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陜西欣盛數控設備有限公司

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中走絲線切割
點擊次數:2242次    發布時間:2016/9/26


基本簡介

       值得注意的是,經過近幾年的推廣與普及,國內幾乎所有生產高速走絲電火花線切割機床的廠家都在生產及銷售中走絲,但最終表明不是所有的往復走絲電火花線切割機都能進行多次切割,或者說不是所有的往復走絲電火花線切割機采用多次切割技術后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項綜合性的技術,它涉及到機床的數控精度、脈沖電源、工藝數據庫、走絲系統、工作液及大量的工藝問題,并不是簡單地在高速走絲機上加上一套運絲變頻調速系統即可實現的,只有那些制造精度高,并在諸方面創造了多次切割條件的往復走絲電火花線切割機才能進行多次切割和無條紋切割,并獲得顯著的工藝效果。中斯特技術中,因此我們的生產企業必須充分注意到這個問題,一定要按系統工程來做,真正把這一技術用好,把這一產品做好。如目前已有一些企業為進一步提高機床本體精度,X、Y坐標工作臺采用了直流或交流伺服電機作驅動單元直接驅動滾珠絲杠,同時采用了帶螺距補償功能的全閉環控制,可以利用數控系統對機床的定位精度誤差進行補償和修正。在保證精度的前提下,減小因長期使用而導致的加工精度下降,延長機床的使用壽命。運絲系統方面采用特殊(大多數采用金剛石)電極絲保持器,保持電極絲的相對穩定,減小加工過程中電極絲的張力變化。冷卻系統方面改變常用的粗放冷卻方式,采取多級過濾并對介電常數等關鍵參數加以控制,確保精加工的順利進行。控制軟件方面提供開放的加工參數數據庫,可以根據材料的質地、厚度、粗糙度等條件選擇對應的加工參數。相信經過我們的努力,多次切割技術將會更加完善,往復走絲電火花線切割加工技術也將得到更好的應用和發展。

加工原理

       它主要用于加工各種形狀復雜和精密細小的工件, 例如模具的凸模、凹模。它是在電火花穿孔、成形加工的基礎上發展起來的。它不僅使電火花加工的應用得到了發展,而且某些方面已取代了電火花穿孔、成形加工。線切割機床已占電火花機床的大半。

中走絲線切其工作原理: 繞在運絲筒上的電極絲沿運絲筒的回轉方向以一定的速度移動,裝在機床工作臺上的工件由工作臺按預定控制軌跡相對與電極絲做成型運動。脈沖電源的一極接工件,另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液,電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙,連續不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。 中斯特技術在這里指出,“中走絲”電火花線切割機比快走絲電火花線切割雖加工質量有明顯提高,但它仍然屬于高速走絲電火花線切割機的范疇,切割精度和光潔度仍與低速走絲機存在較大差距,且精度和光潔度的保持性也需要進一步提高。“中走絲機”具有結構簡單、造價低以及使用消耗少等特點,因此也有其生存的空間,目前執行的標準仍然是高速走絲機的相關標準,因此生產企業在對用戶的宣傳上要注意,一定要實事求是。

加工條件

中走絲線切割加工能正常運行,技術指出必須具備下列條件:

1. 鉬絲與工件的被加工表面之間必須保持一定間隙,間隙的寬度由工作電壓、加工量等加工條件而定。

2. 電火花線切割機床加工時,必須在有一定絕緣性能的液體介質中進行,如煤油、皂化油、去離子水等,要求教高絕緣性是為了利于產生脈沖性的火花放電,液體介質還有排除間隙內電蝕產物和冷卻電極作用。鉬絲和工件被加工表面之間保持一定間隙,如果間隙過大,極間電壓不能擊穿極間介質,則不能產生電火花放電;如果間隙過小,則容易形成短路連接,也不能產生電火花放電。

3. 必須采用脈沖電源,即火花放電必須是脈沖性、間歇性,圖1中ti為脈沖寬度、to為脈沖間隔、tp為脈沖周期。在脈沖間隔內,使間隙介質消除電離,使下一個脈沖能在兩極間擊穿放電。

