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线切割,电加工新手入门教程,方法,资料专贴

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发表于 2006-5-27 16:12:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本贴为线切割,电加工新手入门教程,方法,资料专贴,请勿在后面跟些无关主题的贴子
过去碌碌无为,现在浑浑噩噩,将来马齿徒增.如此一生而已.
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发表于 2006-5-29 22:48:42 | 显示全部楼层
电火花加工机床故障检修小结
请看http://www.jxcad.com.cn/forum.ph ... d=26105&fpage=1
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发表于 2006-5-29 23:01:21 | 显示全部楼层
DK77系列数控线切割机床 使用说明书(机械、电气部分)

doc_dk77.rar___200572914324253515.rar

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发表于 2006-5-29 23:13:23 | 显示全部楼层
线切割原理介绍
线切割原理介绍及工业安全
线切割加工机发展史
      20世纪中期, 苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时﹐发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化﹑氧化而被腐蚀掉﹐从而开创和发明了电火花加工方法, 线切割放电机也于1960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工﹐其实认为加工速度虽慢﹐却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。当时使用之加工液用矿物质性油(灯油)。绝缘性高﹐极间距离小﹐加工速度低于现在械械﹐实用性受限。
    将之NC化﹐在脱离子水(接近蒸馏水)中加工的机种首先由瑞士放电加工机械制造厂在1969年巴黎工作母机展览会中展出﹐改进加工速度﹐确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却很费事﹐若不用大型计算机自动程序设计﹐对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置(Automatic  Programed Tools APT)出现前﹐普及甚缓。
   日本制造厂开发用小型计算机自动程序设计的线切割放电加工机廉价﹐加速普及。线切割放电加工的加工形状为二次元轮廓。自动程序装置广用简易形APT(APT语言比正式机型容易)﹐简易形APT的出现为线切割放电机发展的重要因素
线切割放电加工基本原理
     线切割放电加工以铜线作为工具电极﹐在铜线与铜﹑钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压﹐并保持5~50um间隙﹐间隙中充满煤油﹑纯水等绝缘介质﹐使电极与被加工物之间发生火花放电﹐并彼此被消耗﹑腐蚀.在工件表面上电蚀出无数的小坑﹐通过NC控制的监测和管控﹐伺服机构执行﹐使这种放电现象均匀一致﹐从而达到加工物被加工﹐使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品.
电火花加工的物理原理如下﹕         
  为了在2个电极之间产生电火花﹐这2个电极之间的电压必须高于间隙(电极-工件之间)击穿电压取决于﹕
1)     电极和工件之间的距离﹔
2)     电介液的绝缘能力(水质比电阻)﹔
3)     间隙的污染状况(腐蚀废物)。
放电首先在电场最强的点发生﹐这是个复杂的过程;自由正离子和电子在场中积累﹐很快形成一个被电离的导电通道;在这个阶段﹐两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞﹐形成一个等离子区﹐并很快升高到8000到12000度的高温﹐在两导体表面瞬间熔化一些材料﹐同时﹐由于电极和电介液的汽化﹐形成一个气泡﹐并且它的压力规则上升直到非常高;然后电流中断﹐温度突然降低﹐引起气泡内向爆炸﹐产生的动力把溶化的物质抛出弹坑﹐然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体﹐并被电介液排走;对于电极及工件腐蚀对不对称的问题﹐主要取决于电极热传导性﹐材料的熔点,持续时间以及放电密度﹐发生在电极上称作损耗﹐发生在工件上称作去除材料.
工 业 安 全
    为了确保操作者和机床在最佳安全条件下﹐及同一厂内人员的健康和具备舒适的工作环境﹐使机器设备长时间保持原有加工性能及精准度﹐ 延长使用寿命﹐必须遵守线切割放电加工的安全规则。
一﹑环境﹕
    环境的选择与线切割放电加工设备及其操作人员有直接的关系﹐环境选择的好坏有以下影响﹕其一﹑损坏设备性能及精度﹐使其机床寿命缩短﹔其二﹑影响工件加工精度﹐造成品质不良﹔其三﹑对操作者的安全及身体健康也有所危害。故而﹐在环境场所的选择请参考以下事项﹕
1.满足线切割机床所要求的空间尺寸﹔
2.选择能承受机床重量的场所﹔
3.选择没有振动和冲击传入的场所。
    线切割放电机床是高精度加工设备﹐如果所放置的地方有振动和冲击﹐将会对机台造成严重的损伤﹐从而严重影响其加工精度﹐缩短其使用寿命﹐甚至导致机器报废。
4.选择没有粉尘的场所﹐避免流众多的通道旁边﹔
(1)  线切割放电机器之本身特性﹐其空气中有灰尘存在﹐将会使机器的丝杆受到严重磨损﹐从而影响使用寿命﹔
(2)  线切割放电机器属于计算机控制﹐计算机所使用的磁盘对空气中灰尘的要求相当严格的﹐当磁盘内有灰尘进入时﹐磁盘就会被损坏﹐同时也损坏硬盘﹔
(3) 线切割放电机本身发出大量热﹐所以电器柜内需要经常换气﹐若空气中灰尘太多﹐则会在换气过程中附积到各个电器组件上﹐造成电器组件散热不良﹐从而导致电路板被烧坏掉。因此﹐机台防尘网要经常清洁。
5.选择温度变化小的场所﹐避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地方
(1)高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行﹐一般为室温20C﹔
(2)由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量﹐如果温度变化太大,则会对机器使用寿命造成严重影响。
6.选择屏蔽屋﹕因线切割放电加工过程属于电弧放电过程﹐在电弧放电过程中会产生强烈的电磁波﹐从而对人体健康造成伤害﹐同时会影响到周围的环境.
7.选择通风条件好﹐宽敞的厂房﹐以便操作者和机床能在最好的环境下工作.
二﹑搬运﹕
1.搬运方式的选择﹕线切割放电加工机设备搬运用叉车式和滚轮式﹐特殊情况下时选用吊式移动﹔
