近年來，隨著工件加工難度的不斷提高，模具零件的複雜程度、零件的精度和加工表面的質量，對加工工具機裝置的要求越來越高，對線切割產品的效能要求也越來越高。 複雜的工件通常由具有許多不同尺寸和角度的過渡連線的公司生產，例如尖角、圓角或鈍角，這些角統稱為角。 由於有稜角的工件需要彎曲，因此不能直線切割，使複雜的工件難以加工。 因此，如何實現複雜多角工件的高精度、高表面質量電火花加工一直是該領域的技術難題。
線切割（wire-EDM）是一種基於電火花加工原理的切割技術，利用絲線工具電極，即電極絲進行精密加工，主要採用放電切割方法加工各種多角複雜工件。 由於電火花加工脈衝放電時間短，伴隨著電、磁、熱、化學腐蝕等複雜的物理過程，在較短的時間內，兩個電極之間有乙個放電通道，在通道內形成區域性瞬態高溫能量，直接蒸發或液化化學材料。 基於上述加工原理，線切割具有巨集觀力小、非接觸加工、材料適用性廣、加工質量高等特點，特別適用於加工多角件、難加工模具零件和形狀複雜的工件。 現有技術表明，電極絲上有裂紋將有利於切割，即包裹在電極絲芯材表面的表層斷裂可以提高切割速度，但也可以降低電極絲的抗拉強度，使電極絲容易被拉斷而不能繼續切割， 解決這一技術問題的辦法通常是增加芯材的直徑，並在芯材和斷裂面層之間增加乙個連續的過渡層。但上述電極絲只能對加工難加工的工件進行1次修復2次，即當同一根電極絲加工緩慢時，工件最多只能切割3刀，其中第1刀是粗加工，第1刀是精細的，第4刀中的電極絲容易斷裂， 在切割過程中會出現明顯的停頓，複雜工件的拐角無法切割。因此，設計了一種高精度電火花線切割塗層線，以實現對有角的難加工工件的高效切割。 電鍍燈絲設計。
如圖1所示，所設計的電鍍線包括絲線形狀的芯材和覆蓋在芯材表面的面層，所述面層包括附著在芯材表面的基層，所述基層包括多個間歇性附著在芯材表面的不規則多邊形大塊， 在相鄰的大塊之間設定第一裂縫;它還包括附著在基層表面的表層，每個大塊的外表面附著在多個不連續的多邊形小塊上，相鄰的小塊之間設定有不規則的第二裂縫，所有小塊和所有第二裂紋共同構成表層。
現在從以下三個方面具體分析一下如何設計塗層線的芯材、基層和面層結構。 （1）塗層線的芯材需要承受大電壓和高電流密度，限制了電極線的損耗和熱軟化的減少和強度的降低，表面結構的電極線有效地降低了精加工放電時的第一力和水壓， 並減小加工間隙向加工路徑後方的壓差推力，從而減緩電極絲的滯後效應，提高小圓弧和邊角的加工質量。在進行慢速線材加工時，可以用多把刀具切割工件，先用刀具粗加工，然後進行多刀具細化，用同一根電極絲重複多刀具細化，電極絲不易斷裂，切割過程中沒有停頓，較複雜的工件可以在拐角處高效切割。 （2）塗層線芯材表面粘附在面層基層上，基層斷裂。 基層由多個間歇性分離的不規則多邊形塊組成，第一裂紋排列在相鄰塊體之間，芯材與面層之間沒有連續的過渡層，即芯材表面會通過第一裂紋部分暴露在空氣中， 但這種結構並不降低電極絲的抗拉強度，而且電極絲不僅不容易被扯掉，而且可以多次切割工件，甚至可以切割1次修復10次，特別是在切割工件中難以加工的邊角時。這是因為難加工工件的邊角精度受到切割放電過程中電極絲的**力和高壓沖洗對加工間隙向加工路徑後部的壓差推力引起的滯後的影響。 放電電流越大時，加工放電間隙中的力越大，電極絲上的反向推力越大; 水壓越高，加工間隙向加工路徑後方的壓差力越大，這種滯後效應反映在切削小圓弧時加工角的塌陷上。 