“中走丝线切割”机床的应用发展概况诠释(下)

中走丝线切割机床的加工方式：

正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。粗加工时， 应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材料去除率(即加工生产率)。而精加工时，应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量，可获得加工工件较低的表面粗糙度。
       加工电流就是指通过加工区的电流平均值，单个脉冲能量大小，主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。中走丝速度在1.5～10m/s之间，可以根据需要进行调节。具备多次切割功能(和慢速走丝线切割相同),在加工的时候，控制系统将根据编制程序自动调节加工参数(高频的脉宽、脉间、功率管数量及走丝速度)，并且，在加工同时也可人为更改加工参数，进行适当调节。

中走丝线切割机具备走三退二的加工方式，此加工方式是市面上大部分中速走丝所使用的加工方式，此方式加工原理为运丝自动换向，走三秒后反向再走两秒，以保证钼丝逐渐向前移动。市面上大部分的机床所走时间为固定不可更改的，但有的控制系统可适时调节，时间从3秒到10秒任意调节，以适合加工要求，以免造成不必要的浪费。不过此方式适合要求不是很高的加工场合，因为虽然加工出来的东西表面上肉眼看不出条纹，但还是有的，只是因为加工的步距缩小了，太密集，看不出。

中走丝线切割机具备单边放电的加工方式，单边放电加工工艺为，钼丝往一个方向是放电的，反向后不放电，此加工方式比走三退二加工出的零件更好一点，因为其只是一个方向放电，不会造成钼丝痕迹(纹路)。　　以上二、三加工工艺，其加工表面光洁度不如多次切割，因为其都是一刀加工方式，表面存在放电颗粒，多次切割因为zui后是使用小电流，慢转速工艺，加工表面光滑，其效果接近慢走丝线切割之加工效果，是代替部分慢走丝加工的理想选择。下列电规准实例可供使用时参考：
      (1)精加工：脉冲宽度选择zui小档，电压幅值选择低档，幅值电压为75V左右，接通一到二个功率管，调节变频电位器，加工电流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。       

(2)zui大材料去除率加工：脉冲宽度选择四~五档，电压幅值选取“高”值，幅值电压为100V左右，功率管全部接通，调节变频电位器，加工电流控制在4~4.，可获得100 /min左右的去除率(加工生产率)。(材料厚度在40~60mm左右)。
      (3)大厚度工件加工(＞300mm)：幅值电压打至“高”档，脉冲宽度选五~六档，功率管开4~5个，加工电流控制在2.5~3A,材料去除率＞30 /min。
      (4)较大厚度工件加工(60~100mm)：幅值电压打至，脉冲宽度选取五档，功率管开4个左右，加工电流调至2.5~3A，材料去除率50~60 /min。
      (5)薄工件加工：幅值电压选低档，脉冲宽度选*或第二档，功率管开2~3个，加工电流调至1A左右。
       注意，改变加工的电规准，必须关断脉冲电源输出，(调整间隔电位器RP1除外)，在加工过程中一般不应改变加工电规准，否则会造成加工表面粗糙度不一样。 
    线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数包括进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工的影响，合理地选择工艺参数，在保证工件加工质量的前提下，提高生产率，降低生产成本。 
     中走丝线切割机械参数的选择
      对于普通的电火花线切割机床，其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要是电极丝与工件之间的间隙调整。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度的调整主要靠调节变频进给量，在某一具体加工条件下，只存在一个相应的*进给量，此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的zui大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处于开路状态，无形中降低了生产率，且电流不稳定，容易造成断丝，过紧跟踪时容易造成短路，也会降价材料去除率。一般调节变频进给，使加工电流为短路电流的0.85倍左右(电流表指针略有晃动即可)。就可保证为*工作状态，即此时变频进给速度zui合理、加工zui稳定、切割速度zui高。下表给出了根据进给状态调整变频的方法：

中走丝线切割机一般在保证机床机械精度的前提下还需要进行以下几项改进措施：
   1 .须加装电极丝限位装置；电极丝限位装置类似于低速走丝上使用的导丝器，对电极丝起到定位作用，提高电极丝在空间位置的稳定性，目前在“中走丝”机床上使用比较普遍的是园棒型结构，如下图所示。园棒材料有硬质合金、人造宝石和聚晶金刚石，从使用寿命上看聚晶金刚石的效果；
   2.加装恒张力装置：
恒张力装置主要作用是在宏观上控制电极丝张力的稳定性，从而达到维持电极丝在空间位置的稳定性并达到提高电极丝的刚性的作用，目前恒张力装置主要还是采用重锤式结构，加装恒张力装置后在大厚度切割时切割的稳定性会大大提高。
   3.做到丝速可调：机床需要根据不同的切割厚度、切割次数的具体情况进行丝速的调节，目   前常用的是变频调速。
   4. 通过单片机实现对各种加工参数的设置与自动调节；
控制系统必须可以通过下位单片机对各种加工参数如：切割次数与方向、每次修整量、每次切割时脉冲电源的各种参数、运丝速度甚至电极丝张力大小进行自动调节；
   5. 配置闭环控制系统；
目前已经有“中走丝”线切割机床配置了闭环控制系统来提高加工的精度。
   6.一组典型的“中走丝”切割参数如下表所示：