2.搬运前的锁定﹕在搬运之前﹐必须用专用随机固定件将床台和各轴锁定。以防止在搬运中造成设备损坏,从而影响机台精度甚至使设备报废。
三﹑操作安全﹕
  为不使机床及人员受到损坏及危害,在操作线切割加工设备时需注意以下事项。
1.只有经过此类机器设备培训的人员才能获准使用该机器设备。
2.为了避免加工液及电柜过热﹐冷却系统必须处于连续工作状态﹔
3.为了避免直接接触到通电的电线﹐必须关闭机台防护门﹔
4.不允许2人同时操作同一机台﹐在运行画面操作时﹐应尽量将荧屏亮度降低﹐并选择斜视观察画面﹐从而减少荧屏辐射给眼睛带来的伤害﹔
5.加工者应熟练掌握操作面板各按键的具体功能及使用中的状态﹐在机台的操作过程中灵活运用﹐熟知画面的转换﹐特别是几个重要的画面(如准备画面﹐观察画面)所具有的功能﹐避免在加工中因不熟悉操作面板而造成各种异常﹐另因各按键(特别是常用键)的高密集使用容易受损﹐所以在操作面板时﹐表面应附一层塑料纸作保护﹐以延长操作面板之使用寿命﹔
6.同操作面板一样﹐加工者也应熟知遥控器的具体使用方法﹐遥控器之按键外表应有一层塑料纸作保护﹐另外﹐遥控器之所以可以脱离操作板远距离 操作﹐是利用一根电线作传导﹐所以遥控器的保护还应包括对电线的保护。在使用过程中不可大力拉动电线﹐以免遥控器失灵﹐电线列的部分应圈起放置﹐使用后﹐一定要放回原处挂好﹔
7.在机床或机头移动时﹐绝不可将手可手指置于机头和工作物之间﹐经防因指令输错或方向键按错﹐造成安全事故﹔
8.加工平台的保护﹕在加工工件时﹐应注意装夹方式是否会伤到加工平台﹐在机台使用时应吹干平台﹐长期不使用时应上防锈油加以保护机床﹔
9.在工件的架设过程中﹐应注意切割中是否会撞到上下机头﹐对于有小孔的加工应采用特殊加工工艺﹐避免因废料无法取出而造成卡料﹐影响机床精度﹔
10.工件的装夹以方便和稳固为原则﹐在架设工件时压紧力以工件不被水冲动为原则﹐以免造成螺钉滑丝而无法卸除﹔
11.在日常的工作中﹐经常会遇到使用一般架模方法而无法加工之工件﹐在这时就必须使用特殊的装夹治具﹕
(1)小型工件--压板无法架设时可虑使用正角器或麦石进行加工﹔
(2)如遇大斜度类工件--无法倾斜加工时﹐应采用正弦台或斜度垫块辅助倾斜的加工方法进行加工﹔
(3)多件加工时--可考虑采用正角器或麦石进行重迭加工
(4)在治具的使用过程中﹐应保证治具不受到损伤.(如:为方便架模而在切割中伤到治具等动作都是不可行的)
12.加工时应特别注意设备:电压表之电压是否在规定的标准范围内﹔
13.加工中不能直接用手触摸工作物及铜线﹐落料时应注意料头卡机头的现象﹐料头较难取出时要小心设备和手指不受到伤害﹔
14.在清洗加工物时﹐会用到草酸清洗液﹐在使用时应采用毛刷洗净加工物,而不应用双手直接接触草酸清洗工作物﹐从而减少草酸对手的腐蚀﹐切勿将草酸弄入眼睛﹐若有弄入应立即用清水清洗﹔
15.线割机台操作人员加工后应注意勤洗手﹐特别在用餐前应洗净双手﹐避免杂质较多的加工液摄入危害身体﹔
16.在电源柜内部或机床的电器件上进行各种维修和检测时﹐总开关必须设置于OFF位置﹐并设立标示牌(维修中勿开电源)﹔
17.维修和检测时﹐必须遵守安全指示﹐任何维修工作之前必须查阅手册中相应章节﹔
18.只有当控制柜切断电源后﹐才能触摸电子组件﹔
19.拿组件时只能抓住把手﹐不要接触到印刷电路板的镀金线﹔
21.应注意设备易损耗件的及时更换﹐以保持精度。
四﹑安全装置\\
    A﹑机器设备安全装备之介绍﹕
1.      蜂鸣器的设置(可在发生停止或异常时自动报警)﹔
2.      屏幕保护的设置(可在画面长时间不使用时﹐屏幕自动关闭减少辐射)﹔
3.      紧急制动键的设置(可在发生突发异常时紧急制动)﹔
4.      散热风扇的安装(主要负责主机箱的通风散热)﹔
B﹑安全装备操作使用方法﹕
1.  蜂呜器的使用﹐蜂呜器的使用只有两种状态:当功能选择为“ON”时﹐蜂呜器会对出现的异常自动报警;当功能选择为“OFF”时﹐蜂呜器不起作用。蜂呜器主要起提示用﹐当机台暂停时﹐提醒加工者将机台继续加工处理﹔
2.  屏幕保护的使用﹕沙迪克机型屏幕保护的设置﹐可利用参数的修改进行﹐选择是否启用屏幕保护﹐并可设置启用时间﹐如无使用时将之关闭即可﹔
3.  紧急制动按钮的使用﹕当机台出现突发异常﹐加工者无法立刻想出正确的解决方法时﹐可按此键将机台制动﹔4.  散热风扇在主电源打开的情况下便会启用﹔
五﹑急救逃生﹕
1.  火灾发生﹕火灾发生时﹐应及出正确的消防处理﹐并立即上报主管﹐拨打火警“119”电话时 (必须有接到高级主管命令) ﹐要讲清着火单位名称详细地址﹐着火物质﹐火情大小及报警人的姓名与电话号码﹐并积极参与扑救初期火灾﹐防止火势蔓延﹐当火势难以控制时﹐就要镇定情绪﹐设法逃生。当被烟包围时﹐要用湿毛巾捂住口鼻﹐低姿势行走匍匐穿出现场﹐当逃生通道被烟火封住﹐可用湿棉被等披在身上弯腰冲过火场。当逃生通道被堵死时﹐可通过阳台排水管等处逃生﹐或在固定的物体上拴绳子﹐顺绳子逃离火场﹐如果上述措施行不通﹐则应退回室内﹐关闭通往火区的门窗﹐并向窗外浇水延缓火势蔓延﹐同时向窗外发出求救信号﹐总之﹐在任何情况下﹐都不要放弃救生的希望﹔
2.   当发现有人触电后﹐应迅速展开急救工作﹐动作迅速。方法准确最为关键。无论在何时何地发现危重病人或意外事故﹐都可拨打“120”电话﹐请求急救中心进行急救。首先应迅速切断电源﹐若电源开关距离较远﹐可用绝缘物体拉开触电者身上的电线﹐或用带绝缘柄的工具切断电源﹐切勿用金属材料或潮湿物体作救护工具﹐更不可接触触电者身体﹐以防自己触电。当触电者脱离电源后﹐应根据其具体情况﹐迅速对症状救治。对伤势不重﹐神志清醒者﹐应使其安静休息一小时﹐再送往医院观察﹔对伤势较重﹐也失去知觉﹐但心脏跳动和呼吸还存在﹐应使其舒适﹐安静地平卧﹐并速请医生诊治或送往医院﹐对伤势严重﹐呼吸停止或心脏跳动停止﹐或二者都已停止﹐应立即施行人工呼吸及胸外挤压﹐并速送医院诊治
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发表于 2006-5-29 23:30:24 | 显示全部楼层
快走丝线切割工作液的配制
线切割工作液由专用乳化油与自来水配制而成,有条件采用蒸馏水或磁化水与乳化油配制效果更好,工作液配制的浓度取决于加工工件的厚度、材质及加工精度要求。
   从工件厚度来看,厚度小于30mm的薄型工件,工作液浓度在1O%~15%之间;30~lOOmm的中厚型工件,浓度大约在5%~1O%之间;大于1OOmm的厚型工件,浓度大约在3%~5%之间。
    从工件材质来看,易于蚀除的材料,如铜、铝等熔点和气化潜热低的材料,可以适当提高工作液浓度,以充分利用放电能量,提高加工效率,但同时也应选较大直径的电极丝进行切割,以利于排屑充分。
    从加工精度来看,工作液浓度高,放电间隙小,工件表面粗糙度较好,但不利于排屑,易造成短路。工作液浓度低时,工件表面粗糙度较差,但利于排屑。
    总之,在配制线切割工作液时应根据实际加工的情况,综合考虑以上因素,在保证排屑顺利、加工稳定的前提下,尽量提高加工表面质量。
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 楼主| 发表于 2006-5-30 10:00:48 | 显示全部楼层
高速走丝线切割机的二次切割加工工艺

