低速走絲線切割機(jī)床斷絲故障及處理方法
數(shù)控低速走絲電火花線切割機(jī)床具有應(yīng)用范圍廣登翩、加工精度高蚣锌、效率高等特點(diǎn),在一定的條件下沈路,可以實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控加工计浮,不間斷生產(chǎn),但斷絲卻使這一優(yōu)勢難以充分發(fā)揮加六,并且會(huì)使加工截面產(chǎn)生斷絲接痕辫继,影響工件表面質(zhì)量,降低工作效率俗慈。因此姑宽,在切割過程中避免或減少斷絲就顯得十分必要。經(jīng)過多年的實(shí)踐闺阱、探索炮车,我認(rèn)為要解決低速走絲線切割機(jī)床斷絲的問題,應(yīng)從設(shè)備酣溃、人員瘦穆、工件等直接影響的因素加以考慮。
1 與機(jī)床相關(guān)的斷絲故障及處理
1.1 走絲機(jī)構(gòu)
低速走絲線切割機(jī)的走絲機(jī)構(gòu)較復(fù)雜赊豌,一旦走絲機(jī)構(gòu)有故障會(huì)導(dǎo)致絲張力的擺動(dòng)扛或,當(dāng)絲上出現(xiàn)小裂紋時(shí)瘫拣,加速絲的斷裂。因?yàn)殚_始斷裂的臨界裂紋尺寸是所施加張力的函數(shù)告喊,力越大麸拄,裂紋尺寸越大。當(dāng)遇到張力擺動(dòng)的峰值時(shí)惯慎,裂紋急劇擴(kuò)展颤皆,絲就會(huì)立即斷裂。因此灯忙,當(dāng)發(fā)現(xiàn)走絲機(jī)構(gòu)有故障時(shí)给番,應(yīng)及時(shí)排除,避免斷絲欢兑。
1.1.1 電極絲
好的電極絲狞绰,一般都采用鋅和含鋅量高的黃銅合金作為涂層,在條件允許的情況下置凤,盡可能使用優(yōu)質(zhì)電極絲峦夺。當(dāng)要求高生產(chǎn)率時(shí)可采用直徑0.12~0.30 mm的鍍鋅黃銅絲,它可承受較大的峰值電流辐杜。
我們知道絲徑大的電極絲的抗拉強(qiáng)度臨界值要比絲徑小的高拄屈。通常加工,電極絲的抗拉強(qiáng)度(即絲張力) 只要在絲的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)或超過少許拿杉,電極絲都不會(huì)被拉斷斋值。因而操作者每間隔一段加工時(shí)間后,應(yīng)當(dāng)用表測量一下絲的張力展辞,使其保持在合理奥邮、適用的范圍內(nèi)。
1.1.2 導(dǎo)電塊
低速走絲線切割機(jī)床的導(dǎo)電塊一般加工60~120 h就必須清洗一次罗珍。如果加工過程中洽腺,在導(dǎo)電塊位置出現(xiàn)斷絲,就必須檢查導(dǎo)電塊靡砌,把導(dǎo)電塊卸下來已脓,用清洗液清洗掉上面粘著的臟物珊楼,磨損嚴(yán)重的要換個(gè)位置使用或更新導(dǎo)電塊通殃。
1.1.3 貯絲筒
當(dāng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的精度下降時(shí),會(huì)引起貯絲筒的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)厕宗。貯絲筒的徑向跳動(dòng)會(huì)使電極絲的張力減小画舌,造成絲松,嚴(yán)重的會(huì)使絲從導(dǎo)輪槽中脫出拉斷已慢。貯絲筒的軸向竄動(dòng)會(huì)使排絲不勻曲聂,產(chǎn)生疊絲現(xiàn)象霹购。如果線架剛性差,運(yùn)絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或擺動(dòng)侠呛,不但影響精度也會(huì)引起斷絲贾瞪。所以應(yīng)該保證導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)良好的精度,絲架剛性要好披锨。
1.1.4 廢絲處理
低速走絲線切割機(jī)床是單向走絲习怒,加工中會(huì)產(chǎn)生大量廢絲。廢絲若不及時(shí)取出卖寻,易在極間產(chǎn)生附加電容毛咸,并且有可能與加工區(qū)域的電極絲直接導(dǎo)通,從而產(chǎn)生能量集中釋放除阐,引起斷絲造星,甚至短路,以至于無法進(jìn)行正常加工消贼。因此在廢絲落下時(shí)毛彼,要及時(shí)取出。目前高檔機(jī)床都有廢絲自動(dòng)處理裝置异凹。處理方式有兩種:一是把切絲裝置放在廢絲排出口處燃拥,如日本三菱新型線切割機(jī)床KH-L廢絲切斷便是以特殊的旋轉(zhuǎn)刃口為手段的拉伸斷裂方式,不會(huì)導(dǎo)致電極絲纏繞匈勋,可避免加工中斷礼旅。二是把斷絲裝置安在加工頭內(nèi),切斷的廢絲用沖水管道排出洽洁。
