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电火花线切割机床常见加工问题经验浅谈(二)
点击次数:1969 发布时间:2012-02-23
 

电火花线切割机床常见加工问题经验浅谈(二)

衔接上篇:

3,电火花线切割机床单板机与PC电脑机的不同:
国产快走丝线切割机的确是中国的特产,除中国内地,没有任何生产该类机床的厂家。如果就机床机械主机来说,无论原理和结构,都没有很悬殊的本质区别。各家机床的优劣差距体现在精度高低,精度的稳定持久性,机械加工件的精细程度,主要关键件的质量及可靠性。至于快速往复走丝带来的诸多加工弱势,尚无人能从主机机械结构上作出突破性改变。而操作控制系统,则大体有如下三类:分立元器件式,已逐渐淡出,占社会总保有量的1%—1。5%,且开机率较低。二、单板机式,是现今服役出力的主体,占社会总保有量的85%左右,是完成线切割任务的主力。三、PC机式,实现了编控一体,实现了图形直显和跟踪,实现了全界面操控,更方便,更直观,目前流行版本大致有十几种,尚没有一家形成优势。PC机式占社会保有量的15%左右。
单板机式的操控系统所以在市场上长盛不衰,主要原因在于:1、单板机的功能资源得到充分利用,已成为单板机应用领域的一个杰作。2、单板机的低价位,高可靠性。3、久经市场磨砺,技术成熟,完善。4、操作人员群体的识知度高,适合操作队伍的思维惯性。缺点在于除手动编程外,依懒其他编程手段和线接的传输。无屏幕显示和图形跟踪。数据存储量受到限制,无法直接对加工参数直接进行数字化修改设置等。
PC机式的操控系统得到众多用户的认可和好评,其内在原因是:1,符合技术,特别是计算机技术发展应用的总趋势。2、现成的机器配置和操作平台,生产厂只需单独研制编控程序和系统接口。3、编制程序和机床控制合为一体,省去了传输和存储之忧。4、及时便捷的彩色显示系统和图形的显示跟踪给使用者直观和可信的感觉。5、改造和升级的便捷也感召力。它的缺点在于PC机的绝大资源未被充分利用。使自然使用环境和电网供电条件变得较为苛刻,主板和主要配件市场保有时间较短。使整机再批次生产和修理困难等。
估计单板机式和PC机式操控系统将在较长时间内并存和竞争。
未来的线切割机,钼丝,快速往复走丝将延续下去,现行冷却液将因环保力度的加大出现质的改变;操控将更加人性化,便捷化,适用范围将更广。手控盒操作,甚至无线手控盒将普遍采用,工艺参数将主要集中解决五大问题,
1,稳定的0.01以上的精度,2,换向条纹的淡化和无碍化,3,稳定实用且不断丝的120mm2/分钟以上的切割效率,4,铝材与钢一样的不断丝,5,与快速往复走丝相适应的张力系统。6,无锥度机床操作更方便,兼用锥度功能将是随时拆装的附件形式。精度稳定性更高。锥度机床将化。


4,电火花线切割机的切割效率还能再高吗?
切割效率受两大因素的影响,一是丝的载流量(电流),二是切缝中的蚀除物不能及时清除,它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之,总能量,能量利用率都是切割效率的问题。?
业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验,结果证明,钼丝载流量达到150A/mm2时,其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,Ф0.12载流1.74A,Ф0.15载流2.6, Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量,无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速 10米/秒,北京油脂化工厂的DX-1冷却液,切厚度为50的普通钢,脉宽32MS。脉间200MS时,用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.A。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在zui大载流量时的面积切割效率为Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。但是,快速往复走丝的线切割是不允许(排丝,挠度,损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的.,且因蚀除物排出速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。.
蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用,它短路掉了 经钼丝向间隙提供的一部分能量,所以当切割料加厚,蚀除物排出更为困难的时候,能量损失的多,有效的加工脉冲会更少,放电电流变成了线性负载电流,形不成加工而只加热了钼丝,这是能量被损失和断丝的主要原因。
针对 影响加工效率的两大主要原因,提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力:
加大单个脉冲的能量,即脉冲幅值和峰值电流,为不使丝的载流量负担过大,则应相应加大脉冲间隔,使电流平均值不致增加太多。
保持冷却液的介电系数和绝缘强度,维持较高的火花爆炸力和清洗能力,使蚀除物对脉冲的短路作用减到zui小。
提高运丝导丝系统的机械精度,因为窄缝总比宽缝走得快,直缝总比折线缝走得快。
适当地提高丝速,使丝向缝隙内带入的水速加快,水量加大,蚀除物更有效地排出。
增加水在缝隙外对丝的包络性,即让水在丝的带动下起速,起速的水对间隙的清洗作用是较强的。
改善变频跟踪灵敏度,增加脉冲利用率。
减少走丝电机的换向时间,启动更快,增加有效的加工时间。
经上述努力,把切割效率提高到100~120mm2/分钟是可能的,是有实际意的,至于把指标提得更高,则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。

5,线切割机床断丝保护常误动作怎么办
首先要明确断丝保护的原理,它是靠在上丝架的中间部位增加一个导电块,这个导电块和上线架上的另一个导电块分别接到一组开关触点上,当这两个导电块被钼丝短路时,就相当于这一组开关触点处于闭合状态,使一个小的直流继电器动作,这个小继电器的常开触点接通了走丝和上水的两个接触器,这个小继电器如果处于非动作状态,则丝和水就同时被关掉。就是说以两个导电块间是否有钼丝连接来决定丝转和上水。这个小继电器的误动作通常是钼丝在两个进电块上接触不良,没能使小继电器处于稳定的动作状态,这跟丝的张力大小,在进电块上勒得松紧,进电块上是否已有深槽,进电块是否已填塞上杂物,都有密切关系,故调整进电块的位置状态,调整丝的张力,擦净导电块并与丝有良好的电接触都会对误动作起有益作用。
断丝保护功能尽管避免了因断丝造成的丝乱甩,水乱溅。但也产生了一些负面影响,其一增加了一个导电块,人为地造成了丝的上行和下行磨擦阻力的不同导致的张力不一,其二是增加了一个夹丝的机会,特别是切铝的时候,多一个导电块就多一个深槽夹丝的危险。还应该提示一下,不要指望断丝保护后就地穿丝继续加工,这种可能性是很小的,一是不容易穿上,二是穿上再切而不留下断丝痕迹的可能性极小,这个断丝痕迹在多数工件上是不能允许的,模具行业的多数人都具有这种经验。
不用导电块取样尚无断丝判定的好方法,光电、红外、磁感应都难适应丝架上的环境,微动开关虽迟缓些,仍是方案之一。
把机床调整到连续稳定工作,不断丝,任何时候都是很重要的,如同任何时候都是不摔跤好,摔了后的再补救,怎么也不如不摔。过多的依赖断丝保护难免误事。这就是很多具有长期经验的人去掉断丝保护功能,取消那个导电块,反到切出水平更高工件,取得更稳定的切割效果的主要原因。
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