一.什么是“中走丝”电火花线切割机床？
    “中走丝”电火花线切割机床实际上就是具有多次切割功能的高速走丝电火花线切割机床，由于“中走丝”可以进行多次切割，可以极大地提高切割工件的表面质量且可以改善加工精度，可以部分替代低速走丝电火花线切割并且仍然维持较低的加工成本，所以愈来愈为国内的用户所接受，它体现了目前我国线切割发展的一种趋势。
     它一般在保证机床机械精度的前提下还需要进行以下几项改进措施：
•   须加装电极丝限位装置； 电极丝限位装置类似于低速走丝上使用的导丝器，对电极丝起到定位作用，提高电极丝在空间位置的稳定性，目前在“中走丝”机床上使用比较普遍的是园棒型结构，如下图所示。园棒材料有硬质合金、人造宝石和聚晶金刚石，从使用寿命上看聚晶金刚石的效果最好；
                    
•   加装恒张力装置；
恒张力装置（如下图所示）主要作用是在宏观上控制电极丝张力的稳定性，从而达到维持电极丝在空间位置的稳定性并达到提高电极丝的刚性的作用，目前恒张力装置主要还是采用重锤式结构，加装恒张力装置后在大厚度切割时切割的稳定性会大大提高。
                    
•   做到丝速可调；
机床需要根据不同的切割厚度、切割次数的具体情况进行丝速的调节，目前常用的是变频调速。
• 通过单片机实现对各种加工参数的设置与自动调节；
控制系统必须可以通过下位单片机对各种加工参数如：切割次数与方向、每次修整量、每次切割时脉冲电源的各种参数、运丝速度甚至电极丝张力大小进行自动调节；
                    
•   配置闭环控制系统；
目前已经有“中走丝”线切割机床配置了闭环控制系统来提高加工的精度。
•   一组典型的“中走丝”切割参数如下表所示：

切割 次数	平均切割电流（A）	运丝速度 （m/s）	修正量 (μm)	平均效率 (mm2/min)	粗糙度 Ra(μm)
1	6.5-6.8	10	0	200
2	2.0-2.5	8	60	120	2.5
3	1.0-1.2	2	20	80	1.6
4	小于0.2	2	0	50	0.8
切割条件：材料 Cr12淬火，厚度40mm，10×10方，最后切割精度小于0.01mm，工作介质为佳润3A型（JR3A）线切割专用乳化膏，配比1：50，电极丝直径φ0.18mm。

    一次切割表面（×400）                        4次切割表面（×400）
切割表面的微观图如上图所示。

二.目前使用的乳化液有什么缺陷？佳润工作液与乳化液有什么不同？
     电火花线切割稳定切割的前提首先必须保证在切割过程中不断丝。而断丝机率主要随着放电能量和切割厚度的增加而加大，即与电极丝在放电通道内所受到的离子轰击、冷却状态及停留时间密切相关。切割的效率和表面粗糙度也与极间冷却与消电离并恢复绝缘状态有关。当采用含有机械油5％左右的乳化液作为工作介质时，切割完毕后观察切割工件表面有两个现象：首先切割完毕的试件是粘附在基体上的，一般需要用力甚至敲击才可以使其与基体脱离；其次切割完毕的试件表面覆盖着胶粘的甚至是粉末状的蚀除产物，需用煤油才能清洗干净。这主要是伴随着放电通道内10000°C以上的高温，工作介质将分解生成大量的高分子化合物并与金属蚀除产物反应生成胶体状或颗粒状物质。如图1所示，这些物质将粘附在切缝内，并主要在切缝出口部位堆积，严重影响电蚀产物的排除，并使新鲜的工作介质进入切缝十分困难。由于两极间不能保证存在不断更新的工作介质，这样将直接影响正常放电的延续甚至是在混有大量胶体物质的间隙内进行的放电甚至产生电弧放电，从而使工件和电极丝表面得不到及时冷却，绝缘状态不正常，造成正常放电比例降低，切割速度降低，工件表面烧伤，换向条纹严重并使得加工质量恶化，同时损伤电极丝，严重时引起烧丝。因此选用乳化液作为工作介质对于极间通道内冷却状态的改善、消电离并恢复绝缘状态均有较大的影响，并且工件愈高，运丝速度愈慢，电极丝在加工区域停留时间将愈长，断丝的机率自然就会增加。而乳化液在放电通道内分解成胶体或颗粒状物质是一种必然的现象，所以使用乳化液作为工作介质必然大大限制切割工艺指标的提高。极间冷却状态的恶化其最直接的结果将导致WEDM-HS必须以十分保守的放电能量换取不断丝的加工状况。

