隨著模具工業(yè)和其它加工制造業(yè)的飛速發(fā)展寂曹,對電火花線切割各項工藝指標如尺寸精度爱态、表面粗糙度等都提出了越來越高的要求。單向走絲電火花線切割機床具有加工效率高蜡励、加工精度高令花、電機消耗低等優(yōu)勢,但其價格是往復走絲電火花線切割機床的4~5倍凉倚。往復走絲電火花線切割機床雖然具有價格優(yōu)勢彭则,但其加工精度較低,若要在一次切割工藝過程中提高精度及表面質量占遥,只能采用降低高頻電源脈沖寬度參數(shù)俯抖、增大脈沖間隙、減小輸出電流值瓦胎,以降低加工效率為代價來提高加工工件精度和表面質量芬萍。另一途徑是采用多次切割,但由于其絲速快敛意,一次切割后再切割時切縫寬度大大增寬她忱,鉬絲振動明顯增大,若采用常規(guī)的切割工藝胶勾,第二次切割后的表面粗糙度也得不到有效的提高园秫。
本文從以下幾個方面討論在往復走絲電火花線切機床上采用多次切割技術時工藝的改進,以提高加工工件精度和表面質量爹窥。
1.加工參數(shù)
快速走絲時鉬絲是一種隨機振動峡稿,鉬絲在空轉時,振幅大約在0.03ram左右膊许,為了避開振動對工件表面的影響土叠,在切割凹模時,第一次切割留有極小的余量拭秃,然后以大脈寬构睬、大電流快速進給,高速高效一次加工成工件的形狀蔓献,在第二次切割時將鉬絲退離工件一定的距離歪榕,即放電間隙加大,故二次切割時沒有電火花幅慌,是—次低腐蝕放電過程宋欺。應在小電流、窄脈寬欠痴、小能量脈沖條件下進行迄靠。在這個階段秒咨,應采取了降低高頻電源脈沖寬度喇辽,增大脈沖間隙掌挚,減小輸出電流示值的辦法,使電極絲所受的單面火花激擾力減小菩咨,同時也減小了火花放電問隙吠式,使跟蹤電流調整到運行速度與機床空運行速度接近時進行切割。
2.程序的編制
經過對二次切割加工方法的分析與反復試驗抽米,考慮具體二次切割時特占,機床重新定位精度及二次切割放電間隙等因素,在編寫切割凹模的二次切割程序時云茸,取△f≈0.05mm為宜是目,其中△f=f2-f1,f1-第一次切割間隙補償量么鹊,f2-第二次切割間隙補償量耗亮。實驗結果表明,當△f過大時勇震,相當于機床空走筐知,即沒有進行火花放電加工;當△f過小時尼摩,則相當于機床雙邊對稱余量加工符固,同樣無法達到二次切割加工的目的。
3.工作液
由于一次切割時是以電火花機床加工為主惜荐,二次切割時是低腐蝕放電過程為主拓肉,工作液要適應兩種加工方法的要求,而且對機床用缔、工件不腐蝕抑昨。經過大量的試驗,確定該工作液以自來水為主要成份蛙梆,添入適當?shù)奶砑觿?
名稱百分比作用
水92.3%
電解質0.8%控制適當?shù)碾妼?
防銹劑0.8%防銹赚铅、防腐
消泡劑0.015%加強滲透、洗滌扶踊、潤滑效果
有機化合物5~7%提高粘度泄鹏,同時起到爆炸劑的作用,
洗滌劑0.03%加強滲透秧耗、洗滌备籽、潤滑效果
結合劑0.05%控制粘度
4.易損件
當?shù)谝淮吻懈罴庸そY束時,其切割加工的大量工作已經完成分井,接下來的多次切割加工车猬,實質是針對提高加工工件精度和表面質量進行的。由于往復走絲電火花線切割機床影響切割精度的關鍵問題之一就是電極絲振動問題尺锚。電極絲振動的原因主要有貯絲筒的動態(tài)不平衡珠闰、徑向跳動惜浅、貯絲筒軸承、導輪伏嗜、導輪軸承的動態(tài)跳動以及電極絲的張力等坛悉。所以在采用二次切割切割前必須調整貯絲筒狀態(tài)、更換導輪及導輪軸承承绸。另外在加工過程中琴市,電極絲在高速運動(其運動速度為300~700m/min)和切割中產生高溫(10000℃左右)作用,加之老化使電極絲損耗伸危、直徑減小殊馋,造成張力下降、振幅增大欺邻,從而導致加工中振動增大撵晨,影響加工效果。由于一覆靖、二次切割加工電極絲所處的位置是不相同的攒筛,第二次切割時,切縫寬度大大超過第一次切割時的切縫寬度午禽,切縫兩側不能限制鉬絲的振動鸳辈。其中一次切割是雙面對稱余量加工,此時電極絲是在一個較封閉的環(huán)境中進行切割加工绿锋,對電極絲振動的阻尼作用較大崩旱,同時有利于電極絲在切縫中的穩(wěn)定;而第二次切割是單邊余量加工澄港,加工時作用在電極絲上的放電力是不對稱的椒涯,電極絲兩側的阻尼狀態(tài)也不一樣,切縫對電極絲振幅的約束整平作用也不存在了回梧。此時電極絲的振動與空載時電極絲振動相近废岂,最大限度地減小電極絲振動、增大張力至關重要狱意。因此可采取了兩次緊絲的方法來提高上述指標湖苞。在緊絲時,一定要注意用力適當详囤,在確保電極絲不斷的前提下盡量拉緊電極絲以保證電極絲的張力(一般應在15N左右)财骨,使電極絲在切割過程中的振動控制在0,03mm之內。
5.小結
往復走絲線切割機床實現(xiàn)多次切割是精密傳動及控制技術藏姐、脈沖電源技術隆箩、數(shù)控技術的綜合應用的結果,也是提高切割加工精度及表面質量的重要手段。目前捌臊,具有多次切割技術的往復走絲線切割機床紛紛走向市場杨蛋。如蘇州三光HA系列往復走絲線切割機床,采用SKD2控制系統(tǒng)和EAPT自動編程系統(tǒng)谍益,數(shù)控系統(tǒng)帶有專家數(shù)據(jù)庫,可為用戶提供詳細的多次加工工藝參數(shù)款萎。機床本體采用進口交流伺服系統(tǒng)驅動X逐点、y坐標工作臺,同時采用螺距補償功能饭里,定位精度高辞垦、可長時間穩(wěn)定加工、加工件表面光滑無條紋健乾,尤其是大規(guī)格機床加工的型孔的精度和跳步精度均比以往機床有明顯提高怎棋,整機性能向前邁出了堅實的一步。在平均加工速度為50mm2/min時煌害,通過多次切割能穩(wěn)定獲得Ra≤1.0微米的表面粗糙度象人,精度≤10微米。
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