http://www.jxcad.com.cn/forum.ph ... id=1896&fpage=1
过去碌碌无为,现在浑浑噩噩,将来马齿徒增.如此一生而已.
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发表于 2006-5-30 20:46:08 | 显示全部楼层
电火花加工机床故障检修小结
故障检修是一个不断深化的认识过程,寻找故障的方法和程序既有一定规律, 但又不是一个固定不变的模式,根据不同的情况,灵活应用不同的方法,制订出一个可*而又周密的检修方案,才能收到事半功倍的效果。

(1) 机型:低速走丝线切割机CU T100D
故障现象:不能自动穿丝。
故障检修:自动穿丝时,从上机头喷嘴喷出的水流正常,但下机头喷嘴本应吸水,却向外喷水。检查水箱管路,发现节流阀(旁接一管可作吸水用) 下的阀门被关死了,打开后穿丝正常。但穿孔时发现穿孔机头上的电极一碰到工件,立即抬刀,不能放电加工。这有两种可能:放电板故障或连线故障。本着先易后难的原则先检查连线,发现有一负极连线已断, 连好后, 故障排除。在低速走丝线切割机CU T150HSS 上也发生类似故障,现象是不能放电加工。根据经验, 遇到这种情况,应优先考虑连线是否良好。放电板故障,只遇到过一次:是在低速走丝线切割机SPRINT20 上出现故障信息735 。经查是由于7 号放电板PMO211 灰尘太多造成的。

(2) 机型: 低速走丝线切割机CU T100D
故障信息: 104 。
故障现象: 机床回零点时,向U 轴负方向移动
机床至极限- 30. 50mm 处时,机床仍然不停(手压行程开关向U 轴正方向移动时,机床只能回到零点) ,直冲到- 36. 00mm 处被顶死,只得人为暂停。
故障检修:拆下行程开关,用万用表测WID282电路板J 5 插座21 、22 脚, + 20V 输入电压正常。关机,手压行程开关,用万用表测WID282 电路板J 5插座21 、22 脚,通断显示正常。初步断定是STB203 、IMC202 两块控制板有问题。将STB201 、STB202 、STB203 电路板( STB202 电路板与此故障无关,当时怕换乱了,就一齐换掉) 与SPRINT 20 机床的相同电路板互换。故障依旧。又换相关的DBE201 、IMC202 、DMC201 、DMC202 、SBC201电路板。这时向U 轴正方向能移动,却不能冲水了(STB202 电路板GL4 、GL6 指示灯不亮。SE5 中间
继电器线圈没有+ 24V 电压,水泵无法工作) 。考虑SPRINT20 冲水方式与CU T100D 不同,所以又把电路板统统换回,开机后出现450 信息,冷却系统出故障,且无冲水。按手动按钮(不论正负U 、V 、X 、Y 轴) 机床只能移动一下,又出现450 信息,然后死机。这种情况似乎与DWC205 板有关。于是更换DWC205 电路板,无效果。最后,把分站站长DMC202 板换掉(低速走丝线切割机单板机控制板有好几块,由主单板机(站长) 分别控制其下各级分单板机(分站站长) ,各分单板机把各分功能控制板的工作情况汇总给主单板机控制板) 。开机后,屏幕显示乱
码,遥控盒无显示。把电路板重插一遍后开机,乱码消除。出现信息123 、109 、421 、300 、301 、451 、486 、450 、108 , 系电源电路板故障, 经仔细察看, 发现L PS220 电源电路板指示灯全不亮,关机检查,发现该电源电路板没插牢。插紧后再开机,故障排除。
其实出现104 信息,可能只是STB01 或STB03 接触不良。

