往复走丝电火花线切割加工技术发展的误区

李克君

（四川深扬数控机械有限公司，四川成都610061）

往复走丝电火花线切割加工技术发展的误区

李克君

（四川深扬数控机械有限公司，四川成都610061）

对往复走丝、特别是中走丝电火花线切割机床技术指标存在的问题进行了分析，阐述了中走丝技术的发展方向，并指出人性化设计的重要性和解决方法，深入分析了中走丝技术的自主创新模式，提出了企业文化对线切割技术自主创新的支撑作用。

中走丝线切割机床；核心技术；重要技术指标；创新模式；创新文化

我国的电火花线切割机床产业在经济放缓、产能过剩的大环境下已无退路，而多次切割技术已成为往复走丝电火花线切割技术转型升级的发展方向。但值得注意的是，市场的需求使往复走丝线切割技术的发展出现了一些急功近利的现象，有的甚至将一些用于试验的指标进行夸大宣传。漠视、放任这种现象，将会误人误己，积重难返，对我国电火花线切割机床产业的健康发展非常不利。

1 技术指标的误区

针对某些技术指标的片面性，在中走丝线切割机床行业标准的制定过程中，虽然也努力进行了一些有益的尝试，但还是投鼠忌器，不得不考虑行业水平的参差不齐，只能是循序渐进，更多的还要靠制造商自身提高认识，在关键的核心技术上提升行业的自主创新能力。

1.1 最大效率指标与持续性

对于单向走丝线切割机床而言，最大加工效率是一个绝对值，在不至于将电极丝烧断的前提下，以尽量大的能量加工，就有了最大加工效率，这是电极丝一次性使用的优势。而中走丝线切割机床的电极丝是往复循环使用的，不得不考虑循环使用的持续性，所以切割效率应该是一个相对值。不计任何后果的大谈最大切割效率，对中走丝线切割机床是没有实用价值的，只能用于试验。因此，把中走丝线切割机床的切割效率说成是一个相对值，或者用效率加持续性来评估更科学合理。如果一台中走丝线切割机床的效率很高，但切割十几分钟就会断丝，这对客户是不负责任的，客户也不会接受。

1.2 低表面粗糙度值指标与连续性

往复走丝的多次切割技术使表面质量的提升成为现实，表面粗糙度已成为供需双方对中走丝线切割机床关注的重点。机床制造商对表面粗糙度值的宣传越来越低，有的甚至达到了Ra0.8 μm。虽然Ra值确实是越小越好，但大面积连续保持Ra值的稳定加工远比Ra值本身更重要。Ra值再低，仅仅切一个小样件是没有实用价值的，只有当在加工过程中使Ra值足以保持到完成一整套模具或一批零件加工，才能为市场所接受。所以单纯的讲表面粗糙度的量值而不说明其连续性，对客户同样也是不负责任的。

1.3 加工精度与一致性

中走丝线切割机床的特点是对同一加工表面进行多次切割，而多次切割的最大特点是单边放电，这对电极丝的动态控制难度是空前的，各种不确定因素的变化都会对电极丝的空间位置产生影响，所以加工精度的稳定性和一致性就显得尤为重要。当用多次切割工艺连续切割几十个相同样件时，它们的一致性误差远比精度本身更重要。尺寸精度再好，如果其尺寸的离散性很大，在对批量零件及跳步模的精密加工时就没有互换性；一致性误差也是对精度指标的时间性的规范。

1.4 定位精度与闭环控制

由于中走丝线切割机床在表面粗糙度上有明显改善，市场对机床定位精度的原有需求必然要回归。为了迎合这一市场的迫切需求，一些制造商对线切割机床全闭环控制的推广宣传明显增多。不知是制造商走进了全闭环的误区，还是有意无意地把客户领进全闭环的误区，有少数企业似乎把机床定位精度的保证完全寄托在全闭环控制上。其实要想

真正发挥全闭环控制的技术特点，机床自身的结构和制造工艺水平是非常关键的基础保证。

众所周知，光栅尺的检测位置并不是机床的加工位置，两者之间的距离形成测量学上的“阿贝误差”，加之机床结构及制造上的差异，所产生的系统误差也会直接影响光栅尺的测量精度，使加工位置实际移动的距离与光栅尺的测量距离不一致，所以提升机床的定位精度不是仅凭全闭环控制就能一蹴而就的，必须以设计合理的机床结构和成熟的制造工艺为基础，全闭环控制技术才能真正发挥其优势作用。

