由于線切割技術(shù)的成本不斷上升，因此，為了提高精密EDM線切割機(jī)械的性能和降低其生產(chǎn)成本，雙絲切割技術(shù)誕生，并作為一種強(qiáng)有力的生產(chǎn)工具而得到應(yīng)用。

對(duì)于很多模具企業(yè)而言，由于市場(chǎng)的快速發(fā)展一方面要想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本，另一方面又要千方百計(jì)縮短加工時(shí)間。當(dāng)他們?cè)谂c時(shí)間和成本戰(zhàn)斗時(shí)，另一個(gè)伙伴—— 機(jī)床制造企業(yè)正在努力地幫助他們提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。以EDM制造商為例，他們正在采取多種方法，努力降低用戶的操作成本。這些主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.提高EDM脈沖電源的效率，降低設(shè)備整體能耗。

2.強(qiáng)調(diào)降低線切割電極絲的運(yùn)行速度，開(kāi)發(fā)新型放電加工工藝技術(shù)。

3.提高粗加工的加工精度，減少修切次數(shù)。

4.提高細(xì)絲（φ0.1mm以下）EDM黃銅電極絲的加工速度和加工精度，因?yàn)樵谀承?yīng)用領(lǐng)域，它們可以代替粗絲（φ0.2mm以上）加工。

以上方法對(duì)于提高加工效率是非常有效的。此外，還可以將EDM線切割機(jī)床看作是加工中心，實(shí)現(xiàn)粗加工和精加工電極絲的自動(dòng)互換，這樣也可以達(dá)到提升效率和降低成本的目的。

滿足小半徑圓角加工

在對(duì)工件進(jìn)行線切割加工時(shí)，應(yīng)用雙絲EDM線切割系統(tǒng)應(yīng)首先使用粗絲，放電加工內(nèi)部半徑較大的輪廓，然后再自動(dòng)地改換成較細(xì)絲進(jìn)行小輪廓及精加工，并完成小半徑圓角部分的加工（圖1）。

圖1  粗絲切割方法不能滿足小半徑加工的要求

從圖2中可以看到，采用雙絲切割技術(shù)，在節(jié)約費(fèi)用方面的好處是顯而易見(jiàn)的。通常，這一零件只能全部采用φ0.1mm的電極絲進(jìn)行加工，這種加工方法耗費(fèi)大量時(shí)間，并且在普通的EDM機(jī)床上轉(zhuǎn)換不同直徑的電極絲，耗時(shí)且非常麻煩，難以保證加工精度。

圖2 采用雙絲線切割技術(shù)可節(jié)約加工時(shí)間

滿足多形狀加工要求

許多零件的內(nèi)部輪廓和外部輪廓要求采用EDM機(jī)床進(jìn)行加工。如圖3所示的應(yīng)用領(lǐng)域，該工件內(nèi)部和外部的多處細(xì)小部位具有較小半徑的圓角，如果在普通的EDM機(jī)床上進(jìn)行加工，至少可以采用兩種方法解決這一工件的加工問(wèn)題：

圖3  采用不同直徑的線切割技術(shù)可以加工多種零件

1.采用細(xì)絲加工完成外部輪廓和內(nèi)部輪廓。

2. 采用細(xì)絲切割內(nèi)部輪廓，然后用手工更換成粗絲，完成外部輪廓的切割加工。采用這一工藝也許可以達(dá)到較快的切割速度，但是會(huì)因?yàn)楦鼡Q電極絲而損失時(shí)間，而且也會(huì)因換絲而增加費(fèi)用。在大部分EDM機(jī)床上，更換電極絲是一個(gè)很費(fèi)時(shí)間的過(guò)程，而且在實(shí)際更換過(guò)程中，電極絲的導(dǎo)向位置還需要重新調(diào)整。

