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诠释“中走丝线切割”机床的应用发展概况(上)
点击次数:1479 发布时间:2012-02-13
 

诠释“中走丝线切割”机床的应用发展概况(上)

中走线切割机床,属往复高速走丝电火花线切割机床范畴,是在高速往复走丝电火花线切割机上实现多次切割功能,被俗称为中走丝线切割”,所谓中走丝并非指走丝速度介于高速与低速之间,而是复合走丝线切割机床,即走丝原理是在粗加工时采用高速(8-12m/s)走丝,精加工时采用低速(1-3m/s)走丝,这样工作相对平稳、抖动小,并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差,使加工质量也相对提高,加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。因而可以说,用户所说的中走丝,实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术,并实现了无条纹切割和多次切割。在实践中得出,在多次切割中*次切割任务主要是高速稳定切割,可选用高峰值电流,较长脉宽的规准进行大电流切割,以获得较高的切割速度。第二次切割的任务是精修,保证加工尺寸精度 。可选用中等规准,使第二次切割后的粗糙度Ra1.41.7μm之间。 为了达到精修的目的,通常采用低速走丝方式,走丝速度为13m/s,并对跟踪进给速度限止在一定范围内,以消除往返切割条纹,并获得所需的加工尺寸精度。 第三次、第四次或更多次切割(目前中走丝控制软件zui多可以实现七次切割)的任务是抛磨修光 ,可用zui小脉宽(目前zui小可以分频到1μs)进行修光,而峰值电流随加工表面质量要求而异,实际上精修过程是一种电火花磨削,加工量甚微,不会改变工件的尺寸大小。走丝方式则像第二次切割那样采用低速走丝限速进给即可。中斯特技术在加工过程中,多次切割还需注意变形处理,因为工件在线切割加工时,随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响,将产生不定向、无规则的变形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影响了加工质量和加工精度。因此需根据不同材料预留不同加工余量,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,在后面多次切割中能够有足够余量进行精割加工,这样可使工件zui后尺寸得到保证。

 中走丝线切割机的发展:

   中国特有(除中国内地,没有任何国家和地区生产该类机床的厂家)的高速走丝电火花线切割机(WEDM-HS),由于结构简单、造价低、工艺效果好,加上使用过程消耗少,自上世纪六十年代末被研制成功之后就得到飞速发展,现已成为制造业中一种必不可少工艺装备。至2004年底,全国年产量已超过3万台,约占世界电火花线切割机总产量的70% 。但由于其加工质量问题未得到有效解决,而随着国外生产的低速走丝电火花线切割机(WEDM-LS)技术水平的不断提高,模具工业的发展,曾令中国人感到自豪的中国特有的WEDM-HS,如今却陷入难于发展的困境。已难于满足模具发展需要。

  为了满足用户需要,在保留快速走丝线切割机床结构简单、造价低、工艺效果好、使用过程消耗少等特点的基础上,引用国际上精密模具加工设备的先进理念及慢走丝多次切割技术(即*次切割用较大的电规准进行高速粗切割,然后用精规准和精微规准进行第二次、第三次甚至第四、五次切割,将加工表面逐级修光,以获得较理想的加工表面质量和加工精度),开发了能实现多次切割的智能化系统中速走丝电火花线切割机(WEDM-CS)。中速走丝,不仅电极丝移动速度介于高速低速之间,而且加工质量高于高速走丝机,并逼近低速走丝机。但由于中走丝是近几年才开始,所以很多对中走丝加工工艺还不熟悉

   事实上不是所有的往复走丝电火花线切割机都能进行多次切割,或者说不是所有的往复走丝电火花线切割机采用多次切割技术后都能获得好的工艺效果。多次切割是一项综合性的技术,它涉及到机床的数控精度、脉冲电源、工艺数据库、走丝系统、工作液及大量的工艺问题,并不是简单地在高速走丝机上加上一套运丝变频调速系统即可实现的,只有那些制造精度高,并在诸方面创造了多次切割条件的往复走丝电火花线切割机才能进行多次切割和无条纹切割,并获得显著的工艺效果。如目前已有一些企业为进一步提高机床本体精度,XY坐标工作台采用了直流或交流伺服电机作驱动单元直接驱动滚珠丝杠,同时采用了带螺距补偿功能的全闭环控制,可以利用数控系统对机床的定位精度误差进行补偿和修正。在保证精度的前提下,减小因长期使用而导致的加工精度下降,延长机床的使用寿命。运丝系统方面采用特殊(大多数采用金刚石)电极丝保持器,保持电极丝的相对稳定,减小加工过程中电极丝的张力变化。冷却系统方面改变常用的粗放冷却方式,采取多级过滤并对介电常数等关键参数加以控制,确保精加工的顺利进行。控制软件方面提供开放的加工参数数据库,可以根据材料的质地、厚度、粗糙度等条件选择对应的加工参数。相信经过我们的努力,多次切割技术将会更加完善,往复走丝电火花线切割加工技术也将得到更好的应用和发展。

中走丝线切割加工原理:

中走丝线切其工作原理: 绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。 中斯特技术在这里指出,中走丝电火花线切割机比快走丝电火花线切割虽加工质量有明显提高,但它仍然属于高速走丝电火花线切割机的范畴,切割精度和光洁度仍与低速走丝机存在较大差距,且精度和光洁度的保持性也需要进一步提高。中走丝机具有结构简单、造价低以及使用消耗少等特点,因此也有其生存的空间,目前执行的标准仍然是高速走丝机的相关标准,因此要注意生产企业在对外的宣传是否是实事求是。

未完,待续

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