中走絲線切割加工表面粗糙度變差問題的探討

  中走絲線切割是一款超精密設備,一般來說它的加工不僅高效,而且在質量上也是上乘的,但由于各種不良因素的發生,也會導致中走絲線切割加工效果變底下,且質量上也受影響,好比說表面粗糙度變差,一起來了解一下吧:
  1、中走絲線切割表面粗糙度變差
   1)切割液使用時間過長,濃度不合適—-保持冷卻液濃度在11——12.5%,必要時更換切割液。
   2)主導輪及軸承磨損—-觀察電極絲運行是否抖動,聽各部位軸承有無異常響聲,由此來判斷是否要更換軸承或導輪,必要時請更換。
   3)修切加工工藝有誤—-正確選用修切條件號及偏移量。
   4)工件變形—避免材料切割變形:材料熱處理工藝合理;預加工穿絲孔;預切割釋放應力;優化切割路徑。
   5)鉬絲損耗較多—-更換新的鉬絲。
   6)材料的組織結構問題—-不同的材料加工效果不一樣。
   7)機床狀態欠佳—-檢查各導輪,絲筒部,導電塊,各絲杠導軌的潤滑是否在最佳狀態。
  2、中走絲線切割加工效率低
   1)加工參數選擇不合理—-針對不同的材料及工件厚度選擇合適的加工參數,請注意,選用電流較小的條件加工效率低。
   2)切割液濃度不合適—-保持切割液濃度在11——12.5%。
   3)工件變形導致加工時放電狀態不穩定,尤其是修切—–控制變形。
   4)修切速度慢—–可將每刀的相對加工量改小一點,如提高修切一的速度,可將主切的偏移量改小0.01mm-0.02mm。

盤點影響中走絲“眼模”使用壽命的幾大關鍵因素

  目前在中走絲的耗材中:此部件名稱沒有統一叫法:借慢走絲的叫“眼模”,有的叫“紅寶石導絲嘴”。有的叫“導向器”。還有的叫“寶石定位裝置”。但結構差不多。
  由于慢走絲和中走絲的走線速度和電極絲完全不同。所以。眼模在現有線切割機上的表現也不一樣。特別是中走絲眼模處于和鉬絲的高速相對摩擦中。以及裝配中的同心度誤差難于控制。在中走絲切割中放電產物對眼模的磨損。以及眼模體本身制造質量的好壞都影響著眼模在多次切割中的穩定性和實用性。
  目前有代表性的“O”眼模定位精度準。在修刀中基本完全消除了傳統快走絲各種原因引起的鉬絲空間定位不準的毛病。短期修刀狀況接近于慢走絲的效果。這也是新機到用戶手里。加工的結果極佳。而當中走絲運行一段時間后。多次切割的情況發生劇變。
  影響中走絲眼模的正常壽命之一
  是制造眼模定位體的材質和加工工藝。好的眼模采用品質穩定的人造聚金剛石高溫高壓燒結成型。這一點目前的工藝不難做到。接下來對眼模的內孔進行超精激光打孔。人工拋光研磨才是極重要的一環節。江浙一帶和河北生產的眼模原料差不多。只是后續處理加工。如激光開孔。內孔成型的相對要精至一些。當然售價也不一樣。
  影響中走絲眼模的正常壽命之二
  是眼模安裝的同軸度:這是廷長眼模使用壽命掌握在用戶手里的因素。
  眼模最忌在使用中局部受力,受摩擦。理論上眼模與電極絲鉬絲在眼模的軸向平行處于同心運行。徑向無受力產生。但在實際的使用中達不到理想化的條件。無論是在出廠的初次安裝調試,還是在用戶的日后更換與保養。很難保證鉬絲在運行的自由垂直狀態與眼模聚金剛石的園環中心同心度在0.01之內。
  現在為了保證消除安裝的誤差。一般是在鉬絲受力的自由態下人工校正垂直度在符合要求的范圍內。然后再安裝上眼模。啟動鉬絲的運行。觀察鉬絲的垂直度情況。可用火花觀察方法移動MOVE眼模基體座。直到鉬絲的垂直度恢復到沒有加載眼模前的垂直度就行。然后緊固定位內六角螺絲。
  影響中走絲眼模的正常壽命之三
  是在中走絲切割錐度在一度以上的工件。人為造成眼模定位體與鉬絲“不定”受摩擦力。目前還沒有出現在切割錐度時眼模中心與鉬絲隨錐度機構同步運行的機構。所以用中走絲盡量割錐度時不用眼模。實在要加工錐度。可取下眼模加工。
  影響中走絲眼模的正常壽命之四
  是在加工中沒有及時清理在眼模中的放電產物。特別是在中走絲上加工有色金屬,像鋁合金,如果不及時清理眼模上內孔附近的臟泥放電產物。眼模的壽命真要大打折扣。
  影響中走絲眼模的正常壽命之五
  是鉬絲的質量。這一點只是在實際加工中統計不多,受加工的條件限制。還望有這方面觀察的同行留意。另鉬絲線徑損小0.015MM以上時。也會增加鉬絲與眼模的接觸摩擦機會,建議更換鉬絲加工。

