（哈尔滨工业大学特种加工及机电控制研究所哈尔滨150001）其中包括电火花成形加工和数控电火花线切割加工的发展和技术创新。对所谓中走丝数控电火花线切割加工机床的发展方向进行了论述。
1电火花加工技术从无到有的产生，是把“坏事”变为“好事”的典范自从发明了发电机人们使用电灯、电动机以及各种电器以来，电火花放电是生活和生产中常见的一种有害现象，例如继电器、接触器以至电灯开关在接通和断开电路时常跳火花把开关的触头表面烧毛形成小凹坑，缩短其使用寿命。为了减小和防止这种有害现象，人们对其原因和机理深入研究后发现：电火花放电局部瞬时的温度可高达500010000*C，能把触头表面的金属熔化和气化。有人创新性地思考：能否创造条件把这有害的现象转变为有利，终于在1943年前苏联鲍。洛。拉扎连柯创造了用RC电路加到浸泡在煤油中而又保持离得很近的工具和工件上，使之产生脉冲性的火花放电，放电产生的金属小屑等抛入煤油中被悬浮排除出放电间隙，这样就发明了世界上**台电火花加工机床。以后逐步完善，星星之火，可以燎原，电火花加工在前苏联发挥了巨大的作用，拉扎连柯也因此而成为前苏联科学院中央电工材料，在x方向等速进给作为主运动，在其垂直的7方向作为伺服方向，向靠模样板靠近，当电极丝和靠模接触时，在7方向又使之离开，这样电极丝和靠模“若接若离”，就可以电火花线切割加工出一段曲线。为了切割出封闭轮廓，*早需人工、以后可自动进行4次或多次切换主进给和伺服进给的方向，这样用简单的电极丝可以切割加工出千变万化的工件轮廓，实现了以“不变应万变”。这也是在前苏联科学院中央材料电工，用空心铜管作工央具，当工具和工件轴的夹角a在上时，可以磨削出凹球面；当a角在下时，可以加工出凸球面和球头；当=0时，可以加工出较大的平面。这也是孙昌树首创提出的工艺并研制出了相应的机床。
4.3用扁电极丝数控电火花加工喷丝板异型孔的工艺和及机床苏州电加工机床研究所黄衍庆在1980年首创这一工艺及机床，并获国家发明三等奖。为此异形小孔专用数控电火花加工机床外形及小异型孔。
异型小孔专用数控电火花加工机床外形及小异型孔此外，1984年我国北京市电加工研究所曹风国研究员的聚晶金刚石工具电火花加工获国家创造发明二等奖。我国北京恒源电火花机床厂彭勃（原北京机床研究所）等的大功率可控硅脉冲电源SLC-120B型也获国家创造发明四等奖。
5数控电火花线切割加工机床从慢走丝到快走丝又推出所谓中走丝单向慢走丝和双向快走丝数控电火花线切割加工机床各有特点及优缺点，单向慢走丝机床的主要特点是：丝速低、振动小、一次性使用，加工精度和表面质量好，采用了镀锌的黄铜丝火花放电时气化爆炸排屑好，故切削割速度高，但机床复杂，价格贵，使用成本高；而双向快走丝机床的主要特点是：价格便宜，运行费用低，但切割速度和表面质量都偏低而不高。特别是高速走丝时钼丝振动会降低切割速度和表面质量，含有机油成分的皂化液在火花放电高温下，会分解出碳黑和粘稠的电化学薄膜，较多地附着在电极丝出口处的工件和工具表面，影响排屑和形成黑白条纹，大大降低表面质量。目前快慢走丝机床的性能指标随着生产发展和技术进步有拉大差距的趋向。今把当前各档快、慢走丝数控电火花线切割加工机床的性能指标对比列成下表如下：表各档快、慢走丝电火花线切割机床性能指标比较慢走丝机快走丝机高档机中档机普及型高档机中档机经济型加工精度/mm*高切割速度*佳表面粗糙度多次切割功能有基本无电极丝恒速恒张力有有恒张力无恒速可能有恒张力无恒张力锥度切割功能和上下异形切割功能有可能有无脉冲电源节能型数字化少数为节能型模拟电路非节能型*小脉宽/ps*大峰值电流/A伺服进给系统全闭环全或半半闭环开环控制、无自适应控制功能有厚度、拐角策略等自适应控制进给电动机交流伺服或直流伺服电动机步进电机直拖步进电机加齿轮减速放电间隙检测放电状态检测间隙平均电压检测单台价格/万元优缺点本来是相对的，在一定条件下是会相互转换的。随着近年来用户尤其是模具制造厂商对加工精度和表面质量等要求的提高，高速往复式走丝的电火花线切割加工机床的优点逐步转变为缺点。很多快走丝机床生产厂商在加工性能、指标方面要进行厂提高和改进，向低速走丝的电火花线切割加工机床的指标靠近。近年来好些（20家以上）电火花数控线切割加工机床厂纷纷研制推出所谓“中走丝电火花数控线切割机床”。其实中走丝电火花线切割加工机床这一名词并不确切，光是中走丝这一项改进内容并不能代表快走丝机床多项改进的趋向，较严格的名称应称为：高性能的往复式高速走丝电火花数控线切割加工机床。