(3) 机型:低速走丝线切割机SPRINT 20
故障信息:421 , 123 。
故障现象:M2 送丝电机不转。
故障检修:上下移动配重,改变Rx2 磁敏电位器阻值,M2 电机没有转停动作。测DWC206 电路
板J 6 插座的3 、4 脚,无电压输出,拔下DWC206板,发现V5 场效应三极管BDW84D 已开路,更换后M2 电机正常转动。

(4) 机型:低速走丝线切割机SPRINT20
故障现象:机床M4 皮带驱动电机不转。
故障检修:M4 皮带驱动电机分别由三块电路板DWC205 、DMD212 、DMD215 控制,DWC205 电路板上有单板机是起控制作用的,负责输出电信号。DMD212 电路板承前启后,是前置放大板。DMD215电路板是功率驱动放大板。DMD215 电路板上的COMS 三极管直接驱动M4 皮带电机转动。根据DMD215 电路板GL1 指示灯不亮, 首先应检测DMD215 电路板发现前极没有电压信号加入。查其前级电路板DWC212 ,也没有发现有电压信号加入。最后查到DWC205 电路板的UA9638 输出放大器发现其已击穿。更换一新的后,故障排除。还有一
次M4 皮带驱动电机开机就自转不停,按停止按钮也停止不下来。在开机时,测量DMD212 电路板J 2插头11 、12 脚,有+ 2. 79V 电压,当机床自检完成后,变成20. 2V 振荡(在按手动穿丝按钮时,J 2 插头11 、12 脚有+ 2. 81V 电压。按停止按钮后,变成20.2V 振荡) 。继续从前向后往下查DMD215 电路板上SN75182 双差分线接收器4 脚, + 20V 高电平,光藕三极管C 极2. 3V。R 3 1 电位器0. 5V。V3IRF750 COMS 三极管B 极0. 75V ,C 极40V (按手动穿丝按钮时,C 极+ 45V) 。不难判定功率驱动V3 COMS 三极管有问题,拆下测量,V3 COMS 三极管已击穿。更换一新的后,故障排除。

7) 机型:电火花加工机床2U
故障信息:4247 , 349 , 4302 , 4493 , 4442。
故障现象:机床换油后,在加工过程中,出现以上信息后,循环油泵自动关闭,机床停止加工。疑
是换油时空气进入管道造成。将油泵气门打开放气也没效果(事后得知2U 机床由于油位低,换油后不用放气) 。为判断是控制柜故障还是油路故障,把S10 油量继电器短接( PM1 板上的AP1 接线排7 、8脚用导线连上) ,此时这路检测信号成开路状态,微机关闭油泵自动保护。(模具人才网欢迎您,网址http://www.mjrc.cn)机床可进行完整加工。说明是油路故障。而且故障出在循环油泵电机上, 把油箱内的油放掉,卸下油泵,发现离心转子塞满了抹布,清理干净后,注意到油盖密封圈也开有一小油口,对准两油口装好,开机后机床正常。

(8) 机型:电火花加工机床1U
故障现象:按动主轴电极装夹按钮SE2 ,L2 电磁阀时有时无。致使电极装夹装置失灵,无法装夹。
故障检修:出现此故障应作以下4 部分检查: ①按扭接触是否好良好。②电磁阀是否有脏堵、卡住现象。③WID230 、PEC202 电路板是否出故障。④相关连线是否有接触不良现象。用手按SE2 按钮,PEC202 电路板GL2 、GL9 指示灯有亮度变化,说明信号送到,按扭无问题。用螺丝刀试电磁阀铁芯时,有时有磁有时无磁,是电没加上。故障属于3 、4 部分,拔下PEC202 电路板,外接+ 5V 电源于K14 继电器线圈两端,用万用表测量其常开触点,发现
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发表于 2006-5-30 20:49:49 | 显示全部楼层
线切割高频电源使用方法说明
高频电源使用方法
电火花线切割加工是利用电火花放电对导电材料产生电蚀现象实现加工的,是电、热和流体动力综合作用的结果。在火花放电过程中,脉冲电压是产生电火花放电的必要条件,而高频电源就是产生脉冲电压的一个大功率高频脉冲信号源,是数控线切割机床中的一个重要组成部件,在使用中要学会正确调节各个参数。

(一)、调节原则
1、 工件高度为50mm左右,钼丝直径在0.16mm时,切割加工时,一般置“电压调整”旋钮2档,“脉冲幅度”开关接通1+2+2级,“脉宽选择”旋钮3档,“间隔微调”旋钮中间位置,切割电流稳定在2.0A左右(不同高度工件详见“切割参数选择表”)。

2、 进给速度(由控制器选定)选定:在确定电压、幅度、脉宽、间隔后,先用人为短路的办法,测定短路电流,然后开始切割,调节控制器的变频档位和跟踪旋钮等,使加工电流达到短路电流的70~75%为最佳。

3、 在切割加工时,各个状态的切换尽量在丝筒换向或关断高频时进行,且不要单次大幅度调整状态,以免断丝。

4、 新换钼丝刚开始切割时,加工电流选择正常切割电流的三分之一至三分之二,经十来分钟切割后,调至正常值,以延长钼丝使用时间。

(二)、短路电流测试
置“电压调整”旋钮2档,“脉冲幅度”开关接通1+2+2,“脉宽选择”旋钮3档,“间隔微调”旋钮中间位置,用较粗导线短路高频输出端(上线臂前端靠上导轮的一块钨钢是高频输出负极,工作台上沿是高频输出正极),开高频电源,开丝筒电机,开控制器高频控制开关,此时高频电源电流表指示约为2.8A

(三)各个参数的选择
1.工作电压的选择
    操作方法:旋转“电压调整”旋钮,可选择70~110V的加工电压,分为三档,电压表指示值即为加工电压值。

    选择原则说明:高度在50mm以下的工件,加工电压选择在70V,即第一档;

          高度在50mm~150mm的工件,加工电压选择在90V,即第二档;

