切割后留下的加工余量甚微(⊿《=0.005mm)，如何保证在第三次切割过程中能均匀精修，是一个技术难题。首先应保证电极丝运行稳定。以前的做法是将丝速降到1m/s以下，这固然可以大幅度减少电极丝振动，获得良好的工艺效果，但常常会出现加工不稳定的现象，极易受工作液污染程度及其粘度影响，严重时甚至还会使人感到无法正常精修。考虑到工作液要求电极丝与工作之间需要有相对运动速度，在6m/s的情况下采用超短程往复走丝方式，使每次往复切割长度控制在三分之一电极丝半径范围内，并限制其加工过程的zui高进给速度，结果获得了很好的工艺效果。利用这种方法在不同机床上由不同操作人员进行三次切割，均能获得ra《=1um，且加工表面光泽无条纹的效果。
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