Sg1 引言 电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝两种,由于快走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25~2.5μm范围内,而慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.16μm,且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多,所以在加工高精度零件时,慢走丝线切割机得到了广泛应用。 由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式,即线电极在运动过程中完成加工,因此即使线电极发生损耗,也能连续地予以补充,故能提高零件加工精度。但电火花线切割机工作时影响其加工工作表面质量的因素很多,特别是慢走丝线切割机更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件的表面质量。笔者在汕头大学CAD/CAM中心利用日本Sodick公司制造的慢走丝线切割机进行了许多注射模和冲模的线切割加工,在分析影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了若干行之有效的工作经验,现介绍如下。 2 改善线切割加工工件表面质量的措施与方法 在分析影响电火花线切割加工工作表面质量的相关因素之前,必须先了解电火花切割加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。通过多年观察研究发现:当柔性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙(例如8~10μm)时,并不发生火花放电,甚至当电极丝已接触到工件,从显微镜中已看不到间隙时,也常常看不到火花,只有当工件将电极丝顶弯并偏移一定距离(几微米到几十微米)时才发生正常的火花放电。此时线电极每进给1μm,放电间隙并不减少1μm,而是电极丝增加一点线间张力,而工作则增加一点侧向压力,显然,只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。据此认为:在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质,当电极丝和工件接触时因其在不停运动,移动摩擦使该绝缘薄膜介质减薄到可被击穿的程度才会发生火花放电。由于在加工时放电力总是将电极丝推向与它前进方向相反的方向,因此这个力将是造成电极丝滞后的主要因素。除以上因素外,对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量,可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等3方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。 2.1 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善 人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择,这可以通过以下几点来实现: (1)实施少量多次加工。对于这个量,一般由机床的加工参数决定,根据使用日本Sodick公司制造的慢走丝线割机的经验,除第1次加工外,加工量一般是由几十微米逐渐递减到几个微米,特别是加工次数较多的最后一次,加工量应较小,即几个微米,以至加工次数越多工件的表面质量越好。由于减少线切割加工时材料的变形可以有效提高加工工件表面质量,因而应采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工时可留一定余量,以补偿材料因原应力平衡状态被破坏所产生的变形和最后一次精加工时所需的加工余量,这样当最后精加工时即可获得较为满意的加工效果。少量、多次切割可使加工工件具有单次切割 不可比拟的表面质量,是控制和改善加工工件表面质量的简便易行的方法和措施。 (2)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。 (3)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工,其丝速、丝的张力和喷流压力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工最新小说阅读网 最新章节观看
国产快走丝线切割机的确是中国的特产,除中国内地,没有任何生产该类机床的厂家。如果就机床机械主机来说,无论原理和结构,都没有很悬殊的本质区别。各家机床的优劣差距体现在精度高低,精度的稳定持久性,机械加工件的精细程度,主要关键件的质量及可靠性。至于快速往复走丝带来的诸多加工弱势,尚无人能从主机机械结构上作出突破性改变。而操作控制系统,则大体有如下三类:分立元器件式,已逐渐淡出,占社会总保有量的1%—1。5%,且开机率较低。二、单板机式,是现今服役出力的主体,占社会总保有量的85%左右,是完成线切割任务的主力。三、PC机式,实现了编控一体,实现了图形直显和跟踪,实现了全界面操控,更方便,更直观,目前流行版本大致有十几种,尚没有一家形成绝对优势。PC机式占社会保有量的15%左右。
单板机式的操控系统所以在市场上长盛不衰,主要原因在于:1、单板机的功能资源得到充分利用,已成为单板机应用领域的一个杰作。2、单板机的低价位,高可靠性。3、久经市场磨砺,技术成熟,完善。4、操作人员群体的识知度高,适合操作队伍的思维惯性。缺点在于除手动编程外,依懒其他编程手段和线接的传输。无屏幕显示和图形跟踪。数据存储量受到限制,无法直接对加工参数直接进行数字化修改设置等。
PC机式的操控系统得到众多用户的认可和好评,其内在原因是:1,符合技术,特别是计算机技术发展应用的总趋势。2、现成的机器配置和操作平台,生产厂只需单独研制编控程序和系统接口。3、编制程序和机床控制合为一体,省去了传输和存储之忧。4、及时便捷的彩色显示系统和图形的显示跟踪给使用者直观和可信的感觉。5、改造和升级的便捷也极具感召力。它的缺点在于PC机的绝大资源未被充分利用。使自然使用环境和电网供电条件变得较为苛刻,主板和主要配件市场保有时间较短。使整机再批次生产和修理困难等。
估计单板机式和PC机式操控系统将在较长时间内并存和竞争。
未来的线切割机,钼丝,快速往复走丝将延续下去,现行冷却液将因环保力度的加大出现质的改变;操控将更加人性化,便捷化,适用范围将更广。手控盒操作,甚至无线手控盒将普遍采用,工艺参数将主要集中解决五大问题,
1、稳定的0.01以上的精度;2、换向条纹的淡化和无碍化;3、稳定实用且不断丝的120mm2/分钟以上的切割效率;4、铝材与钢一样的不断丝;5、与快速往复走丝相适应的张力系统;6、无锥度机床操作更方便,兼用锥度功能将是随时拆装的附件形式。精度稳定性更高。锥度机床将专用化。
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切割线