          高度在150mm以上的工件,加工电压选择在110V,即第三档。

2.工作电流的选择
改变“脉冲幅度”开关和调节“脉宽选择”和“间隔微调”旋钮都可以改变工作电流,这里指的工作电流的选择就是指改变脉冲幅度开关的调节。

    操作方法:改变“脉冲幅度”五个开关的通断状态,可有12个级别的功率输出,能灵活地调节输出电流,保证在各种不同工艺要求下所需的平均加工电流。如2个标有2的开关接通,等于1个标有1和标有3的开关接通;其它类同。

    选择原则说明:“脉冲幅度”开关接通级数越多(相当于功放管数选得越多),加工电流就越大,加工速度也就快一些,但在同一脉冲宽度下,加工电流越大,表面粗糙度也就越差。一般情况下:

            高度在50mm以下的工件,脉冲幅度开关接通级数在1~5级,如1,2,3或1+2,1+3或2+2,1+2+2或2+3。

            高度在50mm~150mm的工件,脉冲幅度开关接通级数在3~9级 ,如3或1+2,2+2或3+1,2+3或1+2+2,3+3,2+2+3或3+3+1,3+3+2或3+2+2+1。

            高度在150mm~300mm的工件,脉冲幅度开关接通级数在6~11级,如3+3,2+2+3或3+3+1,3+3+2或3+2+2+1,3+3+2+1,3+3+2+2,3+3+2+2+1。

3.脉冲宽度的选择
    操作方法:旋转“脉宽选择”旋钮,可选择8μs~80μs脉冲宽度,分五档,分别为1档为8μs,二档为20μs,三档为40μs,四档为60μs,五档为80μs

    选择原则说明:脉冲宽度宽时,放电时间长,单个脉冲的能量大,加工稳定,切割效率高,但表面粗糙度较差。反之,脉冲宽度窄时,单个脉冲的能量就小,加工稳定较差,切割效率低,但表面粗糙度较好。一般情况下:

      高度在15mm以下的工件,脉冲宽度选1~5档;

          高度在15mm~50mm的工件,脉冲宽度选2~5档;

          高度在50mm以上的工件,脉冲宽度选3~5档。

4.脉冲间隔的选择
    操作方法:旋转“间隔微调”旋钮,调节脉冲间隔宽度的大小,顺时针旋转间隔宽度变大,逆时针旋转间隔宽度变小。

    选择原则说明:加工工件高度较高时,适当加大脉冲间隔,以利排屑,减少切割处的电蚀污物的生成,使加工较稳定,防止断丝。因为在脉宽档位确定的情况下,间隔在“间隔微调”旋钮确定下,间隔宽度是一定的,所以要调节间隔大小就是旋转“间隔微调”旋钮。在有稳定高频电流指示的情况下,旋转“间隔微调”旋钮时,电流变小表示间隔变大,电流变大表示间隔变小。

高频电源常见故障分析
(一) 现象:保险丝断。

    原因:功率放大电路的整流电源的桥式整流堆击穿,短路。

(二) 现象:电源指示正常,无高频电流。

    原因:1、输出线开路;

        2、高频电流表内部开路;

          3、控制回路故障:①换向行程开关SQ3常闭触点不通,②机床高频继电器线包断或触点不通,③控制器无12V输出。

          4、振荡电路故障:①振荡板无12V电源,②NE555 IC损坏,③脉宽和间隔调节开关损坏。

(三) 现象:电源指示正常,高频短路电流异常偏大。

    原因:1、NE555 IC损坏;

          2、VMOS功率管击穿;

          3、脉宽和间隔调节开关损坏。
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发表于 2006-5-30 20:50:59 | 显示全部楼层
高速走丝线切割机断丝原因的分析及对策
断丝原因的分析及解决办法

1.1 与电极丝相关的断丝

(1)丝张力及走丝速度。对于高速走丝线切割加工,广泛采用?0.06~0.25mm的钼丝,因它耐损耗、抗拉强度高、丝质不易变脆且较少断丝。提高电极丝的张力可减少丝振的影响,从而提高精度和切割速度。丝张力的波动对加工稳定性影响很大。产生波动的原因是:贮丝筒上的电极丝正反运动时张力不一样;工作一段时间后电极丝又会伸长,致使张力下降(一般认为张力在12~15N较合适人 张力下降的后果是丝振加剧,极易断丝。

随着走丝速度的提高,在一定范围内,加工速度也会提高。同时走丝速度的提高有利于电极丝把工作液带人较大厚度的工件放电间隙中,有利于电蚀产物的排除和放电加工的稳定。但欲速则不达,走丝速度过高,电极丝抖动严重,反而破坏了加工的稳定性,这不仅使加工速度下降,而且加工精度和表面粗糙度都会变差,并易造成断丝。但走丝速度也不能过低,否则加工时由于损耗大,也易断丝,一般经验以小于10m/s为宜。

(2)电极丝的选择。电极丝的选择不外乎是电极丝的种类及直径。通常电火花线切割加工所用的电极丝材料应具有良好的导电性,电子溢出功应小,抗拉强度大,耐电腐蚀性能好.丝本身不得有弯折和打结现象。其材料通常有钼丝、钨丝、钨钼丝、黄铜丝、铜钨丝等。其中以钼丝和黄铜丝用得最多。采用钨丝加工,可获得较高的加工速度,但放电后丝变脆,易断丝,应用较少。故一般在走丝速度较慢、弱电规准时使用。钼丝熔点、抗拉强度低,但韧性好,在频繁的急冷急热的变化中,丝质不易变脆而断丝,因此,尽管有些性能不如钨丝好,但仍是目前使用最为广泛的一种电极丝。钨钼丝(钨、钼各50%加工效果比前两种都好 故使用寿命和加工速度都比钼丝高,但价格昂贵。铜丝的加工速度高,加工过程稳定,但抗拉强度差,损耗也大,一般在低速走丝线切割加工中使用较多。综上所述,电极丝的种类应根据加工情况而定。否则会常常引起断丝。

对于高速走丝线切割加工,一般电极丝直径在?0.06~0.25mm之间,常用的在?0.12~0.18mm之间。需获得精细的形状和很小的圆角半径时,则选择?0.04mm的电极丝。电极丝选择得当,会大大减少断丝的发生。