器件組成

中走絲線切割機床組成

1.機床主體:床身、絲架、走絲機構、X—Y數控工作臺

2.工作液系統

3. 高頻電源:產生高頻矩形脈沖,脈沖信號的幅值、脈沖寬度可以根據不同工作狀況調節。

4. 數控和伺服系統

主要應用

中走絲線切割加工的應用

1.廣泛應用于加工各種沖模。

2.可以加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件

3.加工樣板和成型刀具。

4.加工粉末冶金模、鑲拼型腔模、拉絲模、波紋板成型模

5.加工硬質材料、切割薄片,切割貴重金屬材料。

6.加工凸輪,特殊的齒輪。

7.適合于小批量、多品種零件的加工,減少模具制作費用,縮短生產周期

開環控制

       中走絲線切割開環控制(Open -loop control system )指調節系統不接受反饋的控制,只控制輸出,不計后果的控制。又稱為無反饋控制系統。在數控機床中由步進電動機和步進電動機驅動線路組成。數控裝置根據輸入指令,經過運算發出脈沖指令給步進電動機驅動線路,從而驅動工作臺移動一定距離。這種伺服系統比較簡單,工作穩定,容易掌握使用,但精度和速度的提高受到限制。所以一般僅用于可以不考慮外界影響,或慣性小,或精度要求不高的一些經濟型數控機床。

閉環控制

       中走絲線切割閉環控制(closed-loop control system)則是由信號正向通路和反饋通路構成閉合回路的自動控制系統,又稱反饋控制系統。在數控機床中由伺服電動機、比較線路、伺服放大線路、速度檢測器和安裝在工作臺上的位置檢測器組成。這種系統對工作臺實際位移量進行自動檢測并與指令值進行比較,用差值進行控制。這種系統定位精度高,但系統復雜,調試和維修困難,價格較貴,主要用于高精度和大型數控機床。

半閉環控制

       中走絲線切割半閉環伺服系統的工作原理和閉環伺服系統相似,只是位置檢測器不是安裝在工作臺上,而是安裝在伺服電動機的軸上。這種伺服系統所能達以的精度、速度和動太特性優于開環伺服系統,其復雜性和成本低于閉環伺系統,主要用于大多數中小型數控機床。

參數設置

中走絲線切割機床多次切割工藝參數設置

中斯特技術說明第一次切割任務是高速穩定切割

⑴脈沖參數:選用高峰值電流,較長脈寬的規準進行大電流切割,以獲得較高的切割速度。

⑵電極絲中心軌跡的補償量小:

f = 1/2φd +δ+ △ + S式中,f為補償量(mm);δ為第一次切割時的放電間隙(mm);φd為電極絲直徑(mm);△為留給第二次切割的加工余量(mm); S為精修余量(mm)。在高峰值電流粗規準切割時,單邊放電間隙大約為 0.02mm;精修余量甚微,一般只有0.003mm。而加工余量△則取決于第一次切割后的加工表面粗糙度及機床精度,大約在0.03~0.04mm范圍內。這樣,第一次切割的補償量應在0.05~0.06mm之間,選大了會影響第二次切割的速度,選小了又難于消除第一次切割的痕跡。

⑶走絲方式:采用高速走絲,走絲速度為8~12m/s,達到最大加工效率。

第二次切割的任務是精修,保證加工尺寸精度 。

⑴脈沖參數:選用中等規準,使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4~1.7μm之間。

⑵補償量f:由于第二次切割是精修,此時放電間隙較小,δ不到0.01mm,而第三次切割所需的加工 質量甚微,只有幾微米,二者加起來約為0.01mm。所以,第二次切割的補償量f約為1/2d+0.01mm即可。

⑶走絲方式:為了達到精修的目的,通常采用低速走絲方式,走絲速度為1~3m/s,并對跟蹤進給速度限止在一定范圍內,以消除往返切割條紋,并獲得所需的加工尺寸精度。

第三次切割的任務是拋磨修光 。

⑴脈沖參數:用最小脈寬進行修光,而峰值電流隨加工表面質量要求而異。

⑵補償量f:理論上是電極絲的半徑加上0.003mm的放電間隙,實際上精修過程是一種電火花磨削,加工量甚微,不會改變工件的尺寸大小。所以,僅用電極的半徑作補償量也能獲得理想效果。