這種斷裂的底座結構可以有效地減緩卸荷力和高壓沖洗，從而提高拐角加工精度和表面質量。 （3）表層大塊狀裂紋和第一裂紋和小塊狀裂紋和第二裂紋共同構成表層，具有兩級裂紋的網狀裂紋結構直接穿過芯材外表面的表層布置，具有兩級裂紋的網狀裂紋結構可以更好地解決降低電極絲抗拉強度引起的問題通過斷裂，即表層的網狀裂紋結構不會過度降低電極絲的抗拉強度，並且電極絲在多次切割難加工工件時不會斷絲，從而使芯材的直徑不能增加。無需在芯材與斷裂面層之間新增連續過渡層，製備由於基層表面的第一裂紋不是縱向裂紋，因此在切割過程中沒有停頓，複雜難加工的工件可以在拐角處平滑切割。 此外，不規則的網狀斷裂結構比規則有序的表面結構更有利於切削難加工的工件。 由於電火花線切割是通過放電熱加工的，工件表面材料因放電產生的高溫而熔化，然後在淬火冷中出現變質層，變質層容易產生微裂紋，這是由於電極間隙對電離干擾的消除不足所致， 放電點不分散，多次在同一切割中形成放電。然而，這種縱橫交錯的不規則網路斷裂結構有效地減少了電容效應引起的高能量釋放和工作流體中電蝕產物（如液體殘留物）引起的集中放電。 特別是在1個以上修整6的精煉中，這種結構的電極絲使電極間隙充分消除電離干擾，放電點分散均勻，放電過程穩定，從而獲得優良的表面質量。 設計的塗層電極絲切掉了難加工的工件，拋光後表面基本沒有線痕，提高了加工工件的表面質量。 
採用上述設計的電火花線切割難加工工件的塗層線作為實施例，採用獨創技術伽馬塗層線、鍍鋅電極線和黃銅電極線作為對比案例，在日本三菱MV1200R工具機對材料進行SKH-9工件電火花切割加工，工件如圖2所示， 切割工件分別進行精密測試和表面測試，具體包括工件尺寸精度、工件角度精度、工件拋光麵線痕和工件表面粗糙度。加工機況見表1，各種電極線切割工件的加工情況見表2。 根據表2，總結分析了各種電極線切割工件的應用案例和測試結果，如下。
1）實施例案例中塗層線切割的難加工工件的尺寸精度為（2 3）m，其值小於對比案例中的（5 7）m，說明切割工件的尺寸精度高。（2）實施例中電鍍線切割難加工工件的角精度為（0.）。5 1） m，比比情況下的 （2 4） m 小得多，表明切割工件的角精度很高。（3）拋光後工件的表面線條標記表示工件的表面粗糙度，用於表徵切割後工件的表面質量。 在實施例中，對塗層線切割難加工工件進行拋光後，工件表面基本沒有線痕，最多只有乙個，有效提高了被加工工件的表面質量; 在比較案例中，對難加工工件進行拋光後，工件表面有3 5條線痕，嚴重降低了加工工件的表面質量。 （4）工件表面粗糙度用於表徵工件表面質量，粗糙度值越小，表面質量越高。 在實施例中，塗層線切割的難加工工件的工件表面粗糙度值為Ra0345~0.352 公尺，小於 0385~0.485 m，表示多角複雜工件表面採用設計的塗層線切割，多角複雜工件採用上述設計採用電火花絲切割，在工藝試驗和使用者實際生產中均取得了良好的效果。 與原有技術相比，拋光後工件的尺寸精度、角度精度、表面線痕和表面質量都有了明顯的提高，提高了加工工件的精度和表面質量，為企業創造了更大的經濟效益。 原作者： 梁志寧， 林火根， 吳彤， 李攀.
作者單位： Ningbo Bode Hi-Tech Co.， Ltd. ***