(3)新钼丝及钼丝自断。新钼丝表面有一层黑色氧化物,加工时切割速度快,工件表面呈粗黑色,这时电源能量太大,易断丝。因此对于新钼丝,加工电流需适当减小,等电极丝基本发白后,即可恢复正常电参数。

当机床较长时间未用,待使用时,发现钼丝已断。这是温差使材料热胀冷缩,加上钼丝本身的张力作用而绷断。若机床停用,应将贮丝筒摇至末端并松掉钼丝。

1.2 与工件相关的断丝

(1)加工薄工件时的断丝。薄工件一般指其厚度在3mm以下。其断丝的主要原因是:线架上下导丝轮的开距是固定的,一般约70mm左右。当切割薄工件时,在高速走丝的情况下,电极丝失去了加工厚工件时产生的冷却液的阻尼作用,加上火花放电的影响银丝易抖动。解决的办法是,可调整加工电压至50V左右;调整加工电流在0.3A左右,调整脉宽,使之小于10?m;减小钢丝抖动,如贮丝筒是直流电机拖动的,可改变电枢电压,降低转速;如是交流电机拖动的,则在三相的任意二相中串接一只10~15?、7 5W的线绕电阻,降低相电压,使其换向过渡时间稍长,实现软换向,可有效减少抖动;在上下导轮之间采用辅料加厚的方法,加大厚度,增加阻尼,也可防止钼丝抖动。这种方法较简便,而且不需调整加工电参数。

(2)加工厚工件时的断丝。厚工件一般指大于100mm的工件。切割厚工件时的断丝可能发生在刚进给一产生火花时或工件切割过程中以及工件切完时。断丝的主要原因是:

①切割起始的断丝。从工件外进给切割刚产生火花就断丝。这是因初始切割时,钼丝在工件之外,上下导丝轮开距大,由于钼丝没有阻尼而抖动,使钼丝和工件之间的间隙处于不佳状态,或过量的乳化液,造成绝缘电阻降低,灭弧性能不好,使放电间隙中包含了电弧放电而造成铜丝烧伤。在电火花加工中,电弧放电是造成负极腐蚀损坏的主要因素,再加上间隙不佳,易形成电弧放电。而只要电弧集中于某一段,就会引起断丝。并且,短路电流越大,电弧对钼丝的烧伤越严重,断丝的可能性就越大。

②切割过程中的断丝。当钼丝切人工件后,由于切缝窄,乳化液渗透困难,切缝中的电蚀物(碳黑与金属何不出来,使加工条件变坏,往往在切缝中二次。三次地放电加工,致使切缝变宽,和切割薄工件一样,间隙处于不佳状态,使脉冲形成电弧放电。如电弧放电集中于某一段,则很快会把钼丝烧断。

③切割快完时的断丝。在快切割完而尚差几毫米,甚至几十微米时断丝。产生这种断丝的原因除上述原因外,还有工件的自重,工件材料的内应力导致的变形,造成夹丝拉断。解决的办法是,可自制简易的工装夹具,材料在加工前作必要的热处理。

(3)工件中夹有不导电物质引起的断丝。外观看似正常的材料在正常切割时,突然发生“短路”现象,不管怎样排除都不能奏效。这种情况多为在锻打或熔炼的材料中夹有杂质,这些杂质不具有良好的导电性,致使加工中不断短路,最终勒断钢丝。解决的办法是,可编制一段每进0.05~0.1mm便后退0.5~1mm的程序,在加工中反复使用,并加大冷却液流量,一般可冲刷掉杂质,恢复正常切割。

(4)线切割加工的工件多数都是在平磨以后,按正常的工艺,平磨后应退磁。若工件未退磁,线切割加工中产生的电腐蚀颗粒易吸附在割缝中,特别是工件较厚时,不退磁易造成切割进给不均匀,表面粗糙度值增大造成短路、断丝。

(5)线切割加工自动对中心时断丝。这是因为工艺孔壁有油污、毛刺或某些不导电的物质,当电极丝移动到孔壁时未火花放电,致使机床不能自动换向,工件将钼丝顶弯,最后勒断钢丝。因此加工前一定要将工艺孔清理干净。

1.3 与脉冲电源相关的断丝

(1)加工电流很大,火花放电异常,导致断丝。这种故障多数是脉冲电源的输出已变为直流输出所致。从脉冲电源的输出级向多谐振荡器逐级检查波形,更换损坏的元件,使输出为合乎要求的脉冲波形时才能投入使用。

(2)输出电流超过限值断丝。在加工过程中火花放电突然变为蓝色的弧光放电,电流超过限值,将钼丝烧断。用示波器测输人端和振荡部分都无波形输出。可判断故障出在振荡部分。检查发现有三极管的。立功极间内部开路,中极间内部击穿,更换此管,高频电源恢复正常。

另一种情况也是在加工过程中突然断丝,电流在限值以上。用示波器测量高频电源输出端,其波形幅值减小,并有负波,而脉冲宽度符合要求,测量推动级波形其频率、脉冲宽度及幅值均符合要求。判断故障在功放部分。检查功率管,测得其中一只管子的ce极间内部击穿,使末级电流直接加到钢丝与工件之间引起电弧烧断钼丝。换去该管,恢复正常。

(3)钼丝上出现烧伤点发生断丝。一旦钼丝上出现“疙瘩”状的烧伤点,极易发生断丝现象。一般认为,这是粘附在电极丝上的加工屑(阳极物质)所为,该粘附物起到了使放电集中在电极丝上的作用,此时若冷却散热条件差,就很可能使该处的温度升高,这样一来在连续的放电中就可能继续有其他加工屑粘附在该点附近,如此造成一种恶性循环,最后导致该处发生烧伤现象。

至于为何加工屑会粘附到电极丝上的问题,其主要原因与脉冲参数和放电间隙的冷却状况有关。解决的办法是,可提高脉冲电源的空载电压幅值,或采用双脉冲法门类似于通常所说的分组脉冲),这样可减少加工屑粘附到电极丝上的可能性;加大冷却液流量,改善冷却条件。