1.2 工作液系統(tǒng)
低速走絲切割機(jī)放電加工時(shí)痘系,工作液的電阻率必須在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。絕緣性能太低饿自,將產(chǎn)生電解而形不成火花放電汰翠;絕緣性能太高,則放電間隙小昭雌,排屑難复唤,易引起斷絲。因此烛卧,加工時(shí)應(yīng)注意觀察電阻率表的顯示佛纫,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電阻率不能再恢復(fù)正常時(shí),應(yīng)及時(shí)更換離子交換樹脂总放。再者還應(yīng)檢查與冷卻液有關(guān)的條件呈宇,檢查加工液的液量,檢查過濾壓力表,及時(shí)更換過濾器省牍,以保證加工液的絕緣蒸撕、洗滌和冷卻性能,預(yù)防斷絲淀爆。
另外跑放,還應(yīng)保證對電極絲的沖水,因?yàn)榉烹娺^程中產(chǎn)生的加工屑也是造成斷絲的因素之一余源,加工屑會(huì)在絲的粘著部位產(chǎn)生脈沖能量集中釋放味专,使絲產(chǎn)生裂紋,發(fā)生斷裂透汞。因此加工過程中必須沖走這些微粒数荤。從沖洗能力的觀點(diǎn)看,加工低升華熱的材料沖洗效果好薄肉。這些材料易轉(zhuǎn)化成氣體阴戚,只留下很少的微粒。而高升華熱的材料會(huì)產(chǎn)生大量微粒某亩,容易引起斷絲笋熬,因此必須采用大的沖水量沖走廢屑。材料的切割量在粗加工時(shí)最大腻菇,產(chǎn)生的廢屑也最多胳螟,因此粗加工時(shí)的沖水量要比后續(xù)幾次的大。為了有效地沖走固體微粒筹吐,還應(yīng)盡量使水沖進(jìn)割縫糖耸,更好地改善沖刷狀況。
1.3 加工參數(shù)
低速走絲線切割的加工參數(shù)一般都根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取丘薛,但當(dāng)加工超高件嘉竟、上下異形件及大錐度切割時(shí)常常出現(xiàn)斷絲,這時(shí)就要調(diào)整放電參數(shù)洋侨。較高能量的放電將引起較大的裂紋舍扰,因此就要適當(dāng)增大脈沖間隙,減小脈沖能量希坚,斷絲也就減少边苹。
對于不同的粗、精加工裁僧,其絲速短琴、張力和噴流壓力應(yīng)以參數(shù)表為基礎(chǔ)作適當(dāng)調(diào)整,為了保證加工工件有更高的精度和表面質(zhì)量织扰,可以適當(dāng)調(diào)高絲速和絲張力膊节,雖然制造線切割機(jī)床的廠家提供了適應(yīng)不同切割條件的相關(guān)參數(shù),但實(shí)際加工中不可能完全符合書本上介紹的切割條件率肉,因而應(yīng)以這些條件為基礎(chǔ)原拉,根據(jù)實(shí)際需要作相應(yīng)的調(diào)整。例如要加工厚度為38 mm的工件剑三,在加工條件表中找不到相當(dāng)?shù)那闆r堵套,這種條件下,必須根據(jù)厚度在30~40 mm間的切割條件和相應(yīng)補(bǔ)嘗量作出調(diào)整矩汪,主要辦法是:加工工件的厚度接近哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)厚度就選擇其應(yīng)設(shè)定的加工厚度端皮,而補(bǔ)償量則根據(jù)加工工件的實(shí)際厚度與表中標(biāo)準(zhǔn)厚度的差值,按比例選取拒凝。
2 與操作方法相關(guān)的斷絲故障及處理
加工過程中的人為因素腰凫,對于減少斷絲故障的發(fā)生也是必需考慮的一個(gè)方面。
2.1 工件的裝夾
如果在加工過程中工件沒有夾緊牢裳,出現(xiàn)晃動(dòng)逢防,則可能引起電極絲的晃動(dòng),影響線切割的質(zhì)量蒲讯。有時(shí)還會(huì)因工件錯(cuò)位而無法再次找正忘朝,使之報(bào)廢。當(dāng)加工工件即將切割完畢時(shí)判帮,其與母體材料的連接強(qiáng)度勢必下降局嘁,此時(shí)要防止因加工液的沖擊或工件的自重引起加工工件偏斜,因?yàn)橐坏┌l(fā)生偏斜晦墙,有可能使電極絲彎折或斷絲悦昵,所以要想辦法固定好被加工工件。
