慢走絲（WEDM-LS）也稱低速走絲，是利用連續移動的細金屬絲（一般為銅絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電，產生6000度以上高溫，蝕除金屬、切割成工件的一種數控加工機床。慢走絲加工原理是在線電極與工件之間存在的有縫間隙，持續放電去除金屬的現象。
在中國，慢走絲電火花線切割機床的發展歷程始于20世紀60年代初。中國科學院電工研究所研制成功中國第一臺靠模仿形電火花線切割機床，在1967年至1968年間，上海復旦大學與上海交通電器廠聯合研制成功了“復旦型”高速走絲電火花線切割機床，形成了中國特有的線切割機床品種，成為當時生產中應用面最廣、數量最大的數控電加工機床。
慢走絲主要由機身、工作臺、走絲機構、絲杠、工作液循環制冷系統、伺服電機和離子感應器等幾部分組成。采用的是線電極連續供絲的方式，因此即使電極絲發生損耗也能連續地予以補充，故能提高零件加工精度。慢走絲加工的圓度誤差、直線誤差和尺寸誤差都優于快走絲與中走絲，因此慢走絲已在模具、夾具等精密制造領域得到了廣泛的應用。
發展歷程
慢走絲電火花線切割機床的發展歷程可以追溯到19世紀70年代，當時英國科學家普里斯特利發現了電火花對金屬的腐蝕作用。之后，蘇聯科學院院士拉扎連柯夫婦進一步研究了電火花的瞬時高溫對金屬的熔化、氧化和腐蝕作用，從而開創和發明了電火花加工方法。
在中國，慢走絲電火花線切割機床的發展歷程始于20世紀60年代初。中國科學院電工研究所研制成功中國第一臺靠模仿形電火花線切割機床，隨后上海電表廠工程師張維良創新性地研制出第一臺高速走絲簡易數控線切割樣機，獲得國家發明創造獎。在1967年至1968年間，復旦大學與上海交通電器廠聯合研制成功了“復旦型”高速走絲電火花線切割機床，形成了中國特有的線切割機床品種，成為當時生產中應用面最廣、數量最大的數控電加工機床。
目前，中國已經成為全球最大的慢走絲電火花線切割機床市場之一，而且中國臺灣地區和瑞士、日本等地的企業也在該領域具有較強競爭力。這些企業已經在中國大陸完成了制造、營銷甚至包括研發方面的本土化，并且具有明顯的技術及資金優勢。
工作原理
慢走絲加工是利用連續移動的細金屬絲作電極，對工件進行脈沖放電蝕除金屬、切割成型的一種特種加工工藝，慢走絲放電加工時，極間介質被擊穿，形成一個由等離子體組成的放電通道，通道內的瞬時溫度高達10000℃，高溫使得工件材料熔化、氣化，在放電間隙時間內，壓力絕緣介質溶液能夠將熔化的工件材料以微小碎片的形式沖離基體材料，從而實現了材料的去除。通常認為的放電間隙為8～10μm。
構造組成
慢走絲主要由機身、工作臺、走絲機構、絲杠、工作液循環制冷系統、伺服電機和離子感應器等幾部分組成。
機身
機身是機床的基礎體，是安裝其他部件、機床內部的電機電器的內部放置，是一種外觀箱式結構，包括機身導軌。
工作臺
工作臺用來裝夾工件，裝夾冶具。它由導軌、絲杠、電機傳送機構組成，絲杠采取螺旋方式位移。
走絲機構
走絲機構主要由運絲輪和運絲電機組成，包括陶瓷輪、張力輪等其他機構形成的單向走絲。
工作液循環系統
該系統用于過濾水質，純水要達到工作液循環加工要求。水槽是工作液的存儲處，有臟水槽、凈水槽；離子感應器用于電阻率測量，測量流入樹脂桶的離子值。樹脂桶是存放樹脂的容器，樹脂是石油中的提取物，用于去離子，更好地過濾水質。
主要特點
慢走絲以持續運轉的銅絲（稱為電極絲）作為電極，一般以低于0.2m/s的運轉速度進行單向運動，使電極與工件處于脫離子水的環境中進行脈沖火花放電，加工中產生的高溫會使脫離子水逐漸消耗。慢走絲用于加工各種形狀復雜和精密細小的工件，一般走絲速度低于0.2m/s，精確度達0.001mm。高精度精加工回路都是提高平直度的技術，被認為對厚件加工意義重大。切一修三后，粗糙度Ra可達到0.8um，切一修四后粗糙度Ra可達到0.33pm，表面粗糙度質量接近磨削水平。電極絲作為一次性使用，工作狀態平穩，走絲均勻，電極絲抖動小，加工質量較好。慢走絲采用先進的電源技術，實現了高速加工，最大加工效率可達350mm2/min。采用防電解電源進行電火花線切割加工，可使表面變質層控制在1μm以下，避免硬質合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質合金模具的壽命。
技術參數
關鍵技術
沖孔模加工工藝
沖壓設備是沖壓生產的要素之一，是實現高水平沖壓生產的基本保證。沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而得到所需零件的一種壓力加工方法。其加工工藝路線為：下料一反復或異向鍛造—退火一刨上下面—鉗工鉆穿絲孔-火與回火一磨上、下平面—線切割加工成形—鉗工修整。對于一定批量或常規生產的小型模件可以在一塊坯件上分別依次加工成形。切割路線應有利于保證工件在加工過程中始終與夾具(裝夾支撐架)保持在同一坐標系，避開應力變形的影響。沖模在沖壓中的作用至關重要，沒有符合要求的沖模，就難以進行產品的批量沖壓生產。沒有先進的沖模，就無法實現沖壓工藝的先進性。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，三者相互結合才能高效制出沖壓件。