(4)钼丝上出现烧蚀点发生断丝。在钢丝额中,每隔一段(约10mm左右)即有一个烧蚀点。轻微的像一个霉点,严重的可明显看到钼丝的烧蚀点。这是由于电极丝与工件间拉弧所造成的,因某种原因使工件上A点与钼丝上B点拉弧,电极丝在运动,A、B二点间的拉弧越拉越长,A点又与最接近的B’点开始拉弧,如此周而复始,即形成有规律间隔的蚀点,使电极丝的强度大大下降。产生这种现象的原因主要是进给系统末级输出不平衡,调整进给系统,这种现象即可消除。

1.4 与走丝装置及工作液相关的断丝

(1)与走丝装置相关的断丝,其根本原因还是该装置精度变差,尤其是异轮的磨损,会增加钼丝的抖动,破坏火花放电的正常间隙,易造成大电流集中放电,从而增加断丝的机会。可从3个方面去检查导轮机构的精度:

①导轮V形槽变宽。这会使电极丝在Y轴方向产生往复位移,表现在贮丝筒正反换向时出现不进给或跳进给的现象;

②导轮V形槽的底径不圆。这是由于支撑导轮的轴承损坏,加工时钼丝没有进人导轮的V形槽或有污物将导轮卡死,钼丝拉出深槽所致,当用手摇动贮丝筒时会发现电极丝在X轴方向前后移位;

③导电轴与导电轮接触不好引起断丝。加工中发现电流表指针左右摆动大,进给速度快慢不均匀,有时电流表指针退回到零,控制台进给速度很快,因没有放电,最后将钼丝拉断。这时要更换新的导电轮和导电轴。

(2)对要求切割速度高或大厚度工件,其工作液的配比可适当淡一些约5%~8%的浓度,这样加工较稳定,不易断丝。

(3)工作液脏污,时间用长后综合性能变差是引起断丝的重要原因。实践中,可这样来衡量工作液是否变差:当加工电流为2A左右,其切割速度为40mm2/min左右,每天工作8 h,使用两天后效果最好,继续使用8~10天则易断丝,须更换新的工作液。

(4)有研究认为,用高纯水配置的工作液加工时工作稳定,较少断丝。其原因是估计高纯水在离子交换提纯的过程中去除了某些有害于电蚀加工的离子,如钙离子、镁离子等,致使在加工过程中,虽有电蚀产物的介人,使工作液中混入了各种离子,但由于清除了有害离子而得以使加工稳定。

1.5 与材料相关的断丝

(1)一般认为未经过锻打、淬火、回火处理的金属易断丝。这是因钢材中碳化物分布不均匀,引起电加工性能不稳定造成电弧放电而断丝。钢材中所含碳化物颗粒大,并且聚集成团,而分布又不均匀。这样的材料加工中易开裂、变形夹牢钢丝,造成断丝。尤其是淬火件,淬火后,在无碳合金中约存在500~800MP。的内应力,在高碳钢中则可有达1600MPa的内应力,若经过磨削加工,还可引起70~80MP。的内应力,而放电加工会在其加工表面上形成白色的放电加工变质层,并产生约800MPa的拉应力。淬火应力、磨削应力、放电加工应力交互迭加引起应力集中是导致淬火件在线切割加工中开裂而导致断丝的直接原因。因此,为减少因材料引起的断丝,应选择锻造性能好、淬透性好。热处理变形小的材料,促使钢材中所含碳化物分布均匀,从而使加工稳定性增强。如以线切割加工为主要工艺的冷冲模具;尽量选用 CrWMn、 Cr12Mo、GCr15等合金工具钢,并要正确选择热加工方法和严格执行热处理规范。

1.6 其他

(1)在拆丝时,往往用剪刀将贮丝筒上的旧丝剪断,形成很多短头,若不注意清理会混到电器部位中或夹在走丝装置中,引起短路,造成断丝。

(2)加工完成后,应首先关掉加工电源,之后关掉工作液,让丝运转一段时间后再停机。若先关工作液,会造成空气中放电,形成烧丝;若先关走丝的话,因丝速太慢甚至停止运行,丝冷却不良,间歇中缺少工作液,也会造成烧丝。

(3)某些时候需要手动切割时(指手摇十字滑板),应眼观电流表,不得超过正常切割时的变频速度,否则极易断丝。

(4)实践中,有因污垢引起的断丝现象,这种现象往往在加工完工件后出现。检查时用万用表电阻挡测量出钢丝与机床外壳之间有30k?左右的电阻,且调换笔有充放电现象。进一步检查发现钼丝挡块螺钉与线架之间,断丝检测块与固定在线架上的螺钉之间有很多液渣污垢。