2.2 切割起始端的處理
加工的起始段晌畅,在最初放電位置很容易斷絲旱捧。特別是存有毛刺、鐵銹和污物時(shí)踩麦,將在該處集中放電造成斷絲枚赡。因此,應(yīng)預(yù)先清除加工起始位置的毛刺和鐵銹谓谦,然后選用較小的放電參數(shù)進(jìn)行加工蛹拜。如果切割一段后斷絲,那么贺坝,復(fù)歸后再加工時(shí)慰颊,要盡量調(diào)低脈沖強(qiáng)度,以便使電極絲經(jīng)過已加工表面時(shí)產(chǎn)生的電蝕量最小俘噩。當(dāng)重新切至斷絲位置后辱折,再改用正常條件加工郎石。
2.3 廢料
當(dāng)廢料落下后,若不及時(shí)取出财调,有可能與絲直接導(dǎo)通认吕,產(chǎn)生能量集中釋放,引起斷絲兔触,因此在廢料落下時(shí)沼昵,應(yīng)在第一時(shí)間取出廢料。
3 與工件材質(zhì)审炬、工藝相關(guān)的斷絲故障及處理
3.1 工件材料及厚度
工件的材質(zhì)由產(chǎn)品的使用性能決定极金。線切割加工時(shí),為減少斷絲潮峦,可對不同材質(zhì)區(qū)別對待囱皿,選取相應(yīng)的加工參數(shù)。加工某些噴砂忱嘹、銹蝕及粘有熱處理渣的工件時(shí)铆帽,要先清除掉表面的雜物,否則開始加工時(shí)往往會(huì)因表面雜物造成絲在接觸部位產(chǎn)生能量集中釋放德谅,導(dǎo)致斷絲爹橱。
加工不銹鋼、碳鋼窄做、未淬火高碳鋼時(shí)穩(wěn)定性較差愧驱,切割速度較低,表面質(zhì)量較差椭盏,易造成斷絲组砚。加工工件太薄時(shí),電極絲易產(chǎn)生振動(dòng)掏颊,也易造成斷絲糟红。
3.2 走絲速度
走絲速度影響電極絲的損耗。由于線切割加工的電極絲直徑較小锌褒,若絲速過慢匣夭,電極絲上某一點(diǎn)可能產(chǎn)生多次放電,使得這一點(diǎn)的蝕除量過大勇湃,在絲張力和火花放電的爆破力作用下極易斷絲坝总。另外,提高走絲速度迅忙,可使工作液容易帶入狹窄的加工間隙兆距,加強(qiáng)對電極絲冷卻,將電蝕產(chǎn)物帶出間隙之外姆巨。但是走絲速度過高乏尿,將會(huì)使電極絲振動(dòng)加大姐蝠,也容易斷絲。所以在電極絲允許一點(diǎn)連續(xù)放電次數(shù)的條件下迂擅,要結(jié)合工件厚度幕柬,根據(jù)放電頻率正確調(diào)節(jié)走絲速度。粗加工和精加工放電頻率不一樣碗帅,走絲速度也不一樣夹厌。如電極絲較細(xì)工件較厚的粗加工時(shí)豹爹,放電頻率應(yīng)高些裆悄,走絲速度也應(yīng)快些。
3.3 進(jìn)給速度
進(jìn)給過快臂聋,超過工件可能的蝕除速度光稼,容易造成頻繁短路,切割速度反而慢孩等,甚至可能斷絲艾君。進(jìn)給過慢,滯后于工件可能的蝕除速度肄方,則容易造成頻繁開路冰垄,過跟蹤和欠跟蹤都是造成加工不穩(wěn)定的直接因素,容易引起斷絲权她。
3.4 切割路線
加工過程中應(yīng)盡量避免破壞工件材料原有的內(nèi)部應(yīng)力平衡和整體的剛度平衡虹茶,防止工件材料在切割過程中因在夾具等作用下,由于切割路線安排不合理而產(chǎn)生顯著變形隅要。
因此從工藝上考慮,應(yīng)考慮制作合理的工藝孔蝴罪、槽,以便于應(yīng)力對稱讥啤、均勻驱糜、分散地釋放,凸模及凹模應(yīng)采用封閉切割睬仿。
4 總結(jié)
影響低速走絲線切割機(jī)床斷絲的因素很多喧弦,由于各種機(jī)床的設(shè)計(jì)策略及加工工藝不同,引起斷絲的原因也不同竹小,有時(shí)不僅僅是一個(gè)或兩個(gè)因素引起的衔侯,有可能是多個(gè)因素引起的,但只要對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類氛硬,就可對這些復(fù)雜且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)整迈枪,從而減少或避免斷絲現(xiàn)象,提高加工工件的質(zhì)量田蔑。
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