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关于中走丝线切割机床几点看法

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-06-18 15:45【

    具有我国自主知识产权的高速往复走丝电火花线切割机(俗称快走丝线切割或中走丝线切割),自20世纪70年代步入市场后,以其很高的性价比为广大的模具加工市场所接受,目前已经成为机械加工领域不可替代的加工手段,并且其应用领域在不断拓展,技术水平也在不断提升,也正在逐步为世界各国所接收。但为进一步适应市场的需求,往复走丝线切割须进行自身的不断完善。

1 效率稳定切割

中走丝线切割的加工工艺指标尤其是切割效率,切割表面粗糙度目前已经有了质的提高。但由于自身往复走丝的特点,使得其切割精度不可能与低速单向走丝电火花线切割机进行 终的抗衡,因此其良好的性价比的一个重要体现在于能进行效率、长期稳定的切割加工,尤其体现在高厚度切割方面,因此对于中走丝线切割而言切割效率的提高及持久性是一个永恒的话题。

目前采用智能脉冲电源,配合水基工作液(以宝玛BM-6高频水基工作液为例),可以达到的切割加工指标是:以平均100mm2/min的切割效率切割450000mm2工件,实际钼丝损耗小于0.01mm;切割工件厚度为120mmCr12模具钢,平均加工电流为7.2~7.3A,连续切割工件10000mm2,平均切割效率为210mm2/min; 切割效率目前已经超过250mm2/min。上述指标已经接近或达到中档慢走丝的一般切割效率要求,但由于中走丝线切割的运行成本仅仅是慢走丝的几十分之一甚到百分之一,因此在中小批量零件的切割生产中,中走丝线切割具有十分明显的优势。 今后努力方向希望稳定切割能达到180~250mm2/min,并且对于150mm以上厚度工件也同样适用。

2 高厚度切割

    中走丝线切割有别于慢走丝线切割的一个很大差异就在于能进行稳定的高厚度(厚度>500mm)切割。对于慢走丝线切割而言,极间冷却是依靠去离子水高压喷入放电间隙,因此,当切割厚度超过200mm后,由于去离子水进入切缝难度增加,因此切割效率很大降低,断丝几率就会大大提高。而中走丝线切割由于极间的工作介质主要依靠电极丝带入,因此,采用洗涤性良好的水基工作液后,冷却、洗涤及消电离等问题已不再成为高厚度切割的阻碍。目前商品化的中走丝线切割 切割厚度已超过1200mm,并且已有1500mm以上切割厚度的定制产品问市,如宝玛数控生产的BM系列中走丝线切割

当然,能进行500mm以上高厚度切割并不是只解决了极间冷却后就一定能稳定进行的。由于电极丝在切缝中的长度增加,电极丝经过导轮后有一个抛离效应,而抛离后偏离上下导轮理论切线的距离δ及跳动量均与上下线臂的跨距有关。因此,首先切缝须有足够的间隙容纳电极丝的跳动,所以要求脉冲电源有足够的爆炸力以获得较大的放电间隙;其次,电极丝抛离后偏离上下导轮理论切线的距离与跨距及电极丝的张力(T)有关,所以须控制好电极丝的张力及其稳定性;第三,由于工作液在极间作用长度的增加且工作液具有一定的导电性,必然会在极间产生较高的漏电流,并且由于极间介质的不均匀导致漏电流不稳定,从而会影响极间取样电压的稳定性,因此低电导率工作介质的选择及取样方式及取样点的改进也是需要面对的问题;第四,由于电极丝在极间停留的时间增加,极间排屑距离的拉长等因素易导致极间不正常放电的几率提高,电极丝断丝几率增加,因此加工中 能对非正常放电状态及时进行判断,一旦有异常放电应及时切断放电脉冲。在解决了上述问题后,高厚度切割的稳定性将会大大提高。

3 大锥度切割

中走丝线切割能进行大厚度切割的优势同样体现在大锥度切割尤其是大厚度、大锥度的塑胶模具切割方面,对于慢走丝线切割而言,塑胶模具尤其是大厚度、大锥度的塑胶模具切割是比较困难的。

4 稳定高精度多次切割的实现

中走丝线切割机床多次切割技术已成为一种实用的工艺方法,但中走丝线切割机床切割的稳定性、持久性以及拐角精度的控制又成为困扰其进一步发展的瓶颈,其 根本的问题仍然是如何保障电极丝空间位置的稳定性,目前随着宝玛数控研制的进电导轮、以及双向伺服紧丝装置 及其他厂家设计的一系列电极丝导向及定位器件的生产并投入实际使用,使得电极丝空间位置的稳定性及持久性得到了一定程度的保障。目前中走丝线切割对于厚度在80mm以内的一般形状工件多次切割已经能达到Ra0.8μm,切割精度长期稳定在0.01mm以内。下一步多次切割要解决的重点问题主要有:首先是解决在较高厚度工件的多次切割并进一步完善表面完整性问题,以将中走丝线切割多次切割进一步应用在高厚度、大锥度塑胶模具的多次切割方面,为此在选择工作液方面,宝玛BM-6高频水基通过降低电导率改进切割工艺等一系列措施,已经可以对150mm以内的工件进行稳定的多次切割。

 

 


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