⑶走絲方式:像第二次切割那樣采用低速走絲限速進給即可

加工處理

中走絲線切割多次切割加工中工件余留部位的處理

       中斯特技術在調查中,得出隨著世界范圍內模具工業新技術、新材料和新工藝的發展,為了增強模具的耐磨性,人們廣泛使用各種高強度、高硬度和高韌性的模具材料,這對提高模具的使用壽命極為有利,但它給電火花線切割工件余留部位加工后所帶來的技術處理造成不便。來處理工件余留部位的加工問題,這樣才能保證工件余留部位的表面質量和表面精度。特別是在塑料模、精密多工位級進模的生產加工過程中,能保證得到良好的尺寸精度,直接影響模具的裝配精度、零件的精度以及模具的使用壽命等。由于加工工件精度要求高,因此在加工過程中若有一點疏忽,就會造成工件報廢,同時也會給模具的制造成本和加工周期帶來負面影響。對于高硬度、高精度和高復雜度、且加工表面為非平面的小工件來說,采用多次切割加工的方法處理工件余留部位的切割任務顯得更為重要。

處理方法

       對于線切割工件余留部位切割的多次加工,首先必須解決被加工工件的導電問題,因為在高精度線切割加工中,線電極的行走路線可能需要沿加工軌跡往復行走多次,才能保證被加工工件具有較高表面粗糙度和表面精度,這時線切割加工是靠工件余留部位起到導電作用以保障電加工正常進行。但在進行工件余留部位的切割加工時,若第一次切割即切下工件余留部位,將會導致被切割部分與母體分離,以致導電回路中斷,無法進行繼續加工,所以從線切割加工的條件性和延續性考慮,必須使工件余留部位即便在多次切割的情況下也能保持與母體之間正常導電的要求。

為了實現上述目的,操作工人力圖營造人為環境和條件來滿足導電要求,即當工作人員在操作電火花線切割機遇到切割工件余留部位時,可采用在被切割部分和母體之間粘銅片和在切割間隙中塞銅片的處理方法來造成人為的定位條件和導電條件,使是火花加工得以繼續進行,其具體做法與技巧如下:

做法技巧

在被切割部分與母體材料之間粘貼連接銅片

其目的是使工件余留部分在切割時與母體材料相連固定,保證線切割有良好的定位條件,從而保障工件有優異的加工質量,這可依照以下步驟進行:

①首先根據加工工件的大小把薄銅片(厚度根據線電極情況和加工部位形狀而定)剪成長條形,然后折疊,井保證折疊部分一長一短。

②然后把銅片折疊的彎曲部分用小手錘錘平,并用什錦銼修理成楔形;

③再把經以上處理的銅片塞到線電極加工所形成的縫隙里,同時在工件該部分的表面滴上502膠水(即環氧樹脂瞬時快干膠)。由于切割時,電火花線切割機沖水使工件所受壓力較大,若單純用銅片塞緊來保證導電和固定,容易產生以下問題:(a)銅片塞得太松,擔心固定不可靠、導電不穩定;(b)銅片塞得太緊,又擔心損傷工件表面、破壞形位公差,所以采用502膠水來保證被切割部分與母體材料固定;

④在將銅片塞進加工部位時,應注意是:用502膠水粘貼連接銅片時應遠離工件余留部件處,以免502膠水滲到,造成絕緣。此外粘貼連接銅片的位置應考慮對稱分布,且應保證同時塞緊,避免工件發生偏移,以致影響工件加工質量。保證被切割工件余留部位形狀的正確性和精度的可靠性。

