對高速走絲電火花線切割加工斷絲的主要原因進(jìn)行的分析沐喘，并提出了解決的方案檬桅，最后從實(shí)證的角度筏匪，對生產(chǎn)中斷絲現(xiàn)象進(jìn)行的簡單的故障排除的實(shí)證研究踪启。

　　電火花線切割加工(WirecutElectricalDischargeMachining，簡稱WEDM)慢俄，有時又稱線切割茧天。其基本工作原理是利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極，對工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬妄结、切割成型磨夕。電火花線切割機(jī)按走絲速度可分為高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)，俗稱快走絲蔓姚；低速單向走絲電火花線切割機(jī)捕虽，俗稱慢走絲和立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)3類慨丐。又可按工作臺形式分成單立柱十字工作臺型和雙立柱型(俗稱龍門型)。

　　1電火花線切割加工原理

　　電火花線切割屬電加工范疇泄私，是由前蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關(guān)觸點(diǎn)受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時房揭，發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉晌端，從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法捅暴。線切割機(jī)也于1960年發(fā)明于前蘇聯(lián)，我國是第一個用于工業(yè)生產(chǎn)的國家咧纠。電火花線切割加工主要用于模具制造蓬痒，在樣板、凸輪漆羔、成形刀具梧奢、精密細(xì)小零件和特殊材料的加工中也得到日益廣泛的應(yīng)用。

　　其工作原理為：自由正離子和電子在場中積累钧椰，很快形成一個被電離的導(dǎo)電通道粹断。在這個階段，兩板間形成電流刻吵。導(dǎo)致粒子間發(fā)生無數(shù)次碰撞恼孩，形成一個等離子區(qū)，并很快升高到8000℃~12000℃的高溫苦突，在兩導(dǎo)體表面瞬間熔化一些材料牙硫，同時，由于電極和電介液的汽化街剂，形成一個氣泡防徊，并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高。然后電流中斷绎弯，溫度突然降低选芦，引起氣泡內(nèi)向爆炸，產(chǎn)生的動力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑版逼，然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體赌列，并被電介液排走。然后通過NC控制的監(jiān)測和管控钮隙，伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行阅嘶，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工载迄，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品讯柔。

　　在切割加工時，工件安裝在工作臺上护昧，工作臺通常由X軸和Y軸電動機(jī)驅(qū)動魂迄。工具電極(電極絲)為直徑0.02mm~0.3mm的金屬絲粗截，由走絲系統(tǒng)帶動電極絲沿其軸向移動。走絲方式有兩種：1)高速走絲极祸，速度為9m/s~10m/s慈格，采用鉬絲作電極絲，可循環(huán)反復(fù)使用遥金；2)低速走絲，速度小于10m/min蒜田，電極絲采用銅絲稿械，只使用一次。脈沖電源加在工件與電極絲之間冲粤，一般工件接正極寿宅，電極絲接負(fù)極。工件與電極絲之間用噴嘴噴入工作液(乳化液船遣、去離子水等)卫糙。控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先輸入的工作程序輸出相應(yīng)的信息样呜，使工作臺作相應(yīng)的移動欺靠，工件與電極絲靠近。當(dāng)兩者接近到適當(dāng)距離時(一般為0.01mm~0.04mm)便產(chǎn)生火花放電覆珍，蝕除金屬肾寡。金屬被蝕除后工件與電極絲之間的距離加大，控制系統(tǒng)根據(jù)這一距離的大小和預(yù)先輸入的程序纱轨，不斷地發(fā)出進(jìn)給信號耿愈，使加工過程持續(xù)進(jìn)行。

　　2電火花切割機(jī)

　　電火花線切割機(jī)主要倔剩。采用電腦控制系統(tǒng)朦暖，全中文自動繪圖編程、控制軟件盖呼。加工中有軌跡儒鹿、時間顯示，可隨時了解加工情況中走絲具有多次切割功能特點(diǎn)通常來講塌计，電火花切割機(jī)的主要功能有：具有繪圖挺身、編程功能；鏡像锌仅、對稱章钾、旋轉(zhuǎn)、平移功能热芹；短路自動處理贱傀、加工結(jié)束自動停機(jī)功能惨撇；反向加工、任意段加工功能府寒；比例縮放功能魁衙；斷電報護(hù)功能；自動找中心功能株搔；人機(jī)對話功能剖淀。