1.5 大锥度与表面粗糙度

往复走丝线切割机床在30°以上的大锥度加工方面是一大优势，其加工成本远低于单向走丝线切割机床。一些能生产大锥度线切割机床的企业在这方面做了许多研发和推广工作，却也在回避大锥度加工时的表面粗糙度问题。试想一下，对于大锥度工件粗糙而布满条纹的表面，再用大量的人工修磨时，会增加多少额外的人力成本，所以脱离表面粗糙度的大锥度加工是不能满足高端市场需求的。

2 操作性能的误区

如果说技术指标是市场对高端产品认同的关键，那么机床的操作性能将直接决定客户能否真的获得这些指标。技术指标与人性化操作是以人为本发展核心技术的两个不同方面。如果中走丝线切割机床的技术指标必须依靠操作者的手艺才能完成，那么中走丝机床就失去了其价值，就无法确保所有用户和技术水平参差不齐的操作人员都能轻松达到精确的技术指标，这也是目前中走丝线切割机床难以推广的要害所在。因此，智能化制造是必然方向，但目前有相当的中走丝线切割机床在技术上不断推陈出新，可在实际应用上却仍停留在对操作者技能的依赖上，归根到底还是行业的创新力不足。

3 创新模式的误区

中走丝线切割机床要真正实现技术上的创新突破，首先要走出认识上的误区。目前，中走丝技术的一些变化，严格地讲不全是自主创新，有的仅仅是自主研发，有的甚至只是自主生产。自主创新是建立在自主生产、自主研发之上的一个更高层次。“产学研”的创新模式在国家重大项目领域发挥了不可替代的作用，而中走丝机床以企业为主导的“产学研”创新模式也一定会起到重要作用，但这一模式的动力机制还有待探索，真正意义上的自主创新是在企业生与死的考验中激发出来的。

新的技术首先来自于引领方向的创新理念，如第四代全智能中走丝技术理念、电极丝刀库化的控制理念、电极丝张力控制与坐标控制的五轴联动理念、电极丝在多次切割时的变张力控制等，再通过自主研发、自主生产，实现商品化，这或许是一个较为现实的创新模式。

中走丝技术的创新发展走到今天，再靠抄袭、山寨已不太可能：一是源自于只有中国特有的中走丝无法去“师夷之技以制夷”；二是市场对中走丝线切割机床的期望是能够真正地部分取代慢走丝；三是国家对知识产权的保护力度逐步加大。这就注定了中走丝线切割技术的转型升级是一条建立在原创型创新的艰苦而持续的道路，不仅要坚持不懈地持续创新，还要多学科多领域的集成创新。中走丝线切割技术的发展需要的是体系化的核心技术，而非一招一式，其难度、过程或许不亚于单向走丝线切割机床。

4 创新文化的误区

创新推动产业发展，创新同样需要文化的承载，即使是“产学研”模式也是要以企业为主导，这就需要凝聚一支高素质的创新团队，单打独斗必无胜算。而身在市场经济大环境下的所有企业又怎能独善其身，人员流动、“跳槽挖墙”、急功近利、大小老板揭竿而起，加之《劳动法》对弱势群体的倾向性保护，使中小型企业要想凝聚一支研发团队既有难度、更有风险。一支高素质的研发团队是无法完全用金钱笼络的，价值、目标、信念的统一才是长治久安的良策，这也许才是能够真正拥有一支高效精悍的技术力量之所在。

新一届政府能最大限度地容忍经济增速放缓，反射出了对市场的尊重，就是要以经济紧缩倒逼结构转型，就是要让企业在真正的市场中经受生存考验。“生”就必须大智大勇地创新转型，“死”则需要更大的格局和视野、脱胎换骨地转型。只有深刻地认清现实，才能找准自己的发展方向，往复走丝线切割机床才能真正以全方位的自主创新实现华丽转型。

TG661

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1009－279X（2014）01－0070-02

2013-09-30

李克君，男，1961年生，工程师。