中走絲線切割加工工件中斷絲是怎么回事?

  中走絲線切割在加工工件中有時會出現斷絲問題,如果斷在運絲筒的兩頭還好,可以重新上絲加工,一旦斷在中間就要把鉬絲都抽掉,這樣不僅耗時,還浪費了鉬絲。那么造成中走絲線切割加工斷絲的原因都有哪些呢,如何應對?
  1、鉬絲質量差:-選擇質量好的鉬絲。
  2、加工參數選擇不合理:-針對不同的材料及工件厚度選擇合適的加工參數,請注意,選用電流較大的條件時容易斷絲。
  3、導電塊磨損出溝槽將絲夾斷:-調整導電塊至一個新的位置,必要時更換導電塊。
  4、切割液濃度不合適:-保持切割液濃度在11-12.5%。
  5、導輪(尤其是支撐導輪)精度問題:-應該嚴格按照機床保養說明定期更換軸承,必要時更換導輪或軸承。
  6、配重塊提供的張力太大:-0.2mm鉬絲選用2個配重塊;0.18mm鉬絲選用1個配重塊;0.15-0.12mm絲不用再配。
  7、沖液太小不能有效沖入切縫中,放電條件惡劣化造成斷絲:-設定合理的沖液大小;定時檢查切割液是否足夠,循環通道是否暢通。
  8、工件變形夾斷鉬絲:-避免材料切割變形:材料熱處理工藝合理;預加工穿絲孔;預切割釋放應力;優化切割路徑。
  9、工件表面有毛刺或氧化皮,導致加工過程中莫名其妙的斷絲:中走絲線切割加工前,將工件表面進行磨加工,或者打磨一下。
  10、工件材料內部有不導電的雜質或工件表面有不導電的氧化物:-更換材料;去除不導電雜物質再切割。
  11、工件加工完畢跌落,撞斷鉬絲:中走絲線切割水嘴一般不會有這個現象。盡量在工件加工完畢前用磁鐵吸住。或者調整加工參數和水解液的濃度,盡量讓工件切割完畢不掉落。
  12、線切割液質量差,濃度不合適:加工液長期不更換太臟造成加工排屑不良導致斷絲。如果是高厚工件,使用適合厚件切割的工作液。選用正品的線切割液,選用純凈水,濃度維持在15-18%。