如果采用雙絲EDM機(jī)床（圖4），則可以使用另外一種不同的加工方法進(jìn)行加工：首先，如果需要加工的部位足夠小，則可先用粗絲對(duì)其內(nèi)部輪廓進(jìn)行無(wú)芯切割。然后，利用雙絲加工系統(tǒng)自動(dòng)將電極絲轉(zhuǎn)換成細(xì)絲，對(duì)內(nèi)部輪廓進(jìn)行精切割加工。最后，再更換成粗絲，完成零件的外部輪廓加工。

圖4  FI2050TW精密數(shù)控線切割機(jī)床

這里特別要注意的是：由于電加工過(guò)程中，電極絲的導(dǎo)向位置可能會(huì)發(fā)生一些變化，因此，在對(duì)細(xì)小部位進(jìn)行高精度加工時(shí)，如果要使用兩種不同直徑的電極絲，那么操作人員必須在放電加工前，對(duì)每一電極絲的位置進(jìn)行驗(yàn)證（該過(guò)程可自動(dòng)執(zhí)行）。此外，在加工較大的零件時(shí)，如為了避免工件在放電加工過(guò)程中材料變形而引起定位不準(zhǔn)確，可以先使用粗絲對(duì)工件外部輪廓進(jìn)行粗加工，然后再開(kāi)始對(duì)內(nèi)部輪廓進(jìn)行加工。

充分發(fā)揮電極絲性能的優(yōu)勢(shì)

隨著電極絲材料成本的不斷上漲，雙絲EDM切割系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。因?yàn)椋褂秒p絲EDM系統(tǒng)加工工件，可以先使用高性能鍍鋅電極絲方便地完成粗加工任務(wù)，然后再自動(dòng)更換成比較經(jīng)濟(jì)的黃銅電極絲進(jìn)行精加工操作。這樣，采用兩種電極絲相結(jié)合的方法，可以充分利用鍍鋅電極絲加工速度的優(yōu)勢(shì)。

采用三種不同方法切割同一個(gè)具有高精度和高表面粗糙度要求的60mm工具鋼工件，其加工結(jié)果如表所示。在這一應(yīng)用領(lǐng)域中，采用兩種不同的電極絲，其所節(jié)約的費(fèi)用是非常明顯的。

表  采用三種不同線切割方法加工60mm工具鋼工件

始終保持完美的加工質(zhì)量

此外，還有些雙絲EDM系統(tǒng)能夠使工件的表面粗糙度達(dá)到Ra0.05μm的水平。為了達(dá)到這樣的表面粗糙度水平，必須采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅電極絲加工。但是，這種 φ0.2mm的優(yōu)質(zhì)鍍鋅電極絲價(jià)格通常比黃銅電極絲高出60%，為了降低運(yùn)行成本，在粗加工時(shí)可采用黃銅電極絲，而精加工時(shí)則采用鍍鋅電極絲。這樣使用粗絲對(duì)大厚度工件進(jìn)行細(xì)絲無(wú)法實(shí)現(xiàn)的粗加工，再使用細(xì)絲進(jìn)行最后的精加工，可以使精加工切割中應(yīng)用的高價(jià)電極絲得到有效利用。

實(shí)現(xiàn)上述加工的前提需要機(jī)床具有很高的自動(dòng)化程度，F(xiàn)I2050TW機(jī)床的前部可以安裝兩卷＜8kg的電極絲（圖5），后部可以安裝一卷16kg或25kg的電極絲。這樣雙絲系統(tǒng)使得機(jī)床從一卷絲自動(dòng)的換到另一卷絲。

圖5  FI2050TW機(jī)床采用雙線數(shù)字控制技術(shù)

結(jié)語(yǔ)

雙絲EDM系統(tǒng)所具備的自動(dòng)換絲能力非常適合于多直徑電極絲加工應(yīng)用領(lǐng)域。隨著電極絲成本的不斷上漲，為了提高精密EDM線切割機(jī)械的性能并降低其生產(chǎn)成本，人們普遍認(rèn)為雙絲切割技術(shù)可以作為一種強(qiáng)有力的生產(chǎn)方式而被推廣使用。