操作中走丝线切割需要注意的事项：

    为不使机床及人员受到损坏及危害，在操作线切割加工设备时需注意以下事项。

    1.只有经过此类机器设备培训的人员才能获准使用该机器设备。
    2.为了避免加工液及电柜过热，冷却系统必须处于连续工作状态；
    3.为了避免直接接触到通电的电线，必须关闭机台防护门；
    4.不允许2人同时操作同一机台，在运行画面操作时，应尽量将荧屏亮度降低，并选择斜视观察画面，从而减少荧屏辐射给眼睛带来的伤害；
    5.加工者应熟练掌握操作面板各按键的具体功能及使用中的状态，在机台的操作过程中灵活运用，熟知画面的转换，特别是几个重要的画面(如准备画面，观察画面)所具有的功能，避免在加工中因不熟悉操作面板而造成各种异常，另因各按键(特别是常用键)的高密集使用容易受损，所以在操作面板时，表面应附一层塑料纸作保护，以延长操作面板之使用寿命；
    6.同操作面板一样，加工者也应熟知遥控器的具体使用方法，遥控器之按键外表应有一层塑料纸作保护，另外，遥控器之所以可以脱离操作板远距离操作，是利用一根电线作传导，所以遥控器的保护还应包括对电线的保护。在使用过程中不可大力拉动电线，以免遥控器失灵，电线列的部分应圈起放置，使用后，一定要放回原处挂好；
    7.在机床或机头移动时，绝不可将手可手指置于机头和工作物之间，经防因指令输错或方向键按错，造成安全事故；
    8.加工平台的保护：在加工工件时，应注意装夹方式是否会伤到加工平台，在机台使用时应吹干平台，长期不使用时应上防锈油加以保护机床；
    9.在工件的架设过程中，应注意切割中是否会撞到上下机头，对于有小孔的加工应采用特殊加工工艺，避免因废料无法取出而造成*，影响机床精度；
    10.工件的装夹以方便和稳固为原则，在架设工件时压紧力以工件不被水冲动为原则，以免造成螺钉滑丝而无法卸除；
    11.在日常的工作中，经常会遇到使用一般架模方法而无法加工之工件，在这时就必须使用特殊的装夹治具：
    (1)小型工件--压板无法架设时可虑使用正角器或麦石进行加工；
    (2)如遇大斜度类工件--无法倾斜加工时，应采用正弦台或斜度垫块辅助倾斜的加工方法进行加工；
    (3)多件加工时--可考虑采用正角器或麦石进行重迭加工
    (4)在治具的使用过程中，应保证治具不受到损伤.(如:为方便架模而在切割中伤到治具等动作都是不可行的)
    12.加工时应特别注意设备:电压表之电压是否在规定的标准范围内；
    13.加工中不能直接用手触摸工作物及铜线，落料时应注意料头卡机头的现象，料头较难取出时要小心设备和手指不受到伤害；
    14.在清洗加工物时，会用到草酸清洗液，在使用时应采用毛刷洗净加工物,而不应用双手直接接触草酸清洗工作物，从而减少草酸对手的腐蚀，切勿将草酸弄入眼睛，若有弄入应立即用清水清洗；
    15.线割机台操作人员加工后应注意勤洗手，特别在用餐前应洗净双手，避免杂质较多的加工液摄入危害身体；
    16.在电源柜内部或机床的电器件上进行各种维修和检测时，总开关必须设置于OFF位置，并设立标示牌(维修中勿开电源)；
    17.维修和检测时，必须遵守安全指示，任何维修工作之前必须查阅手册中相应章节；
    18.只有当控制柜切断电源后，才能触摸电子组件；
    19.拿组件时只能抓住把手，不要接触到印刷电路板的镀金线；
    21.应注意设备易损耗件的及时更换，以保持精度。

中走丝线切割工作液如何用水稀释?

在线切割加工中，我们常把线切割母液用水稀释一定倍数再进行加工。通常加纯净水和自来水，没有条件的只能加地下水，但会造成工件夜分层和切割速下降，寿命降低的后果。究其原因，还要从水的硬度说起。所谓硬水，是指水中含钙、镁离子较多的水。钙、镁离子的多少用硬度表示。纯水硬度很低，又叫软水，自来水为保证人体需要保留了一部分钙、镁离子，硬度适中，地下水钙、镁离子较多俗称硬水。用硬度较高的地下水配置油基工作液时，会产生分层，是因为油基线切割液含有油酸皂成分(肥皂的主体)在水中电离成油酸钙等颗粒，积聚在一起形成絮状物，飘浮在工作液上层，造成的后果是：一是不利于清洗，二是降低有效成分。这就是用地下水速度变慢，寿命降低的原因。普通水基线切割液兑地下水变色是因为形成不溶于水的油酸钙等颗粒，造成速度变慢，寿命降低。线切割液遇地下水不变色，不分层。主要因为采用了德国西蒙的技术，全部用非离子表面活性剂，不与钙、镁离子起反应。所以用硬水配制，切割速度依然很快。

       结论：用普通线切割液配制工作液时用纯净水，其次只来水，禁用地下水。

电火花线切割机床专业术语解释：

脉冲电压：指电压或者电流的短暂徒变，常见的脉冲形状有矩形脉冲，方波脉冲，尖脉冲，锯齿脉冲，阶梯脉冲，间歇正玄脉冲等等，脉冲电压具有突变性和不联续性！ 脉冲电压波形是方波，类似于人的脉搏一样跳动.

脉冲宽度：在电子技术中,脉冲是指短时间内出现的电压或电流的突然变化。常把不按规律变化、带有突变特点的电压、电流都泛称为脉冲电信号。脉冲的种类很多，常见的脉冲信号波形有方波,矩形波等。描述脉冲信号的参数有:脉冲幅度Um(或Im)：脉冲重复周期T；脉冲的宽度tu；脉冲上升时间tr;脉冲下降时间tf.其中脉冲的宽度tu是指脉冲持续时间,.脉冲/秒(pulses per second缩写为PPS)是指每秒产生的脉冲数. 1pps即时间间隔为1秒的脉冲信号pps。

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