中走絲線切割放電加工的安全規則,新用戶必須要了解

  為了確保操作者和機床在較好的安全條件生產作業,同時也為了使機器設備時間保持原有加工性能及精準度,延長使用壽命,必須遵守中走絲線切割放電加工的安全規則。
  一、環境:
  環境的選擇與中走絲線切割放電加工設備及其操作人員有直接的關系,環境選擇的好壞有以下影響:
  其一、損壞設備性能及精度,使其機床壽命縮短;
  其二、影響工件加工精度,造成品質不良;
  其三、對操作者的安全及身體健康也有所危害。故而,在環境場所的選擇請參考以下事項:
  選擇沒有粉塵的場所,避免流眾多的通道旁邊;線切割放電機器之本身特性,其空氣中有灰塵存在,將會使機器的絲桿受到嚴重磨損,從而影響使用壽命;
  滿足線切割機床所要求的空間尺寸;選擇能承受機床重量的場所;選擇沒有振動和沖擊傳入的場所。線切割放電機床是高精度加工設備,如果所放置的地方有振動和沖擊,將會對機臺造成嚴重的損傷,從而嚴重影響其加工精度,縮短其使用壽命,甚至導致機器報廢。
  中走絲線切割放電機器屬于計算機控制,計算機所使用的磁盤對空氣中灰塵的。要求相當嚴格的,當磁盤內有灰塵進入時,磁盤就會被損壞,同時也損壞硬盤;線切割放電機本身發出大量熱,所以電器柜內需要經常換氣,若空氣中灰塵太多,則會在換氣過程中附積到各個電器組件上,造成電器組件散熱不良,從而導致電路板被燒壞掉。因此,機臺防塵網要經常清潔。
  選擇溫度變化小的場所,避免陽光通過窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方
  (1)高精密零件加工之產品需要在恒定的溫度下進行,一般為室溫20C;
  (2)由于線切割放電機器本身工作時產生相當大的熱量,如果溫度變化太大,則會對機器使用壽命造成嚴重影響。
  選擇通風條件好,寬敞的廠房,以便操作者和機床能在最好的環境下工作。
  選擇屏蔽屋:因線切割放電加工過程屬于電弧放電過程,在電弧放電過程中會產生強烈的電磁波,從而對人體健康造成傷害,同時會影響到周圍的環境。

國內線切割機床為何都以以中走絲“為尊”?

  內行人都知道:線切割機床有快走絲、中走絲以及慢走絲之分,這其中以中走絲“為尊”,在精密加工中,一臺慢走絲機床的加工效果比起中走絲機床和快走絲機床來說,無論是精度和質量都高出很多,然而現實情況是:慢走絲機床在國內的市場完全比不上中走絲機床。之所以能成為主流,待凝華科技為您一一道來……
  之所以中走絲線切割機床會占據主流,是因為快走絲精度達不到用戶想要的加工要求;
  而慢走絲好是好,但是價格昂貴,而國內又沒有在“性價比”上可選擇的慢走絲品牌,盡管有中檔機可選,但還是滿足不了國內相關行業的精密加工需求。
  所以除了那些“非慢走絲不可”的高精密制造企業以外,大部分企業都只能退而求其次,去選擇國內的中走絲產品。
  中走絲加工采用傳統的普通加工設備已難以適應高效率、高質量、多樣化的加工要求,但中走絲加工具有結構簡單、造價低以及使用消耗少等特點,因此也有其生存的空間。慢走絲加工機床與快走絲加工機床相比,在加工效率、精度、表面質量等方面都具有非常明顯的優越性。雖然慢走絲加工機床的價格較貴,但隨著制造業的高速發展,它將會被越來越多地應用于各加工領域。
  線切割機床起源于20世紀70年代初,我國在實行計劃經濟時期線切割機床的發展比較緩慢,主要是因為當時中國的電子工業比較落后。而改革開放以后至今,中國實行市場經濟的時間還很短暫,一些小型的線切割機床生產廠還處在原始資本的積累階段,這些廠家往往不具備整機制造能力,只能是組裝式生產,生產全過程的質量控制根本談不上,企業的研發、創新就更不可能。這類制造商在中國的東部地區非常之多,再加上目前中國與市場經濟相配套的法律還不成熟,以及因利益驅使的地方政府保護,所以這些不具生產能力的企業還會繼續生存,從目前的現狀看國家對此的態度是通過市場的競爭而自然淘汰。

注意,中走絲線切割的工作環境要求不一般!

