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中走丝线切割 我有新说法
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中走丝电火花线切割机,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。中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床。电火花线切割机(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM)。

1简介

  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。技术在实践中得出,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Ra在1.4~1.7μm之间。第三次、第四次或更多次切割(目前中走丝控制软件多可以实现七次切割)的任务是抛磨修光 ,可用小脉宽(目前小可以分频到1μs)进行修光,而峰值电流随加工表面质量要求而异,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。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*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,这样可使工件后尺寸得到保证。

2原理

  它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件, 例如模具的凸模、凹模。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。


  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。 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,执行的标准仍然是高速走丝机的相关标准,因此生产企业在对用户的宣传上要注意,一定要实事求是。

3加工条件

  中走丝线切割加工能正常运行,技术指出必须具备下列条件:


  1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙,间隙的宽度由工作电压、加工量等加工条件而定。


  2. 电火花线切割机床加工时,必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、皂化油、去离子水等,要求较高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电,液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙,如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,则不能产生电火花放电;如果间隙过小,则容易形成短路连接,也不能产生电火花放电。


  3. 必须采用脉冲电源,即火花放电必须是脉冲性、间歇性,图1中ti为脉冲宽度、to为脉冲间隔、tp为脉冲周期。在脉冲间隔内,使间隙介质消除电离,使下一个脉冲能在两极间击穿放电。

4组成

  中走丝线切割机床组成


  1.机床主体:床身、丝架、走丝机构、X—Y数控工作台


  2.工作液系统


  3. 高频电源:产生高频矩形脉冲,脉冲信号的幅值、脉冲宽度可以根据不同工作状况调节。


  4. 数控和伺服系统

5 应用

  中走丝线切割加工的应用


  1.广泛应用于加工各种冲模。


  2.可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件


  3.加工样板和成型刀具。


  4.加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模


  5.加工硬质材料、切割薄片,切割贵重金属材料。


  6.加工凸轮,特殊的齿轮。


  7.适合于小批量、多品种零件的加工,减少模具制作费用,缩短生产周期
 

6结论

  中走丝机床是我国的电加工机床,在模具制造及零件加工领域内有广泛的应用,在中低档市场中占有相当的分量。中走丝机床如何发展是电加工行业十分关心的课题。我们必须吸取国外的成功经验,扬长避短,直接应用当今计算机技术的新成果,尽快研制功能强大的基于PC的数控系统,从硬件上为中走丝机床的发展打下良好的基础;同时注意人工智能技术与高速走丝线切割机的结合,运用计算机软件技术来提高机床的性能。此外,加强机床本体的研究和开展多次切割工艺技术的应用,使机床的整体加工水平有一个较大的提高,不断增强高速走丝线切割机在市场上的竞争能力。在运用新技术、新工艺的同时,还必须重视对电火花线切割加工工艺规律进行深入细致的基础理论和实验研究,这也是一个非常重要的环节。 

参考资料

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