图1 使用乳化液切缝状态示意图        图2 使用复合工作液切缝状态示意图

图3 使用DX乳化液切割表面形貌        图4 使用JR1A复合工作液切割表面形貌

图5 使用DX乳化液典型放电波形图	图6 使用JR1A复合工作液典型放电波形图

???   在使用乳化液作为工作介质的前提下对于高频脉冲电源的改进以及运丝系统的完善包括增加运丝速度等措施都对切割效率的提高收效甚微，这就是目前WEDM-HS切割效率长期徘徊在很低水平的根本原因。
    因此在工作介质的选择方面应该选用在放电过程中尽量不生成大量高分子化合物的水基或微乳型工作介质，从而保证切缝内工作介质的均匀与流动。
    试验证明，当选用洗涤性良好的复合工作液后（如佳润系列的JR1A、JR3A），切割完毕工件自动落下，切割表面只有一层薄膜状的产物，表面没有换向条纹，证明其极间呈现图2所示的均匀冷却状况。在此冷却条件下，可以采用较大的放电能量（平均切割电流6－7A）进行长期稳定切割，切割效率可达200mm2/min以上。图3、4为分别采用DX乳化液和JR1A复合工作液在相同的加工条件下获得的加工表面形貌图。从图中可以看到洗涤能力较差的乳化液切割表面存在大量的毛刺和烧伤的痕迹，同时存在较多未被及时带走而残留在切割表面的金属液滴；而洗涤能力较强的工作介质切割表面则比较光滑、平整，表面残存的金属液滴也较少。从采集的典型放电波形观察，对于洗涤能力较差的乳化液，由于极间充满导电的胶体或颗粒物质，采集到的放电波形基本没有击穿延时，有较多比例的脉冲在起始放电即呈现短路的状态，并且在放电过程中电压跳动较大（图5），说明放电过程中间隙状态不稳定；而在较好的冷却状况下，放电波形呈现出间隙放电的典型特征－放电击穿延时现象，并且洗涤条件愈好（如切割厚度较低时），放电击穿延时的比例就愈高，放电电压的波动也较小，说明极间区域存在工作介质（图6）从而体现间隙放电的特征。
　

三.为什么JR1A、JR3A佳润工作液是“中走丝”首选工作液？
由上述分析可知要进行大电流下的稳定切割必须使用水基工作液或复合型工作液，但目前市场上的纯水基工作液普遍存在以下几方面的缺陷：

四．使用佳润工作液为什么可以切割出无条纹、亮表面？
   高速走丝切割表面黑白交叉条纹产生的原因是综合因素所导致的，但最主要的原因是因为切缝内蚀除产物无法排出，使得放电在含有大量蚀除产物的条件下进行，在这种大量蚀除产物聚集且冷却不充分的条件下产生的放电将导致的碳黑物质反粘在工件表面并可能引起工件表面烧伤，因此切割表面的黑白交叉条纹一般出现在电极丝运丝方向的出口处，颜色是由工件内部向外逐渐变深的，并且由于重力的作用，在喷液基本对称时，电极丝自下向上运丝时蚀除产物的排出能力比电极丝自上而下运丝时弱，工件上部的条纹会比下部的条纹颜色深且长（如图1所示）。在条纹范围内，工件表面质量要低于没有条纹处。洗涤能力越差的工作液切割表面产生的条纹就会越明显。因此下面几种使得放电间隙内洗涤性能变差的切割状况都会使得黑白交叉条纹趋于明显：