詮釋“中走絲線切割”機床的應用發(fā)展概況(上) 中走絲線切割機床,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(xiàn)多次切割功能，被俗稱為“中走絲線切割”,所謂“中走絲”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(wěn)、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(zhì)量也相對提高，加工質(zhì)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(xiàn)了無條紋切割和多次切割。在實踐中得出，在多次切割中*次切割任務主要是高速穩(wěn)定切割，可選用高峰值電流，較長脈寬的規(guī)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 ?？蛇x用中等規(guī)準，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。 為了達到精修的目的，通常采用低速走絲方式，走絲速度為1～3m/s，并對跟蹤進給速度限止在一定范圍內(nèi)，以消除往返切割條紋，并獲得所需的加工尺寸精度。 第三次、第四次或更多次切割(目前中走絲控制軟件zui多可以實現(xiàn)七次切割)的任務是拋磨修光 ，可用zui小脈寬(目前zui小可以分頻到1μs)進行修光，而峰值電流隨加工表面質(zhì)量要求而異，實際上精修過程是一種電火花磨削，加工量甚微，不會改變工件的尺寸大小。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。中斯特技術在加工過程中，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(nèi)應力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應力的影響，將產(chǎn)生不定向、無規(guī)則的變形，使后面的切割吃刀量厚薄不均，影響了加工質(zhì)量和加工精度。因此需根據(jù)不同材料預留不同加工余量，以使工件充分釋放內(nèi)應力及*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zui后尺寸得到保證。 中走絲線切割機的發(fā)展： 中國*(除中國內(nèi)地，沒有任何國家和地區(qū)生產(chǎn)該類機床的廠家)的高速走絲電火花線切割機(WEDM-HS)，由于結構簡單、造價低、工藝效果好，加上使用過程消耗少，自上世紀六十年代末被研制成功之后就得到飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為制造業(yè)中一種*工藝裝備。至2004年底，全國年產(chǎn)量已超過3萬臺，約占世界電火花線切割機總產(chǎn)量的70% 。但由于其加工質(zhì)量問題未得到有效解決，而隨著國外生產(chǎn)的低速走絲電火花線切割機(WEDM-LS)技術水平的不斷提高，模具工業(yè)的發(fā)展，曾令中國人感到自豪的中國*的WEDM-HS，如今卻陷入難于發(fā)展的困境。已難于滿足模具發(fā)展需要。 為了滿足用戶需要，在保留快速走絲線切割機床結構簡單、造價低、工藝效果好、使用過程消耗少等特點的基礎上，引用上精密模具加工設備的先進理念及慢走絲多次切割技術(即*次切割用較大的電規(guī)準進行高速粗切割，然后用精規(guī)準和精微規(guī)準進行第二次、第三次甚至第四、五次切割，將加工表面逐級修光，以獲得較理想的加工表面質(zhì)量和加工精度)，開發(fā)了能實現(xiàn)多次切割的智能化系統(tǒng)中速走絲電火花線切割機(WEDM-CS)。 “中速走絲”，不僅電極絲移動速度介于“高速”與“低速”之間，而且加工質(zhì)量高于“高速走絲機”，并逼近低速走絲機。但由于中走絲是近幾年才開始，所以很多對中走絲加工工藝還不熟悉。 事實上不是所有的往復走絲電火花線切割機都能進行多次切割，或者說不是所有的往復走絲電火花線切割機采用多次切割技術后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項綜合性的技術，它涉及到機床的數(shù)控精度、脈沖電源、工藝數(shù)據(jù)庫、走絲系統(tǒng)、工作液及大量的工藝問題，并不是簡單地在高速走絲機上加上一套運絲變頻調(diào)速系統(tǒng)即可實現(xiàn)的，只有那些制造精度高，并在諸方面創(chuàng)造了多次切割條件的往復走絲電火花線切割機才能進行多次切割和無條紋切割，并獲得顯著的工藝效果。如目前已有一些企業(yè)為進一步提高機床本體精度，X、Y坐標工作臺采用了直流或交流伺服電機作驅動單元直接驅動滾珠絲杠，同時采用了帶螺距補償功能的全閉環(huán)控制，可以利用數(shù)控系統(tǒng)對機床的定位精度誤差進行補償和修正。在保證精度的前提下，減小因長期使用而導致的加工精度下降，延長機床的使用壽命。運絲系統(tǒng)方面采用特殊(大多數(shù)采用金剛石)電極絲保持器，保持電極絲的相對穩(wěn)定，減小加工過程中電極絲的張力變化。冷卻系統(tǒng)方面改變常用的粗放冷卻方式，采取多級過濾并對介電常數(shù)等關鍵參數(shù)加以控制，確保精加工的順利進行?？刂栖浖矫嫣峁╅_放的加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫，可以根據(jù)材料的質(zhì)地、厚度、粗糙度等條件選擇對應的加工參數(shù)。相信經(jīng)過我們的努力，多次切割技術將會更加完善，往復走絲電火花線切割加工技術也將得到更好的應用和發(fā)展。 中走絲線切割加工原理： 中走絲線切其工作原理: 繞在運絲筒上的電極絲沿運絲筒的回轉方向以一定的速度移動，裝在機床工作臺上的工件由工作臺按預定控制軌跡相對與電極絲做成型運動。脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。 中斯特技術在這里指出，“中走絲”電火花線切割機比快走絲電火花線切割雖加工質(zhì)量有明顯提高，但它仍然屬于高速走絲電火花線切割機的范疇，切割精度和光潔度仍與低速走絲機存在較大差距，且精度和光潔度的保持性也需要進一步提高。“中走絲機”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，目前執(zhí)行的標準仍然是高速走絲機的相關標準，因此要注意生產(chǎn)企業(yè)在對外的宣傳是否是實事求是。 未完，待續(xù) 更多技術資訊：——蘇州中航長風全面提供與服務。 |