  中走絲線切割機床的工作環境的一些相關注意的事項如下:
  1.選擇沒有粉塵的場所,避免留眾多的通道在線切割的旁邊;
  (1) 線切割機床之本身特性,其空氣中有灰塵存在,將會使機器的絲桿受到嚴重磨損,從而影響使用壽命;
  (2) 線切割機床屬于計算機控制,計算機所使用的磁盤對空氣中灰塵的要求相當嚴格的,當磁盤內有灰塵進入時,磁盤就會被損壞,同時也損壞硬盤;
  (3) 線切割機床本身發出大量熱,所以電器柜內需要經常換氣,若空氣中灰塵太多,則會在換氣過程中附積到各個電器組件上,造成電器組件散熱不良,從而導致電路板被燒壞掉。因此,機臺防塵網要經常清潔。
  2.選擇能承受機床重量的場所;
  3.選擇沒有振動和沖擊傳入的場所,中走絲線切割機床是高精度加工設備,如果所放置的地方有振動和沖擊,將會對機臺造成嚴重的損傷,從而嚴重影響其加工精度,縮短其使用壽命,甚至導致機器報廢。
  4.滿足線切割機床所要求的空間尺寸;
  5.選擇溫度變化小的場所,避免陽光通過窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方
  (1)高精密零件加工之產品需要在恒定的溫度下進行,一般為室溫20C;
  (2)由于線切割機床本身工作時產生相當大的熱量,如果溫度變化太大則會對機器使用壽命造成嚴重影響。
  6.選擇屏蔽屋:因中走絲線切割放電加工過程屬于電弧放電過程,在電弧放電過程中會產生強烈的電磁波,從而對人體健康造成傷害,同時會影響到周圍的環境.
  7.選擇通風條件好,寬敞的廠房,以便操作者和機床能在最好的環境下工作。
  中走絲線切割的其它注意事項:
  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. 要求較高絕緣性是為了利于產生脈沖性的火花放電,兩極間電壓不能擊穿極間介質。
  3. 必須采用脈沖電源,即火花放電必須是脈沖性、間歇性,上圖中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。

凝華技師風采 | 陳慶豐:立足平凡崗位 綻放人生光彩

陳慶豐,1982年4月出生,2001年3月入職北京凝華,從鈑金學徒工做起,經過自己不懈的努力以及對技術知識的不斷積累,成長為一名技術骨干,現為整機裝配組組長。       

入職18年來,陳慶豐從剪板下料、沖栽、折彎、焊接、打磨做起,一堅持就是十八年。這十多年里他熟悉了各種產品,工作兢兢業業,也養成了一種良好習慣——對達不到圖紙質量要求的零部件絕不放過,直到滿意為止,對凝華的每一款產品都如數家珍,每當接到生產任務,都會先仔細地進行鈑金圖紙消化,核實規劃下料尺寸,確保不浪費、不返工的原則,認真完成生產調度交給的工作任務,保證鈑金制作過程中,各尺寸達到圖紙要求,正是這種善于思考、勤于動手、勇于負責的工作態度,使其工作中,掌握了技術細節和竅門,極少出現差錯,保質保量地完成生產任務。

從一個走出校門的農村懵懂少年,成長為凝華一線的技術骨干,這背后是付出了無數的努力和勤奮。目前,陳慶豐擔任整機裝配組組長,以身作則,帶領組員每天登高爬低,組裝鈑金,難干的活他總是第一個帶頭上,在裝配過程中,協助工藝設計人員優化設計,簡化裝配工藝,提高裝配效率。并多次提出合理化建議,均得到了工藝設計人員的采納。比如:MX402設備在加裝油冷機的升級改造過程中,為工藝設計提供了即準確又合理的安裝位置和孔位,使升級改造工作快速向前推進;MX402油循環過濾系統建議設計取消卸荷閥裝配,這樣在保證機床性能的前提下,即節省了費用,又簡化了安裝工藝;MD25U操作箱滑動機構,陳慶豐反復和設計人員實驗,簡化了圖紙和裝配工藝。目前車間絕大多數裝配用的安裝工裝都是出自陳慶豐之手,大大提高了整機裝配工作的效率。

 積極進取、團結協作、及時有效、嚴謹求實—— 陳慶豐牢記并秉承凝華作風,勤勤懇懇地工作在生產第一線。他說:是企業培養了我,我會積極踐行使加工更容易的凝華使命,釋放自己的全部能量,把掌握的技術及經驗毫不保留的傳遞給每一個人,為凝華做出更好的產品,做出自己的貢獻。

什么是中走絲線切割開環、半閉環以及全閉環

  什么是中走絲線切割開環、半閉環以及全閉環
  中走絲線切割開環:
  指的就是控制系統沒有根據實際加工情況做出任何補償的意思,加工出來多少,就是多少的精度。目前快走絲全部都為開環控制。


  中走絲線切割半閉環:
  指的是控制系統對加工有一定的調整,適當的進行補償,但是位置檢測器不是安裝在工作臺上,而是安裝于伺服電機的軸上。并且沒有電子尺。用編碼器檢測電機軸轉動的位移量,將之送入驅動器。由驅動器比較,或者送人控制系統比較,補足差量,進而保證機床精度。
  值得注明的是國內目前說自己是閉環控制的,全都是半閉環,而且有些還做不到四軸閉環,只有X、Y軸采用的伺服電機。