在被切割部分與母體材料之間填充導電銅片

      把經折疊、剪齊、錘平和修銼的薄銅片填充在線電極加工形成的縫隙里,并使銅片和縫隙壁緊密貼合。填充此銅片的目的是為了導電,因為前面粘貼連接銅片時用了502膠水,而502膠水是不導電的。為了實現導電要求,故采用填充導電銅片的方法,填充導電銅片時同樣應注意銅片的對稱布置以及銅片應同時加緊,并且不能塞得過緊以免劃傷工件的表面。不管是粘貼連接銅片還是填充導電銅縫隙的形狀。都應該把小銅片制成圓弧形,而且還應該用金相砂布打磨被錘過的銅片表面,以保證銅片表面光滑以避免劃傷工件已加工過的表面。

       在采用電火花線切割機加工高硬度、高精度和高復雜度的小型工件時,按照上述方法和步驟進行線切割加工中工件余留部位的精密切割,是一種行之有效的方法,它所提出的步驟和技巧,經濟簡便、實用可行,從而為改善和提高精密線切割加工的質量和效率探索出新的途徑。

控制系統

1 、選用工業PC機,安全性能符合UL/CSA/TUV要求,具有良好的環境適應能力。

2 、自動編程與加工控制一體化同時輸入代碼。

3 、后臺編程功能,有效減少輔助時間。

4 、全數字化控制,良好的自適應性。

5 、三維立體造型加工軌跡顯示。

6 、四軸聯動,上下異形面加工。

7 、脈沖電源波形顯示。

8 、全繪圖式編程,功能強大。

9 、可與AUTOCAD.DXF文件直接通訊。

10 、配備PIXIEⅡ智能高頻電源系統。

其它相關

線切割加工屑粘附在鉬絲上的解決方法

當電火花線切割機床加工中遇到工件放電后的加工屑粘附在鉬絲上,解決加工屑粘附到鉬絲上的問題,可從改善間隙冷卻條件和放電柱對放電點施加的壓力來著手,可采取以下措施:

工作液的選擇及防護

       目前常采用DX-1乳化液的水溶液作為線切割加工工作液,常規比例是1:10(乳化液1份,水10份),而加工防銹鋁合金時宜彩用3:8的比例。為了保持工作液的清潔,使其正常有效地工作,并延長工作液的使用期,可將一塊5mm厚的海綿(其大小根據工件而定),置于工作臺面兩夾具之間。這樣可避免殘屑流入水箱,保持工作液的暢通,減少電極絲上加工屑的粘附。另在上線架后端槽中加一塊海綿,高速往返的電極絲經海綿摩擦,可去掉一部分粘附的氧化物,同時減少鉬絲抖動,更好地保證放電通道的暢通,確保脈沖電源效率的正常發揮,同時也減少對饋電塊的磨損。對海綿墊要進行定期的清洗或更換,電極絲、饋電塊和導輪也要定期用煤油或汽油在空運行時進行清洗,清洗時將回水管拿出水箱,避免殘屑流入工作液中。

檢查工作液的流量

       電火花線切割機床加工時,工作液的上下噴水量應均勻,以便及時把蝕除物排除。加工前首先打開油泵電機,檢查上下噴嘴是否堵塞、工作液是否充分暢通。如工作液不暢通就要檢查原因,如出水管、上下噴嘴旋轉方向等,直到水流正常為止。

改進饋電塊

       為了延長饋電塊的壽命、降低成本、提高生產率,可對饋電塊進行改進。饋電塊是在導電塊上焊一塊厚3mm、¢15mm的硬質合金塊。

饋電塊一般是固定的或不可調的。實踐中,對饋電塊進行了改進。采取的主要措施有:

變固定的饋電塊成活動的饋電塊:適當減小硬質合金的公差尺寸,使導電塊與硬質合金的雙邊間隙為0.10~0.20mm(間隙配合),將硬質合金塊置于銅套里面,按要求的配合尺寸不需焊接,變固定的饋電塊成活動的饋電塊,持續切割50~70h,將硬質合金旋轉一個方向后繼續使用;

適當增加硬質合金的厚度:硬質合金¢15mm的大小是不變的(成形),但可將厚度增加0.2mm。既可使電極絲與饋電塊接觸良好,又不會使饋電塊失去彈性,還可減少饋電塊上下的跳動距離,使饋電塊的磨損減小。