凸模加工工藝
一般情況下，凸模外形規則時，切割加工常將預留連接部分留在平面位置上，大部分精割完畢后，對預留連接部分只做一次切割，以后再由鉗工修磨平整。在實際加工中，由于工件坯內部的殘留應力變形及放電產生的熱應力變形，故應首先加工好穿絲孔進行封閉式切割，盡可能避免開放式切割而發生的變形。另外，成型模具在保持架預成型后一次沖壓成型，需要一定量的沖頭。因此，要著重考慮到軸承保持架的沖壓成型批量要求，對凸模沖頭材質的強度、硬度提出了更高的要求，要設計選用鎢鋼材料才能符合要求。
應用領域
慢走絲采用的是線電極連續供絲的方式，因此即使電極絲發生損耗也能連續地予以補充，故能提高零件加工精度。慢走絲加工的工件表面粗糙度可達到Ra=0.8μm及以上，切一修四后粗糙度Ra可達到0.33μm，表面粗糙度質量接近磨削水平，慢走絲加工的圓度誤差、直線誤差和尺寸誤差都優于快走絲與中走絲，因此慢走絲已在模具、夾具和量具、航空和醫療零件以及砂輪成型工具等精密制造領域得到了廣泛的應用。
各國特點
瑞士、日本制造的低速走絲電火花線切割機
頂級低速走絲電火花線切割機也稱高檔機，如瑞士夏米爾公司的千系列機床、日本三菱電機公司的PA系列超高精度機床、日本牧野公司的UPJ—2超精密機床等。這類機床的最大特點是加工精度很高，在±0.002mm以內，表面粗糙度Ra<0.2μm，一般都能使用直徑小于0.03mm的電極絲進行微精加工，主機大都具有熱平衡系統，一些機床在油中進行切割加工。瑞士阿奇夏米爾公司的雙絲機床也屬于這個檔次。
高檔低速走絲電火花線切割機也稱標準機，這檔機床除了采用無電阻防電解電源外，一般均帶有自動穿絲裝置，能采用φ0.10mm的電極絲進行切割，精度在±0.003mm左右。最高加工效率能達500mm2/min的超快機也屬于這個檔次，如夏米爾公司的240CC，440CC機，日本三菱電機公司的FA—V超快高性能機等。
中檔低速走絲電火花線切割機也稱入門機，如瑞士阿奇夏米爾公司的XENON、380，日本沙迪克公司的AQ系列、三菱電機公司的FA系列等。這類機床一般由這些公司在中國設立的工廠制造，如北京阿奇夏米爾公司、大連三菱公司、蘇州沙迪克特種設備公司。這檔機床的配置和性能滿足了用戶采用低速走絲電火花線切割加工的基本要求。一般都采用無電阻、防電解電源，具有水浸式加工、錐度切割功能。實用的最高加工效率為120~150mm2/min，最佳表而粗糙度Ra<0.5μm，切割精度可達±0.005mm，一般都采用φ0.15mm以上的銅絲進行切割。這檔機床一般都具備自動穿絲功能，可供用戶選配。
中國制造的低速走絲電火花線切割機
臺灣省各企業制造的低速走絲電火花線切割機，一般都采用無電阻、防電解電源，具有錐度切割，提入式加工等功能，慶鴻、像通兩家公司已掌握自動穿經技術。最離加工效率在200mm2/min左右，實用加工效率為120-150mm2/min。切制表面粗糙度Ra=0.4-0.5μm。一般認為切割精度應在±0.005mm左右。
大陸企業制造的低速走絲電火花線切割機，如蘇州三光科技公司的低速走能電火花線切割機采用無電阻電源、防電解電源、水浸式加工技術。最大加工效率超過200mm2/min，有效加工效率為120～150mm2/min。最住表面粗糙度Ra=0.8gm，切割精度為±0.005mm。蘇州中特公司的低速走絲電火花線切割機是國內首家引進日本FANUC公司低速走絲電火花線切割機技術的研究所，于20世紀70年代末在原機械工業部的支持下開始研究低速走絲線切割技術，并進行許可證生產，先后共銷售了200余臺。“七五”“八五”期間，在國家的支持下，又進行立項攻關，不斷增強低速走絲電火花線切割加工技術的研發能力。蘇州電加工研究所中特公司生產的一種普及型DK7632C低速走絲電火花線切割機，其加工精度在±0.005mm，最住表面粗糙Ra=0.8μm，有效加工效率為50-60mm2/min。
發展趨勢
高加工效率脈沖電源的開發
追求更高的加工效率一直是慢走絲制造商的重要目標，提高生產率、實現高速度化將是重要發展趨勢。
精密、超精密脈沖電源的研發
精密加工技術是衡量制造技術水平的關鍵指標之一，在精密和超精密加工技術方面，微型機械和納米技術代表了其發展的水平和研究熱點，也是制造技術中最活躍的因素。許多精密工程和納米技術需要特種加工的支持，因此在保持原有加工特點的基礎上，繼續向微細加工、納米加工方向發展。
自動化、智能化技術的應用
自動化有助于實現操作、提高加工質量和效率、快速響應市場需求。智能化可以利用專家系統、模糊推理、人工神經網絡、遺傳基因等人工智能技術，解決制造過程中的復雜決策問題、提高實用性、代替人的部分腦力勞動。將自動化、智能化技術與脈沖電源技術結合在一起，追求簡化而優異的操作和加工性能將是未來開發的一個重要方向。
參考資料 >