  中走絲線切割全閉環:
  控制系統可根據反饋信息做出實施補償,真正的使加工精度一致性達到慢絲水準,檢測器安裝于工作臺上,根據電子尺實時補償。


  全閉環中走絲主要大概弊端如下:
  1)全閉環主要依賴光柵尺保持精度,但選擇國產或臺灣品牌是極不穩定,所以大多都會采用西班牙發格或德國海德漢,這樣光柵尺動則上萬,成本較高。
  2)必須恒溫車間:溫度的變化會引起結構尺寸改變導致光柵柵距的變化,帶來檢測誤差。
  3)即使光柵尺能把機床精度精確到1~2um,但中走絲的自身弊,客觀存在的:絲筒換向的過程、緊絲結構、導輪軸承壽命,導致再好的全閉環中走絲加工精度都無法勝出半閉環中走絲。
  總之全閉環都要受溫度、安裝工藝、使用環境影響,現階段的全閉環由光柵尺反饋到系統后,加工控制軟件分段補償,注定補償精度的不確定性,而半閉環由編碼器實施補償,更為準確,所以中走絲完全沒有必要使用全閉環!

北京凝華為大家科普一下什么是“中走絲線切割”

  我們天天都在講中走絲,中走絲線切割,內行人肯定知道,但對于外行的就一臉懵逼了,什么是中走絲線切割?
  其實是中走絲電火花線切割機,屬往復高速走絲電火花線切割機床范疇,是在高速往復走絲電火花線切割機上實現多次切割功能,被俗稱為“中走絲線切割”。
  在這里指出,所謂“中走絲線切割”并非指走絲速度介于高速與低速之間,而是復合走絲線切割機床,即走絲原理是在粗加工時采用高速(8-12m/s)走絲,精加工時采用低速(1-3m/s)走絲,這樣工作相對平穩、抖動小,并通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差,使加工質量也相對提高,加工質量可介于高速走絲機與低速走絲機之間。
  因而可以說,用戶所說的“中走絲”,實際上是往復走絲電火花線切割機借鑒了一些低速走絲機的加工工藝技術,并實現了無條紋切割和多次切割。中走絲技術在實踐中得出,在多次切割中第一次切割任務主要是高速穩定切割,可選用高峰值電流,較長脈寬的規準進行大電流切割,以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務是精修,保證加工尺寸精度。可選用中等規準,使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4——1.7μm之間。 第三次、第四次或更多次切割(目前中走絲控制軟件最多可以實現七次切割)的任務是拋磨修光,可用最小脈寬(目前最小可以分頻到1μs)進行修光,而峰值電流隨加工表面質量要求而異,走絲方式則像第二次切割那樣采用低速走絲限速進給即可。
  中走絲線切割技術在加工過程中,多次切割還需注意變形處理,因為工件在線切割加工時,隨著原有內應力的作用及火花放電所產生的加工熱應力的影響,將產生不定向、無規則的變形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影響了加工質量和加工精度。因此需根據不同材料預留不同加工余量,以使工件充分釋放內應力及完全扭轉變形,在后面多次切割中能夠有足夠余量進行精割加工,這樣可使工件最后尺寸得到保證。