實際加工表明,改進后的饋電塊可持續切割防銹鋁合金3個月,壽命提高8~10倍,降低了加工成本,提高了經濟效益。

ƒ優化電火花線切割機床加工參數:提高脈沖電源的空載電壓幅值,減少加工屑粘附到鉬絲上的可能性;選擇適當的脈沖方式、功放管數量及進給速度。如電規準選擇不當、跟蹤不良,輕者將影響加工質量,重者將造成短路、斷絲。

斷絲原因

1、鉬絲鉬絲的松緊程度

       如果鉬絲安裝太松,則鉬絲抖動厲害 ,不僅會造成斷絲,而且由于鉬絲的抖動直接影響工件表面粗糙度。但鉬絲也不能安裝 得太緊,太緊內應力增大,也會造成斷絲,因此鉬絲在切割過程中,其松緊程度要適當 ,新安裝的鉬絲,要先緊絲再加工,緊絲時用力不要太大。鉬絲在加工一段時間后,由 于自身的拉伸而變松。當伸長量較大時,會加劇鉬絲振動或出現鉬絲在貯絲筒上重疊。 使走絲不穩而引起斷絲。應經常檢查鉬絲的松緊程度,如果存在松弛現象,要及時拉緊 。

       鉬絲安裝。鉬絲要按規定的走向繞在貯絲筒上,同時固定兩端。繞絲時,一般貯絲 筒兩端各留10mm,中間繞滿不重疊,寬度不少于貯絲筒長度的一半,以免電機換向頻繁 而使機件加速損壞,也防止鉬絲頻繁參與切割而斷絲。

       機床上鉬絲引出處有擋絲棒,擋絲棒是由兩根紅寶石制成的導向立柱,擋絲棒不像 導輪那樣作滾動運動,他們直接與鉬絲接觸,作滑動摩擦。因此磨損很快,使用不久柱 體與鉬絲接觸的地方就會形成深溝,必須及時檢查并進行翻轉和更換,否則會出現疊絲 斷絲。

2、運絲機構

       中走絲線切割機的運絲機構主要是由貯絲筒、線架和導輪組成。當運絲機構的精度下降時 (主要是傳動軸承),會引起貯絲筒的徑向跳動和軸向竄動。貯絲筒的徑向跳動會使電 極絲的張力減小,造成絲松,嚴重時會使鉬絲從導輪槽中脫出拉斷。貯絲筒的軸向竄動 會使排絲不勻,產生疊絲現象。貯絲筒的軸和軸承等零件常因磨損而產生間隙,也容易 引起絲抖動而斷絲,因此必須及時更換磨損的軸和軸承等零件。貯絲筒換向時,如沒有 切斷高頻電源,會導致鉬絲在短時間內溫度過高而燒斷鉬絲,因此必須檢查貯絲筒后端 的行程開關是否失靈。要保持貯絲筒、導輪轉動靈活,否則在往返運動時會引起運絲系 統振動而斷絲。繞絲后空載走絲檢驗鉬絲是否抖動,若發生抖動要分析原因。貯絲筒后 端的限位擋塊必須調整好,避免貯絲筒沖出限位行程而斷絲。擋絲裝置中擋塊與快速運 動的鉬絲接觸、摩擦,易產生溝槽并造成夾絲拉斷,因此也需及時更換。導輪軸承的磨 損將直接影響導絲精度,此外,當導輪的v型槽、寶石限位塊、導電塊磨損后產生的溝槽 ,也會使電極絲的摩擦力過大,易將鉬絲拉斷。這種現象一般發生在機床使用時間較長 、加工工件較厚、運絲機構不易清理的情況下。因此在機床使用中應定期檢查運絲機構 的精度,及時更換易磨損件。

3、工件

工件材料:對不經鍛打、不淬火材料,在線切割加工前最好采用低溫回火消除內應 力,因為如果工件的內應力沒有得到消除,在切割時,有的工件會開裂,把鉬絲碰斷; 有的會使間隙變形,把鉬絲夾斷或彈斷。如淬火后t8鋼在線切割加工中及易引起斷絲盡 量少用。切割厚鋁材料時,由于排屑困難,導電塊磨損較大,注意及時更換。