　　3斷絲主要原因

　　3.1與電參數(shù)選擇及脈沖電源相關(guān)的斷絲

　　一般來說，斷絲的機(jī)率隨著放電能量的增加而加大肌辑。這是因?yàn)榧庸ぶ械拿}沖能量靠電極絲來傳遞足渔，如果電極絲載流量太大時，本身的電阻發(fā)熱會使它固有的抗拉強(qiáng)度降低很多刹造，所以很容易造成斷絲丹碑。可將脈沖間隙參數(shù)設(shè)大些劫欣，以有利于熔化金屬微粒的排出候隘。同時峰值電流和空載電壓不宜過高，否則容易產(chǎn)生集中放電和拉弧盹清。由于電弧放電是造成電極絲(負(fù)極)腐蝕損壞的主要因素裆乘，只要電弧放電集中于某一段，就會引起斷絲肄寻。

　　3.2與運(yùn)絲機(jī)構(gòu)相關(guān)的斷絲

　　機(jī)床的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)精度變差舟鲁，會增加電極絲的抖動，破壞火花放電的正常間隙串锁，易造成大電流集中放電盖础，從而增加斷絲的機(jī)會完骑。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在機(jī)床使用時間較長部翘、加工工件較厚断楷、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)不易清理的情況下。因此在機(jī)床使用中應(yīng)定期檢查運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的精度褥紫，及時更換易磨損件姜性。在上絲后應(yīng)空載走絲檢查電極絲是否抖動，若發(fā)生抖動要分析原因髓考。

　　3.3與電極絲相關(guān)的斷絲

　　電極絲的材料應(yīng)根據(jù)加工情況而定部念，否則會引起斷絲。對于數(shù)控高速走絲電火花線切割加工氨菇，廣泛采用鉬絲儡炼。因?yàn)殂f絲耐損耗、抗拉強(qiáng)度高、絲質(zhì)不易變脆乌询，不易斷絲榜贴。采用鎢絲加工，可獲得較高的加工速度妹田，但放電后絲變脆沈猜，易斷絲，應(yīng)用較少拳镊，一般在弱電規(guī)準(zhǔn)時使用奈炕。鎢鉬絲(鎢、鉬各50%)加工效果比前兩種都好级闭，故使用壽命和加工速度都比鉬絲高悲碰，但價格昂貴。

　　3.4與工件相關(guān)的斷絲

　　未經(jīng)鍛打本洁、淬火、回火處理的材料蜗胖，鋼材中所含碳化物顆粒大搔片，并且聚集成團(tuán)，而分布又不均勻袄雷，存在較大的內(nèi)應(yīng)力脸缆。如果工件的內(nèi)應(yīng)力沒有得到消除，在切割時跑事，有的工件會開裂别粮，把電極絲碰斷，有的會使間隙變形蛇耀，切縫變窄而卡斷電極絲辩诞。為減少因材料引起的斷絲，在電火花線切割加工前最好采用低溫回火消除內(nèi)應(yīng)力纺涤。應(yīng)選擇鍛造性能好译暂、淬透性好、熱處理變形小的材料撩炊，鋼材中所含碳化物分布均勻外永，從而使加工穩(wěn)定性增強(qiáng)。如以電火花線切割加工為主要工藝的冷沖模具拧咳，盡量選用CrWMn伯顶、Cr12Mo、GCr15等合金工具鋼骆膝，并要正確選擇熱加工方法和嚴(yán)格執(zhí)行熱處理規(guī)范祭衩。

　　3.5與工作液相關(guān)的斷絲

　　工作液在較長時間使用后，變得臟污谭网、綜合性能變差是引起斷絲的重要原因汪厨。根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn)例是，新?lián)Q的工作液每天工作8小時，使用兩天后效果最好蛙檐，繼續(xù)使用8d~10d則易斷絲狐怯，須更換新的工作液。對要求切割速度高或大厚度工件贪犁，其工作液的配比可適當(dāng)?shù)恍┭辗剩s5%~8%的濃度，這樣加工較穩(wěn)定檀氏，不易斷絲退厕。用純凈水配置的工作液加工較自來水配置的工作液在加工中更穩(wěn)定，較少斷絲纳帽。

　　4斷絲解決對策

　　下面從實(shí)際生產(chǎn)的角度出發(fā)寸颇，以DK7725高速走絲電火花線切割機(jī)斷絲的問題，總結(jié)高速走絲線切割機(jī)斷絲的普遍原因挣呛，找出減少斷絲的具體方法础健。

　　4.1選擇更換鉬絲

　　一般來說，鉬絲的質(zhì)量直接關(guān)系到斷絲現(xiàn)象的發(fā)生舰绘，最簡單的更換名牌鉬絲廠生產(chǎn)的鉬絲蹂喻。高速走絲線切割機(jī)進(jìn)行加工時，一般來說捂寿，須選用質(zhì)量好的較粗的電極絲口四。如：用南京鉆石牌鉬絲調(diào)試一下。在選擇鉬絲時秦陋，并不是越大越好蔓彩，應(yīng)根據(jù)用電參數(shù)進(jìn)行選擇。