數控線切割加工鋁件時常見問題與解決方法

  數控線切割加工鋁件時經常出現饋電塊磨損嚴重、短路、斷絲、加工軌跡畸變及工件變形等問題,有的直接造成加工產品報廢。根據多年加工積累的經驗,對加工實踐中關鍵性的技術問題進行了歸納總結。
  一、線切割鋁件易斷絲的問題
  1. 線切割鋁件易斷絲的原因
  線切割鋁件時,由于材料比較軟,排屑困難,且鋁在高溫下極易形成硬質氧化膜,加工產生大量氧化鋁或鋁屑易粘在鉬絲上,使鉬絲與饋電塊接觸部位很快就會磨出深溝。軟的鋁和硬的磨粒夾雜在一起,充塞在溝槽處,一旦被帶進去,就會把溝槽擠死,絲也就被卡斷了。
  2. 解決方法
  針對鉬絲卡在饋電塊里夾斷鉬絲的問題,調整一下上、下絲架饋電塊的位置,以防饋電塊磨損的溝槽引起夾絲斷絲造成效率低、加工表面多次切割引起的質量下降和材料浪費。
  加工材料的厚度超過40mm,一般加工3~4h后就把饋電塊稍微旋轉一個角度,先旋轉到上述所示方向,加工8h后再旋轉,這樣每加工8h后旋轉調整一次饋電塊的位置來減少斷絲的幾率。實際加工表明,通過這種方法大大降低了加工成本,提高了經濟效益。注意饋電塊與電極絲過壓量一般在0.5~1mm。當一個面的三個點都有切割溝槽后,再旋轉饋電塊90°,依次類推直到四個面都有切割溝槽。然后在靠近采樣線的一邊墊一個1~2mm的墊片,就可以向左調整饋電塊的位置,就相當于換了一個新的饋電塊,節約了生產成本。
  例如:每塊鋁件的厚度為2mm,共8塊疊在一起同時加工,每隔大約8h調整一下饋電塊的接觸面,每天連續加工8h,到第6天出現斷絲。然后用千分尺測量鉬絲的直徑只有0.125mm(原鉬絲直徑為0.18mm)。通過調整饋電塊的位置大大避免了饋電塊夾絲斷絲的問題。
  當然還必須注意,當工件尺寸精度要求比較高時,必須要測量鉬絲的直徑,及時修改補償量,保證尺寸精度要求。
  二、工件產生變形的問題
  1. 工件產生變形的原因
  由于工件毛坯制造、切削加工、熱處理時,其受熱不均、內部組織相變、受力變形等作用使工件內部產生了殘余應力,一段時間內在不受外界影響的情況下應力分布相對平衡,但在線切割加工過程中,由于工件材料被大量切去和切斷,又會改變其應力分布,隨著時間的推移而逐漸趨于平衡,從而使工件發生變形。對于鋁合金零件這種變形現象更明顯。
  2. 解決方法
  (1)切割加工前去應力 零件在切割加工前首先進行熱處理消除材料內應力,這樣切割時就不會出現大的應力變形,以穩定尺寸。當然不同的材質,進行處理的方法各不相同。
  (2)外輪廓加工方法 外輪廓加工時通常可以不用打穿絲孔從毛坯外側切入即可,這種方法極易由于毛坯破口后造成材料內應力釋放產生較大變形,造成零件加工精度下降。為了避免和減少這種變形的產生,可以采用打穿絲孔加工的方法,保持毛坯輪廓的封閉性,可最大限度地減少加工過程中的應力變形。
  (3)采用二次切割法 對于加工精度要求比較高的零件,最好采用二次切割法。
  如在加工某子彈尾翼時,采用V形鐵裝夾φ8mm這一端,而另一端懸空。按正常的加工工藝加工結束后,用千分尺測量,靠近V形鐵處加工尺寸為2.00mm,而另一端加工尺寸僅為1.86mm。這是在線切割加工過程中,由于工件材料被大量切去改變其應力場分布,從而使工件發生變形。
  加工改進的方法是第一次加工中間留的厚度由2mm增加到2.4mm,在第一次切割時單邊留0.2余量,(使用φ0.18mm鉬絲時)粗加工以快速進行。第一次切割完后毛坯由內部原來應力平衡狀態受到破壞后,又達到新的平衡,然后進行第二次精加工,加工結束測量尺寸為1.99mm,達到了試驗要求的尺寸。
  三、鋁件切割易短路及切割軌跡畸變的問題
  1. 問題原因分析
  在日常加工中,大厚度工件的切割比較困難,因為受放電加工蝕除條件的制約,工件厚到一定程度,沒有足夠的冷卻液進入工件,間隙內電蝕產物無法正常排除,加工很不穩定,直至有電流無放電的短路發生,在切割加工鋁件時這種現象更易發生。