工件裝夾:雖然線切割加工過程中工件受力極小,但仍需牢固夾緊工件,防止加工 過程中因工件位置變動造成斷絲。同時要避免由于工件的自重和工件材料的彈性變形造 成的斷絲。在加工厚重工件時,可在加工快要結束時,用磁鐵吸住將要下落的工件,或 者人工保護下落的工件,使其平行緩慢下落從而防止斷絲。 4電參數電參數選擇不當也 是引起斷絲的一個重要原因,所以要根據工件厚度選擇合理的電參數,將脈沖間隔拉開 一些,有利于熔化金屬微粒的排出,同時峰值電流和空載電壓不宜過高,否則使單個脈 沖能量變大,切割速度加快,容易產生集中放電和拉弧,引起斷絲。一般空載電壓為 100v左右。在電火花加工中,電弧放電是造成負極腐蝕損壞的主要因素,再加上間隙不 合適,容易使某一脈沖形成電弧放電,只要電弧放電集中于某一段,就會引起斷絲。

根據工件厚度選擇合適的放電間隙:放電間隙不能太小,否則容易產生短路,也不 利于冷卻和電蝕物的排出;放電間隙過大,將影響表面粗糙度及加工速度。當切割厚度 較大的工件時,應盡量選用大脈寬電流,同時放電間隙也要大一點,長而增強排屑效果 ,提高切割的穩定性。

原因分析

線切割作為我國獨創的一種電火花線切割加工模式,應用極為廣泛。電火花線切割加工的優點在于可以加工淬火類等熱處理后的零件、異型零件,切除廢料少等。工具電極通常為直徑0.10~0.18mm的鉬絲,加工過程中極易斷絲,不但耽誤生產時間、增加生產成本,而且降低了零件的加工質量。原因分析如下:

1.跟工件有關的斷絲

(1)工件經熱處理后工件內部存在內應力,在切割過程中造成內應力釋放,夾住鑰絲而造成斷絲。如果在工件熱處理前加工穿絲孔,從工件內側進行切割可以避免內應力造成斷絲。

(2)切割工件后,由于廢料自重較大,在掉落瞬間夾住鑰絲造成斷絲。在切割快完成時,可以用磁鐵同時吸住廢料和工件,或用夾具(如壓板)夾住,等待加工完成后再取下廢料。

(3)鑄造類零件在鑄造過程中可能造成的砂眼、氣孔,工件內部有不導電的雜質,在切割過程中可能會拉斷絲。對于此類零件,條件許可情況下可以采用探測工具探測零件內部材質是否均勻,對于不具備條件的應該隨時監測切割過程中機床儀表,對于電壓或者電流突變情況應該及時處理。

(4)工件切入點處或者穿絲孔在熱處理后可能會有不導電的氧化物等雜質造成無法切割,造成斷絲。對此可以用銼刀或者砂輪打磨工件切入點,去除不導電物質,露出導電部分再切割。

(5)工件表面覆蓋層(如塑料薄膜,油漆等)不導電造成的斷絲。工件接脈沖電源正極,鑰絲接脈沖電源負極,如果工件由于覆蓋層跟脈沖電源正極接觸不良,則無法放電加工,可能會拉斷鉬絲,因此必須保證工件和脈沖電源正極可靠連接,必要時首先去除掉工件表面覆蓋層。

2.跟工作液有關的斷絲

(1)工作液的濃度不合理造成斷絲。工作液濃度要合理,首先要選擇質量好的工作液,水質要好,然后根據零件不同的加工工藝指標要求進行工作液配制,配比一般為5%~20%。通常電火花線切割機床每天工作8h,連續使用8~10天后就需要更換新的工作液,否則容易斷絲。對于大厚度或要求切割速度高的工件可以將工作液濃度降低5%~8%左右,這樣加工穩定;而對于加工質量要求高的工件,工作液配比可以提高到10%~20%。