采取这类措施推出中走丝线切割机床的工厂企业先后有：上海大量、苏州新火花、苏州三光、苏州江南赛特、苏州美光、杭州华方、杭州杭机、四川深扬、江苏冬庆、江苏三星、常州高尔、宁波海恩、宁波海曙松发电子、海曙新锋数控、苏州鑫赢数控、苏州中谷、苏州龙华大金、苏州市航大、苏州市开拓、泰州市江洲、汉洋、昆山瑞均、广州市南沣、温州飞虹等数十家工厂企业。
6我国快走丝数控电火花线切割机床技术进步的方向和措施这一类高性能的高速往复式走丝电火花数控线切割加工机床（即所谓中走丝机床）相比于原高速走丝电火花线切割加工机床的主要改进措施有（可上表中慢走丝机床的措施）：降低走丝速度。采用变频电动机驱动贮丝筒，成为可调速的走丝系统。一般走丝速度为110m/min，根据切割需要可在编程时选定。由于降低了走丝速度，可以小切割时钼丝的振动，提高切割精度、切割速度和表面质量。
走丝机构采用恒涨力措施。钼丝在正反向使用中会逐渐松弛，引起抖动振荡，为此必须用弹簧或重锤等使钼丝在切割过程中保持恒涨力。有的工厂提出并采取双向涨力措施。
采用多次切割技术。一般为37次，分粗、中、半精、精、光…等可由编程时确定每次切割时的加工规准，这样由粗到精，可以逐步提高切割精度和表面质量。
采用无限流电阻的、数字化的节能型脉冲电源。所有加工参数如：脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲电流、电压等都可用计算机设置和更改，以便于多次切割时变换加工规准。*好还能改变脉冲电流的波形，三角波或上升沿不陡的波形可大大降低钼丝的耗。应具有窄脉宽大峰值电流的功能。脉宽应能小于1叫以获得好的表面粗糙度，峰值电流应能大于50100A，平均电流能5.07.5A以获得高切割速度。
采用智能化的数据库技术。在多次切割编程时可以调用不同的加工规准。*好应能根据工件材料、切割厚度、切割精度、切割表面粗糙度等要求，能在数据库中自动选定合理的各次切割的加工规准。
为了消除快走丝时钥丝正反向时在切割表面形成的黑白条纹，多数工厂用缩短走丝长度，使每次正反向期间的进给距滕减小，约小于钼丝的直径来覆盖和降低甚至消除切割条纹。也可采用新的工作液等措施来减小或消除切割条纹。
工作液种类对切割速度和表面质量、消除切割条纹有很大影响，应采用不含油脂的新型水基工作液或去离子水（应有防锈措施），这方面还有较大潜力。应该采用过滤式循环装置，并限制工作液的流淌、泄漏、飞溅、蒸发，采用封闭式结构，更符合环保和可持续性发展的要求。
必须提高机床和传动系统的静态和动态精度和刚度，采用好的直线导轨、滚珠丝杆螺母副；采取用计算机对丝杆螺母间隙、螺距误差等补偿技术。
对放电状态的检测应采用先进方法，不用平均间隙电压检测法而应检测放电状态率（火花率、空载率和短路率）来决定伺服进给量的大小。
在提高机床进给精度方面，*好采用高性能的步进电动机，例如千步电机；更好是用带码盘可半闭环控制的直流或交流伺服电动机。电动机必须同轴安装在丝杆上“直拖”，避免齿轮传动正反转时产生传动误差。
尽可能合理地提高智能化和自动化及无人操作化程度，尽量靠技术措施来提高工艺指标和加工效果，尽可能减小对操作人员的依赖性。
综上所述，高速走丝线切割机床在很长时间内还会稳定发展，在产、销数量上会有一定幅度的增长，在产品结构上也会有较大进步，将向两个方向发展：一方面是充分发挥低使用成本的优势，更多地借鉴低速走丝线切割机的技术和加工工艺，显著提高加工指标，占领低端低速走丝机市场。低速走丝机虽然性能好，用户对一次性的设备投资也能承受，但其耗材的成本和运行费用不断攀升，高昂的使用成本往往使不少用户望而却步（买得起，用不起）。高速走丝机在采用了多次切割工艺后已使加工指标上了一个台阶，从各厂的研发动态来看，相信一二年后，更完善的机型就会投入市场。
另一方面，普通型的高速走丝机还会有相当的需求量，竞争依然激烈，而特殊用途如加工产品、零件的专机数量将有较快增长。因此各企业要依据自身情况和特点，走适合自己的道路。行业也要根据市场实际，做一些引导和规范。
总之，人们对诞生于中国的高速走丝线切割机的未来充满信心，它具有良好的发展前景和强大的生命力，大家也会不遗余力，各尽所能，去为整个行业的发展做出更大的贡献。