  通常情況下線切割加工機床具有短路保護功能,一旦出現短路,機床工作臺即刻停止移動,保持原位不動等待處理。然而在加工鋁件時,由于鋁材輕、質軟及排屑困難等,有時短路后放電點由加工區轉移至饋電塊處,造成饋電塊與鉬絲有火花放電,因此盡管工件和電極絲之間處于短路狀態,但機床放電狀態正常,因此機床不會因工件與鉬絲間短路而實現短路保護,此時機床仍按正常程序切割加工,加工處因不放電故工件不能加工出正常形狀和尺寸,僅靠鉬絲在較軟的鋁質工件上拉出溝槽,造成切割軌跡畸變,導致工件報廢。加工齒輪時,前兩個件加工均出現了切割軌跡畸變而工件報廢的情況。
  2. 解決的方法
  (1)首先是優化工藝參數 根據不同的厚度設置不同的線切割參數。通過多次試驗發現,加工鋁合金材料可適當減小脈沖寬度,這是因為脈沖寬度減小,使單個脈沖放電能量減小,則放電痕也小,還可以減小氧化鋁顆粒的大小和數量,有效減小饋電塊磨損。相對增加脈沖間隙,有利于排屑,減少粘絲,提高切割穩定性,并改善工件表面粗糙度。如果脈沖間隙太小,放電產物來不及排除,放電間隙來不及消電離,這將使加工變得不穩定,易造成斷絲或切割軌跡畸變。
  設置的進給速度小于工件實際可能的蝕除速度,則加工狀態便開路,切割速度慢。且由于鋁合金熔點和汽化點低,使同等放電能量的加工蝕除量增大,從而使放電間隙大。由于放電間隙大,脈沖電壓不能及時擊穿極間的液體介質,大大地降低了脈沖的利用率,同時極間距離太大會導致電極絲振幅增大,使加工變得不穩定,甚至引起斷絲。當設置的進給速度大于工件實際可能的蝕除速度(稱過跟蹤或過進給),則加工時易短路,實際進給和切割速度反而也下降,而且不利用排除鋁材的電蝕物,造成斷絲和短路悶死。因此,合理調節變頻進給,使其達到較好的加工狀態。整個變頻進給控制電路有多個調整環節,其中大都安裝在機床控制柜內部,一般不應變動。另有一個調節旋鈕安裝在控制臺操作面板上,加工時可根據具體情況將此旋鈕定在合適位置,以保證電流表、電壓表讀數穩定,鉬絲抖動小,加工處于最佳跟蹤狀態。
  如加工厚工件時,一般情況剛開始(5mm)加工時,由于電極絲易抖動,冷卻液濃度高,應加大單個脈沖的能量,增加脈沖的間隔,至少脈沖寬度與脈沖間隔比為(1∶8),這主要是保證有足夠的單個脈沖能量和足夠排除電蝕產物的間隔時間,同時降低加工電流,一般取2A以下。當加工穩定后,再相應縮小脈沖間隔,將加工電流提高3A左右,電壓75V左右。目的是鉬絲載流量的平均值在不增大的前提下,形成火花放電的能力,火花的爆炸力被增強。因此電參數應適當取大些,否則會使加工不穩定,加工零件的質量下降。
  切割速度和表面粗糙度的要求是相互矛盾的兩個工藝指標,所以,必須在滿足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度。
  (2)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,應盡量選用直徑較大的鉬絲、大脈寬電流,使放電間隙增大,增強排屑效果,提高切割的穩定性。
  (3)保持冷卻液的清潔度 及時更換新的冷卻液,并可在工作臺冷卻液的回流口用過濾網來過濾冷卻液的雜質,再在冷卻液的出口放一層海綿來吸附冷卻液的雜質,效果就很好。為了提高排屑能力,防止出現加工軌跡畸形,還可在冷卻液中加入洗滌劑和肥皂塊,這樣洗滌性能變好,排屑能力增大,改善了排屑狀態。同時要及時地旋轉調整饋電塊的位置或重新換一塊新的饋電塊,經常清理饋電塊處的切屑顆粒,保持鉬絲與饋電塊間的良好接觸狀態,避免該處出現放電現象,可有效避免切割軌跡畸變而造成工件報廢。
  四、結語
  從線切割加工實際操作出發,分析了在加工鋁件時,極易產生氧化鋁顆粒,造成導電性下降,饋電塊磨損,產生斷絲和短路等現象,嚴重影響加工質量和效率的問題,總結了實踐中經常出現的問題與解決辦法。這些方法和措施切實可行,對提高線切割加工質量,降低斷絲、短路及加工鋁件切割軌跡畸變現象具有良好的效果。

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