1、引言

上海大量电子设备有限公司早在2002年5月，就在第九届中国国际模具技术和设备展览会上率先展出了能实现无条纹切割和多次切割的商品化TP系列中走丝电火花线切割机(参见图1)。三次切割后的尺寸差Δ≤0.006 mm，加工表面粗糙度Ra≤1 μm，其加工质量明显高于其他高速走丝电火花线切割机床，并接近于一般的低速走丝电火花线切割机床，从而引起了众多制造商和用户的注意，并在全国得到推广应用。

上海大量电子设备有限公司在发展中走丝电火花线切割机的过程中，不仅仅是能实现无条纹切割和多次切割，而是最大限度地提高往复式走丝走丝线切割机的加工质量，以满足模具制造技术发展和精密复杂零件加工的需要。近几年，大量公司的TP系列中走丝线切割机的发展主要体现在清洁生产和全闭环控制等方面，并推出了新型TP400++8WPC-B中走丝线切割机(参见图2)：

图1 TP32+8WPC-A 中走丝线切割机

图2 新型TP400++8WPC-中走丝线切割机

2 满足现代制造清洁生产需要

随着模具技术的发展，精密模具制造过程中已引入了各种各样的先进制造技术和理念。不少用户对往复式高速走丝电火花线切割机加工过程中的工作液四处飞溅，以及乳化液油水分离后的污染都表现出难一钟以容忍的态度，期待往复式高速走丝线切割机也能实现清洁生产。

所谓的清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程和产品服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。大量公司的用户多为国外企业和国内三资企业，清洁生产的愿望更加强烈，所以公司十分重视产品的清洁生产，并做了以下几方面的工作：

(1)提高机床的外形设计与包装防护技术，采用C型结构和高强度树脂砂铸件，要求整机光整、大方、美观，不允许有工作液四处飞溅和外泄的现象。

(2)采用不含油脂的水溶性工作液。这种工作液不仅能满足线切割加工需要，也能获得较好的工艺效果，加工后的工件洁白光亮。工作液使用时间长，也不存在油水分离造成的污染现象，使用过的废水排放及环境污染易控制。

(3)采用环保型纸质过滤水箱，确保输送到加工区的工作液是清洁的(参见图3)。

图3 环保型纸质过滤水箱

图4 切割样件

3 采用全闭环控制和分段补偿技术

市场上现有的“中走丝”机床虽能实现多次切割，能获得低于Ra 1 μm的表面粗糙度值，但加工表面质量不均，数控坐标精度也不高。大多数机床所用的导轨、丝杠与螺母都没有很高的精密度，机床控制也无法补偿螺杆的螺距误差、传动过程的间隙及电极损耗带来的加工误差，控制过程也可能发生控制信号丢失，这些都会影响线切割加工精度。

近几年，大量公司从线切割机的软、硬件二方面入手，不仅开发了多项专利技术，而且开发了线切割机专用软件。现采用高精度直线导轨、滚珠丝杠及带光栅尺的交流伺服机全闭环控制系统和分段补偿技术，基本上可以解决数控信息丢失、螺距与传动间隙引起的误差及电极损耗等问题，机床的数控定位精度和线切割加工精度都有明显提高，可以满足级进模加工和大型模具加工需要。

例如：利用本公司生产的全闭环控制(或称“双环控制”)“中走丝”机床，在一块400 mm×400 mm×10 mm钢板上加工4个相距300 mm×300 mm的φ10 mm的圆孔(图4)，仍采用割1修2的多次切割方法，结果不仅能保证直径10 mm孔的表面粗糙度值Ra<1.0 μm、圆度误差在0.006 mm内，而且4孔中心距的偏差都在0.004~0.008 mm范围内，即加工精度能控制在0.008/500 mm内。这不仅远高于有关国家标准对数控高速走丝电火花线切割加工精度的规定，而且也能满足大多数级进模和大型模具电火花线切割加工的需要。

4 结束语

根据大量公司发展往复式走丝电火花线切割机的历程，我们可以归纳以下几点：

(1)市场上现有的“中走丝”机床实质上是一种能实现无条纹切割和多次切割的高速走丝电火花线切割机床，它的加工质量明显优于普通高速走丝机床。

(2)现代制造业需要清洁生产，重视产品外形设计与防护包装技术，积极采用无油脂的水溶性工作液及环保过滤水箱，是“中走丝”线切割机的发展需要。

(3)目前能实现多次切割的的“中走丝”机床，大都难以保证零件的加工表面质量均匀和尺寸精度。采用交流伺服机驱动、全闭环控制及分段补偿技术，可实现齿隙补偿、螺距补偿及丝径补偿，提高线切割机的定位精度和加工精度，这将是“中走丝”机未来发展趋势。

参考文献：

[1] 李明奇，李明辉，张建荣. 高速走丝电火花线切割加工多次切割工艺的研究和应用[J]. 电加工与模具，2003(4)：45-47.

[2] 李明辉，杨振步，蒋文英. 中走丝电火花线切割机的特点与发展趋势[J]. 航空制造技术，2011(8)：32-35.

[3] 杨振步 张建荣 浅谈中走丝电火花线切割机床发展 电加工与模具，2012(3)：65-67.