詮釋“中走絲線切割”機(jī)床的應(yīng)用發(fā)展概況(上) 中走絲線切割機(jī)床,屬往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床范疇，是在高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)上實(shí)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(fù)合走絲線切割機(jī)床，即走絲原理是在粗加工時(shí)采用高速(8-12m/s)走絲，精加工時(shí)采用低速(1-3m/s)走絲，這樣工作相對(duì)平穩(wěn)、抖動(dòng)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(duì)提高，加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說，用戶所說的“中走絲”，實(shí)際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了無條紋切割和多次切割。在實(shí)踐中得出，在多次切割中*次切割任務(wù)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(zhǔn)進(jìn)行大電流切割，以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務(wù)是精修，保證加工尺寸精度 ?？蛇x用中等規(guī)準(zhǔn)，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。 為了達(dá)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(duì)跟蹤進(jìn)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(shí)現(xiàn)七次切割)的任務(wù)是拋磨修光 ，可用zui小脈寬(目前zui小可以分頻到1μs)進(jìn)行修光，而峰值電流隨加工表面質(zhì)量要求而異，實(shí)際上精修過程是一種電火花磨削，加工量甚微，不會(huì)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(jìn)給即可。中斯特技術(shù)在加工過程中，多次切割還需注意變形處理，因?yàn)楣ぜ诰€切割加工時(shí)，隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應(yīng)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(yù)留不同加工余量，以使工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力及*扭轉(zhuǎn)變形，在后面多次切割中能夠有足夠余量進(jìn)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(jī)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(jī)床的廠家)的高速走絲電火花線切割機(jī)(WEDM-HS)，由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、工藝效果好，加上使用過程消耗少，自上世紀(jì)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(tái)，約占世界電火花線切割機(jī)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(jī)(WEDM-LS)技術(shù)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(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、工藝效果好、使用過程消耗少等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引用上精密模具加工設(shè)備的先進(jìn)理念及慢走絲多次切割技術(shù)(即*次切割用較大的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行高速粗切割，然后用精規(guī)準(zhǔn)和精微規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行第二次、第三次甚至第四、五次切割，將加工表面逐級(jí)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(shí)現(xiàn)多次切割的智能化系統(tǒng)中速走絲電火花線切割機(jī)(WEDM-CS)。 “中速走絲”，不僅電極絲移動(dòng)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(jī)”，并逼近低速走絲機(jī)。但由于中走絲是近幾年才開始，所以很多對(duì)中走絲加工工藝還不熟悉。 事實(shí)上不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)都能進(jìn)行多次切割，或者說不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，它涉及到機(jī)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(jī)上加上一套運(yùn)絲變頻調(diào)速系統(tǒng)即可實(shí)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(fù)走絲電火花線切割機(jī)才能進(jìn)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(jìn)一步提高機(jī)床本體精度，X、Y坐標(biāo)工作臺(tái)采用了直流或交流伺服電機(jī)作驅(qū)動(dòng)單元直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，同時(shí)采用了帶螺距補(bǔ)償功能的全閉環(huán)控制，可以利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的定位精度誤差進(jìn)行補(bǔ)償和修正。在保證精度的前提下，減小因長期使用而導(dǎo)致的加工精度下降，延長機(jī)床的使用壽命。運(yùn)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(duì)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(jí)過濾并對(duì)介電常數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)加以控制，確保精加工的順利進(jìn)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(duì)應(yīng)的加工參數(shù)。相信經(jīng)過我們的努力，多次切割技術(shù)將會(huì)更加完善，往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)也將得到更好的應(yīng)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(yùn)絲筒上的電極絲沿運(yùn)絲筒的回轉(zhuǎn)方向以一定的速度移動(dòng)，裝在機(jī)床工作臺(tái)上的工件由工作臺(tái)按預(yù)定控制軌跡相對(duì)與電極絲做成型運(yùn)動(dòng)。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(shù)在這里指出，“中走絲”電火花線切割機(jī)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(jī)的范疇，切割精度和光潔度仍與低速走絲機(jī)存在較大差距，且精度和光潔度的保持性也需要進(jìn)一步提高。“中走絲機(jī)”具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低以及使用消耗少等特點(diǎn)，因此也有其生存的空間，目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)仍然是高速走絲機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此要注意生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)外的宣傳是否是實(shí)事求是。 未完，待續(xù) 更多技術(shù)資訊：——蘇州中航長風(fēng)全面提供與服務(wù)。 |