(2)工作液沖刷不足造成的斷絲。工作液的作用之一是沖刷切縫,冷卻鑰絲和工件,排除蝕除物。工作液噴出時如果沖擊力過大可能會造成鑰絲偏移,放電不均勻;沖擊力過小時則工作液噴出不足,無法沖入切縫中,無法放電,造成放電條件惡劣,無法排出蝕除物造成斷絲。因此要定時檢查噴嘴和回流通道是否有堵塞,工作液噴出速度要合理,對于大厚度零件可以開大工作液噴出速度,使得工作液能充分進入切縫進行冷卻和排屑。

(3)工作液不夠或者堵塞造成無切削液加工,鑰絲很快會燒斷。因此,機床工作過程中要不定時檢查工作液是否足夠,循環通道是否暢通。

3.跟走絲機構有關的斷絲

(1)跟導電塊有關的斷絲。導電塊通常是壓住或者抬起鑰絲一點,由于鉬絲運行長時間接觸導電塊,導電塊會有溝痕,溝痕過大會夾斷鋁絲,因此應該定期將導電塊旋轉一定的角度,或者直接更換導電塊。

(2)跟導輪有關的斷絲。鉬絲通過導輪導向,因此導輪的精度影響鉬絲運行,其中支撐導輪的軸承影響導輪的軸向和徑向跳動,進而影響到鑰絲放電加工時的穩定性,因此,應該嚴格按照機床保養說明定期噴注潤滑脂或者更換軸承,乃至直接更換導輪組件。

(3)張緊機構造成的斷絲。如果張絲的時候重錘過重,在張絲過程中也可能會造成斷絲,或者鉬絲超過彈性變形的限度,鋁絲在運轉過程中由于頻繁換向以及頻繁的放電以及冷卻,很快也會斷絲。因此,張絲的時候應該選擇合理的重錘個數進行張緊。

(4)儲絲筒造成的斷絲。儲絲筒的徑向跳動會造成鉬絲切割過程中張力突變,會拉斷鉬絲軸向跳動還會造成疊絲,更容易造成斷絲。因此應該定期檢測儲絲筒精度并調整。

(5)鉬絲在儲絲筒上纏繞不合理造成的斷絲。鉬絲在儲絲筒兩端應該預留5~10mm寬度的鉬絲,否則鉬絲在換向時張緊力不均勻容易掙斷鉬絲,如果鑰絲在儲絲筒上有疊絲也會造成斷絲,因此應該在張絲時候調整鉬絲在儲絲筒上排列合理。

(6)儲絲筒運轉電機的換向機構失靈造成的斷絲。儲絲筒運轉電機的換向通過手動調整壓板調節儲絲筒的軸向行程,開關壓板壓下行程開關后電機應該換向,如果開關壓板沒有固定好或者沒有壓下行程開關,或者行程開關失靈,從而會造成儲絲筒超程拉斷鉬絲。因此,機床運行前應該保證行程開關和開關壓板可靠工作。

(7)鉬絲沒有放置在導輪的槽中造成的斷絲。上鉬絲時如果鉬絲沒有放置在正常的走絲路徑上,如導輪槽外等,開機即會拉斷絲,后果很嚴重。所以穿好鉬絲后一定檢查一遍走絲路徑,看鉬絲是否在正常的走絲路徑上。

(8)鉬絲熱脹冷縮造成斷絲。工件加工完畢后,如果鉬絲停靠在儲絲筒的中間段,若鉬絲張得過緊則在冷卻后可能會掙斷鉬絲。因此,鉬絲應該停靠在儲絲筒的一端,如果不加工零件還應該松開絲頭一端。

 4.跟編程有關的斷絲

(1)工件加工編程路徑不合理造成斷絲。選擇了容易造成工件切割過程中變形的走絲路徑,工件變形時夾斷鉬絲,而且切割出來的凸模尺寸精度低。應選擇整個加工過程中,盡量保持工件變形最小的走絲路徑,而且切割出來的凸模尺寸精度高。