　　4.2選擇合適的加工件

　　在實(shí)際生產(chǎn)中踱侣，如果加工工件質(zhì)量不過關(guān)粪小，如有焊點(diǎn)、多層抡句、兩種材質(zhì)探膊、以及材料里有氣泡和碳渣等雜質(zhì)時，在加工中很容易發(fā)生斷絲待榔。遇到這種情況逞壁，最簡單的辦法就是直接調(diào)換一塊加工材料。

　　4.3調(diào)整合適的用電參數(shù)

　　在加工時锐锣，一定要依照說明書根據(jù)不同厚度和不同材質(zhì)選擇適合的電參數(shù)债轰。無論怎樣加工，必須調(diào)整到加工電流相對穩(wěn)定，否則也會經(jīng)常引起斷絲丐闲。

　　4.4適時檢查可能夾斷鉬絲的構(gòu)件

　　長期運(yùn)行后械琴，可能會在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)上產(chǎn)生一些槽溝等影響運(yùn)行精度的，而致鉬絲夾斷索官。所要要定期檢查并及時更換軸承狰了、導(dǎo)輪、導(dǎo)電快势瘤、擋絲棒等運(yùn)絲部件乐标。更換周期為：軸承大約為3個月更換一次，導(dǎo)輪為半年更換一次勃否。

　　4.5精心選用乳化液

　　乳化液是走絲運(yùn)行的潤滑劑姚损，按切削液說明配比工作液，可大大減少斷絲現(xiàn)象發(fā)生避掩。有條件的可以用純凈水紊徊。切削液盡量用名牌產(chǎn)品。如：南京達(dá)興牌(油基型)浙江佳潤牌(水基型)鬼雀。

　　4.6全方位提高操作人員素質(zhì)

　　斷絲現(xiàn)象的發(fā)生乔遮，與操作也有極大的關(guān)系。實(shí)踐證明取刃，操作得當(dāng)，斷絲現(xiàn)象能夠得到極大的減少出刷。為此璧疗，在上絲、穿絲操作時應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真馁龟、規(guī)范操作崩侠。同時，要在自動找中心時坷檩，如果工藝孔壁有油污却音、毛刺或某些不導(dǎo)電的物質(zhì)，當(dāng)電極絲移動到孔壁時未火花放電矢炼，致使機(jī)床不能自動換向系瓢，最后勒斷電極絲。因此加工前一定要將工藝孔清理干凈辣摘。某些時候需要手動切割時(人為控制進(jìn)給)撼由，應(yīng)眼觀電流表，不得超過正常切割時的變頻速度涵群，否則極易斷絲狭鳖。

　　5實(shí)證研究

　　故障現(xiàn)象1：DK7725工作臺工作中，火花放電突然變?yōu)樗{(lán)色的弧光放電，電流超過限值拳沙，電極絲燒斷爽附，停機(jī)更換電極絲后，開機(jī)運(yùn)作怔惯，故障依然存在蝗淡。接下來用用示波器測輸入端和振蕩部分都無波形輸出，故判斷故障出在振蕩部分掏绍，檢修振蕩部分泰牵，高頻電源恢復(fù)正常，工作臺運(yùn)轉(zhuǎn)正常译命。

　　故障現(xiàn)象2：DK7725工作臺工作中加工電流很大芥吟、火花放電異常斷絲。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷专甩，故障原因是因?yàn)槊}沖電源的輸出已變?yōu)橹绷鬏敵鏊轮油摇９蕪拿}沖電源的輸出級向多諧振蕩器逐級檢查波形，發(fā)現(xiàn)元件按損涤躲，更換后棺耍，檢查輸出標(biāo)準(zhǔn)的脈沖波形。開機(jī)運(yùn)行种樱，故障解除蒙袍。

　　6結(jié)論

　　高速走絲電火花線切割加工斷絲問題發(fā)生，只要掌握了基本的原理嫩挤，再通過經(jīng)驗(yàn)積累害幅，是很容易解決的，如果出現(xiàn)不能解決的問題岂昭，一定要及時與生廠維修廠家聯(lián)系以现，共同加以解決，決不能盲目蠻干導(dǎo)致工作臺受損致更大損失约啊。同時邑遏，要生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，要注意及時發(fā)現(xiàn)和解決問題瘫笋，并不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)路旬。

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