“中走絲線切割”機床的應用發展概況簡析(中) 銜接上篇： 中走絲線切割機床加工條件: 中走絲線切割加工能正常運行，中斯特技術指出必須具備下列條件： 1. 鉬絲與工件的被加工表面之間必須保持一定間隙，間隙的寬度由工作電壓、加工量等加工條件而定。 2. 電火花線切割機床加工時，必須在有一定絕緣性能的液體介質中進行，如煤油、皂化油、去離子水等，要求教高絕緣性是為了利于產生脈沖性的火花放電，液體介質還有排除間隙內電蝕產物和冷卻電極作用。鉬絲和工件被加工表面之間保持一定間隙，如果間隙過大，極間電壓不能擊穿極間介質，則不能產生電火花放電；如果間隙過小，則容易形成短路連接，也不能產生電火花放電。 3. 必須采用脈沖電源，即火花放電必須是脈沖性、間歇性，圖1中ti為脈沖寬度、to為脈沖間隔、tp為脈沖周期。在脈沖間隔內，使間隙介質消除電離，使下一個脈沖能在兩極間擊穿放電。 中走絲線切割機床組成: 中走絲線切割機床組成 1．機床主體：床身、絲架、走絲機構、X—Y數控工作臺 2．工作液系統 3. 高頻電源：產生高頻矩形脈沖，脈沖信號的幅值、脈沖寬度可以根據不同工作狀況調節。 4. 數控和伺服系統 中走絲線切割開環控制: 中走絲線切割機開環控制(Open -loop control system )指調節系統不接受反饋的控制，只控制輸出，不計后果的控制。又稱為無反饋控制系統。在數控機床中由步進電動機和步進電動機驅動線路組成。數控裝置根據輸入指令，經過運算發出脈沖指令給步進電動機驅動線路，從而驅動工作臺移動一定距離。這種伺服系統比較簡單，工作穩定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。所以一般僅用于可以不考慮外界影響，或慣性小，或精度要求不高的一些經濟型數控機床。 中走絲線切割閉環控制: 中走絲線切割機閉環控制(closed-loop control system)則是由信號正向通路和反饋通路構成閉合回路的自動控制系統，又稱反饋控制系統。在數控機床中由伺服電動機、比較線路、伺服放大線路、速度檢測器和安裝在工作臺上的位置檢測器組成。這種系統對工作臺實際位移量進行自動檢測并與指令值進行比較，用差值進行控制。這種系統定位精度高，但系統復雜，調試和維修困難，價格較貴，主要用于高精度和大型數控機床。 中走絲線切割半閉環控制: 中走絲線切割半閉環伺服系統的工作原理和閉環伺服系統相似，只是位置檢測器不是安裝在工作臺上，而是安裝在伺服電動機的軸上。這種伺服系統所能達以的精度、速度和動太特性優于開環伺服系統，其復雜性和成本低于閉環伺系統，主要用于大多數中小型數控機床。 中走絲線切割機參數設置: 中走絲線切割機多次切割工藝參數設置，*次切割任務是高速穩定切割。 ⑴脈沖參數：選用高峰值電流，較長脈寬的規準進行大電流切割，以獲得較高的切割速度。 ⑵電極絲中心軌跡的補償量小： f = 1/2φd +δ+ △ + S式中，f為補償量(mm);δ為*次切割時的放電間隙(mm);φd為電極絲直徑(mm);△為留給第二次切割的加工余量(mm); S為精修余量(mm)。在高峰值電流粗規準切割時，單邊放電間隙大約為 0.02mm；精修余量甚微，一般只有0.003mm。而加工余量△則取決于*次切割后的加工表面粗糙度及機床精度，大約在0.03～0.04mm范圍內。這樣，*次切割的補償量應在0.05～0.06mm之間，選大了會影響第二次切割的速度，選小了又難于消除*次切割的痕跡。 ⑶走絲方式：采用高速走絲，走絲速度為8～12m/s，達到zui大加工效率。 第二次切割的任務是精修，保證加工尺寸精度 。 ⑴脈沖參數：選用中等規準，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。 ⑵補償量f：由于第二次切割是精修，此時放電間隙較小，δ不到0.01mm，而第三次切割所需的加工 質量甚微，只有幾微米，二者加起來約為0.01mm。所以，第二次切割的補償量f約為1/2d+0.01mm即可。 ⑶走絲方式：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，以消除往返切割條紋，并獲得所需的加工尺寸精度。 第三次切割的任務是拋磨修光 。 ⑴脈沖參數：用zui小脈寬進行修光，而峰值電流隨加工表面質量要求而異。 ⑵補償量f：理論上是電極絲的半徑加上0.003mm的放電間隙，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。所以，僅用電極的半徑作補償量也能獲得理想效果。 ⑶走絲方式：像第二次切割那樣采用低速走絲限速進給即可 中走絲線切割加工處理： 中走絲線切割多次切割加工中工件余留部位的處理： 隨著世界范圍內模具工業新技術、新材料和新工藝的發展，為了增強模具的耐磨性，人們廣泛使用各種高強度、高硬度和高韌性的模具材料，這對提高模具的使用壽命極為有利，但它給電火花線切割工件余留部位加工后所帶來的技術處理造成不便。來處理工件余留部位的加工問題，這樣才能保證工件余留部位的表面質量和表面精度。特別是在塑料模、精密多工位級進模的生產加工過程中，能保證得到良好的尺寸精度，直接影響模具的裝配精度、零件的精度以及模具的使用壽命等。由于加工工件精度要求高，因此在加工過程中若有一點疏忽，就會造成工件報廢，同時也會給模具的制造成本和加工周期帶來負面影響。對于高硬度、高精度和高復雜度、且加工表面為非平面的小工件來說，采用多次切割加工的方法處理工件余留部位的切割任務顯得更為重要。 對于線切割工件余留部位切割的多次加工，首先必須解決被加工工件的導電問題，因為在高精度線切割加工中，線電極的行走路線可能需要沿加工軌跡往復行走多次，才能保證被加工工件具有較高表面粗糙度和表面精度，這時線切割加工是靠工件余留部位起到導電作用以保障電加工正常進行。但在進行工件余留部位的切割加工時，若*次切割即切下工件余留部位，將會導致被切割部分與母體分離，以致導電回路中斷，無法進行繼續加工，所以從線切割加工的條件性和延續性考慮，必須使工件余留部位即便在多次切割的情況下也能保持與母體之間正常導電的要求。 為了實現上述目的，操作工人力圖營造人為環境和條件來滿足導電要求，即當工作人員在操作電火花線切割機遇到切割工件余留部位時，可采用在被切割部分和母體之間粘銅片和在切割間隙中塞銅片的處理方法來造成人為的定位條件和導電條件，使是火花加工得以繼續進行，其具體做法與技巧如下： (1)在被切割部分與母體材料之間粘貼連接銅片。其目的是使工件余留部分在切割時與母體材料相連固定，保證線切割有良好的定位條件，從而保障工件有優異的加工質量，這可依照以下步驟進行： ①首先根據加工工件的大小把薄銅片(厚度根據線電極情況和加工部位形狀而定)剪成長條形，然后折疊，井保證折疊部分一長一短。 ②然后把銅片折疊的彎曲部分用小手錘錘平，并用什錦銼修理成楔形； ③再把經以上處理的銅片塞到線電極加工所形成的縫隙里，同時在工件該部分的表面滴上502膠水(即環氧樹脂瞬時快干膠)。由于切割時，電火花線切割機沖水使工件所受壓力較大，若單純用銅片塞緊來保證導電和固定，容易產生以下問題：(a)銅片塞得太松，擔心固定不可靠、導電不穩定；(b)銅片塞得太緊，又擔心損傷工件表面、破壞形位公差，所以采用502膠水來保證被切割部分與母體材料固定； ④在將銅片塞進加工部位時，應注意是：用502膠水粘貼連接銅片時應遠離工件余留部件處，以免502膠水滲到，造成絕緣。此外粘貼連接銅片的位置應考慮對稱分布，且應保證同時塞緊，避免工件發生偏移，以致影響工件加工質量。保證被切割工件余留部位形狀的正確性和精度的可靠性。 (2)在被切割部分與母體材料之間填充導電銅片。把經折疊、剪齊、錘平和修銼的薄銅片填充在線電極加工形成的縫隙里，并使銅片和縫隙壁緊密貼合。填充此銅片的目的是為了導電，因為前面粘貼連接銅片時用了502膠水，而502膠水是不導電的。為了實現導電要求，故采用填充導電銅片的方法，填充導電銅片時同樣應注意銅片的對稱布置以及銅片應同時加緊，并且不能塞得過緊以免劃傷工件的表面。不管是粘貼連接銅片還是填充導電銅縫隙的形狀。都應該把小銅片制成圓弧形，而且還應該用金相砂布打磨被錘過的銅片表面，以保證銅片表面光滑以避免劃傷工件已加工過的表面。 在采用電火花線切割機加工高硬度、高精度和高復雜度的小型工件時,按照上述方法和步驟進行線切割加工中工件余留部位的精密切割,是一種行之有效的方法,它所提出的步驟和技巧，經濟簡便、實用可行,從而為改善和提高精密線切割加工的質量和效率探索出新的途徑。 中走絲線切割機床控制系統：
1 、選用工業PC機，安全性能符合UL/CSA/TUV要求，具有良好的環境適應能力。 2 、自動編程與加工控制一體化同時輸入代碼。 3 、后臺編程功能，有效減少輔助時間。 4 、全數字化控制，良好的自適應性。 5 、三維立體造型加工軌跡顯示。 6 、四軸聯動，上下異形面加工。 7 、脈沖電源波形顯示。 8 、全繪圖式編程，功能強大。 9 、可與AUTOCAD.DXF文件直接通訊。 10 、配備PIXIEⅡ智能高頻電源系統。 未完，接下篇 如有技術問題咨詢請致電：——蘇州中航長風數控科技有限公司全面為你解決技術難題，提供。 |