(2)二次切割造成的斷絲。如果切割過程中斷絲,機床會有回退功能,重新上新鉬絲后沿著原切割路徑從頭開始切割,則由于第一次切縫后的縫隙,再次切割放電會不均勻,鋁絲損耗會比較嚴重。曾經切割一個大厚度零件,一晚上連續斷絲七次,每次總是不等切割到第一次的斷絲點就再次斷絲,細心查找原因發現,斷絲點都是燒斷的。通過更改切割路徑,使鉬絲反向走絲切割,順利加工出零件,沒有再斷絲。

5.跟鉬絲有關的斷絲

(1)鉬絲質量差造成的斷絲。鉬絲質量不好可能會造成斷絲,應該選擇質量好的鉬絲。

(2)鉬絲損耗造成的斷絲。正常情況下鉬絲每切割l0000mm2直徑損耗大概為0.001~0.02mm,因此鉬絲損耗過多且壽命到期后,尤其是將要再次長時間一次性切割一個零件,為了避免切割中可能會斷絲,也為了保證加工質量,應該及時更換新鉬絲。

(3)鉬絲張緊力不合適造成的斷絲。走絲路徑長短以及合理與否對張力影響很大,而且新上鉬絲應該首先調整張力均勻,如果鉬絲張緊太緊,容易拉斷絲;如果鋁絲張緊太松,則鑰絲伸長后容易短路回退,如果跳出導輪也容易拉斷鉬絲。因此,鉬絲張緊力要定期調整到合適大小。

(4)廢除的斷絲頭造成的斷絲。鉬絲固定端剪斷的鉬絲如果混入線路中或者在絲桶上面疊絲也會造成斷絲,因此剪掉的鉬絲應該專門放入一個容器中,避免引起斷絲。

(5)鋁絲打折或者疊絲造成斷絲鉬絲不耐彎曲,因此鉬絲打折或者在儲絲桶上疊絲都很容易造成斷絲,對此在上絲或者調整鉬絲張力的時候一定注意。

6.跟切割工藝參數有關的斷絲

(1)工藝參數設置不合理造成的斷絲。工藝參數選擇不合理會對鉬絲損耗有很大的影響,過大的損耗會加快斷絲。工藝參數的選取應該根據具體的零件而選擇,如零件的材質、零件厚度、零件的精度要求等進行選取。參數選取一般由操作人員憑經驗選取,也可以憑借一些智能技術,如神經網絡中的BP算法等進行優化選取切割工藝參數。

(2)對于大厚度零件,通常排屑困難,工作液很難進入到切縫中去,因此進給速度不能太快,否則容易出現短路或者拉弧現象,從而很快燒斷鉬絲。所以要選擇大的脈寬等,讓工作液充分沖刷切縫中的蝕除物,否則加工不穩定,燒斷鉬絲,但是過大的工作電流也很容易燒斷鉬絲。

(3)對于薄壁類零件,如果進給速度過快,也容易造成頻繁短路,鉬絲也很容易燒斷或拉斷。因此,切割工藝參數選擇不能過大。

綜上所述,造成斷絲的原因是多方面的,工件材料的不同、工作液的性能優劣、電極絲的磨損、電極絲的張緊力、機床的導絲結構以及切割工藝參數的合理性等都與穩定線切割加工過程,提高線切割加工質量和延長電極絲的使用壽命有關。只有找到具體斷絲的原因,才能有效地提高加工效率、預防斷絲。

結論展望

       中走絲機床是我國獨創的電加工機床,在模具制造及零件加工領域內有廣泛的應用,在中低檔市場中占有相當的分量。目前,中走絲機床如何發展是電加工行業十分關心的課題。我們必須吸取國外的成功經驗,揚長避短,直接應用當今計算機技術的最新成果,盡快研制功能強大的基于PC的數控系統,從硬件上為中走絲機床的發展打下良好的基礎;同時注意人工智能技術與高速走絲線切割機的結合,運用計算機軟件技術來提高機床的性能。此外,加強機床本體的研究和開展多次切割工藝技術的應用,使機床的整體加工水平有一個較大的提高,不斷增強高速走絲線切割機在市場上的競爭能力。在運用新技術、新工藝的同時,還必須重視對電火花線切割加工工藝規律進行深入細致的基礎理論和實驗研究,這也是一個非常重要的環節


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