拆下挡块和检测块后充放电现象消失,电阻值上升。这是因液渣污垢使钢丝与机床外壳之间形成一电阻电容,并联在功放管输出端上(因外壳与功放管射级等电位),而使输出波形底部变宽,直流成分增加。当工件快加工完时钼丝与工件间的间隙加大使采样电位升高进给速度加快,这就使钼丝在加工完时易断丝。清洗污垢后,机床恢复正常。
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发表于 2006-5-30 20:52:23 | 显示全部楼层
高速走丝线切割机电极丝花斑现象的起因及对策
http://www.jxcad.com.cn/topic_26578-fpage-2.html
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发表于 2006-5-30 20:53:42 | 显示全部楼层
高速走丝线切割机故障模式及其原因的分析
http://www.jxcad.com.cn/topic_26106-fpage-2.html
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发表于 2006-5-30 20:57:16 | 显示全部楼层
电火花加工工艺技术的基本矛盾及解决
1.工件与工具电极的电蚀量之间的矛盾。从工艺的观点出发,即成型精度与工具电极损耗之间的矛盾。
2.加工速度与表面质量之间的矛盾。
3.放电产物的产生与排除之间的矛盾。
目前,尚没有十分积极的解决办法,只有一些对症下药的办法来相对消极地进行处理。通常的办法有:
1.人工排屑排气。可以在工具电极上预钻若干小孔,以开辟排屑路径。还可以采用工具电极周期提升,来弥补产生与排除之间的不平衡。
2.采用强迫冲或抽油的方式促进产物的排除。
3.加速工作液的循环过滤。
4.提高脉冲空载电压,加大放电间隙,用以改善排屑条件。
5.两电极之间存在相对运动(例如成型加工中的旋转头、平动头,线切割加工中的走丝),都具有改善间隙屑性能的作用。
6.利用超声振动(或其它措施)与电火花加工的复合作用,对改善排屑条件有明显作用。
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发表于 2006-5-30 21:11:42 | 显示全部楼层
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发表于 2006-5-30 21:32:59 | 显示全部楼层
线切割加工中工件余留部位切割的处理方法
    近年来,随着高精度、高强度、高硬度和高复杂度模具的发展,电火花线切割加工越来越引起人们的高度重视。目前,各种电火花线切割机在现代模具制造中正发挥着越来越大的作用。由于电火花线切割机把作为工具电极的线电极(通常采用Φ0.1-Φ0.3mm铜丝或钼丝)接在负极,把被加工件接在正极,当两极间施加一定电压时,介于间隙中的电解液便产生放电现象,利用瞬时高温,使被加工部位材料融化和气化,因此可加工各种常规机械加工方法难以加工的材料,同时,由于线电极不断地边移动、边加工,这样即使线电极发生损耗,也能连续补充,因此能提高加工精度。正因为电火花线切割机具有这样突出的优点,所以电火花线切割机不仅用于穿透形冲裁模加工,还可用于特种材料零件和工具电极的加工,成为特种电加工的主力装备。   
   随着世界范围内模具工业新技术、新材料和新工艺的发展,为了增强模具的耐磨性,人们广泛使用各种高强度、高硬度和高韧性的模具材料,这对提高模具的使用寿命极为有利,但它给电火花线切割工件余留部位加工后所带来的技术处理造成不便。在教学和生产实践中发现,要实现模具高表面精度和高生产效率的要求,就必须尽可能减少线切割后的加工工作,而这就决定了人们不能采用一次性线切割加工方式而应该采用多次性线切割加工方式来处理工件余留部位的加工问题,这样才能保证工件余留部位的表面质量和表面精度。特别是对于高硬度、高精度和高复杂度、且加工表面为非平面的小工件来说,采用多次切割加工的方法处理工件余留部位的切割任务显得更为重要。?     
1 处理方法  
   对于线切割工件余留部位切割的多次加工,首先必须解决被加工工件的导电问题,因为在高精度线切割加工中,线电极的行走路线可能需要沿加工轨迹往复行走多次,才能保证被加工工件具有较高表面粗糙度和表面精度,这时线切割加工是靠工件余留部位起到导电作用以保障电加工正常进行。但在进行工件余留部位的切割加工时,若第一次切割即切下工件余留部位,将会导致被切割部分与母体分离,以致导电回路中断,无法进行继续加工,所以从线切割加工的条件性和延续性考虑,必须使工件余留部位即使在多次切割的情况下也能保持与母体之间正常导电的要求。?   
    为了实现上述目的,力图营造人为环境和条件来满足导电要求,可采用在被切割部分和母体之间粘铜片和在切割间隙中塞铜片的处理方法来造成人为的定位条件和导电条件,使得火花加工得以继续进行。其具体做法如下:?     
  (1)在被切割部分与母体材料之间粘贴连接铜片。其目的是使工件余留部分在切割时与母体材料相连固定,保证线切割有良好的定位条件,从而保障工件有优异的加工质量。
  (2)在被切割部分与母体材料之间填充导电铜片。把经折叠、剪齐、锤平和修锉的薄铜片填充在线电极加工形成的缝隙里,并使铜片和缝隙壁紧密贴合。填充此铜片的目的是为了导电,填充导电铜片时应注意铜片的对称布置以及铜片应同时夹紧,并且不能塞得过紧以免划伤工件的表面。 不管是粘贴连接铜片还是填充导电铜缝隙的形状, 都应该把小铜片制成圆弧形,保证铜片表面光滑以避免划伤工件已加工过的表面。   
2 结论   
  在采用电火花线切割机加工高硬度、高精度和高复杂度的小型工件时,按照上述方法和步骤进行线切割加工中工件余留部位的精密切割,是一种行之有效的方法,它经济简便、实用可行,从而为改善和提高精密线切割加工的质量和效率摸索出新的途径。
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发表于 2006-5-30 21:36:41 | 显示全部楼层
线切割割多孔样板技巧
操作技巧:
使用《KS线切割编程系统》,只要在生成内孔时使用与生成外形时相反的的切割方向就可以了,但要注意一点,就是加工切入点同第一个孔连接线之间至少要有两条加工代码。
生成效果如上图:
无标题.JPG
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发表于 2006-5-30 21:43:35 | 显示全部楼层
电火花加工原理
电火花加工原理   
    电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。1943年,苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工,之后随着脉冲电源和控制系统的改进,而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初,改进为电阻-电感-电容等回路。同时,还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源,使蚀除效率提高,工具电极相对损耗降低。随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源,使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期,出现了晶体管和可控硅脉冲电源,提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗,并扩大了粗精加工的可调范围。 到70年代,出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源,在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面,从最初简单地保持放电间隙,控制工具电极的进退,逐步发展到利用微型计算机,对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。     
    进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两电极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电。   
    在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹,放电短暂停歇,两电极间工作液恢复绝缘状态。 紧接着,下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿,产生火花放电,重复上述过程。这样,虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少,但因每秒有成千上万次脉冲放电作用,就能蚀除较多的金属,具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下,一边蚀除工件金属,一边使工具电极不断地向工件进给,最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此,只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式,就能加工出各种复杂的型面。 工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料,如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中,工具电极也有损耗,但小于工件金属的蚀除量,甚至接近于无损耗。工作液作为放电介质,在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质,如煤油、去离子水和乳化液等。 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征,可将电火花加工方式分为五类:利用成型工具电极,相对工件作简单进给运动的电火花成形加工;利用轴向移动的金属丝作工具电极,工件按所需形状和尺寸作轨迹运动,以切割导电材料的电火花线切割加工;利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极,进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削;用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工;小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。  电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件;加工时无切削力;不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷;工具电极材料无须比工件材料硬;直接使用电能加工,便于实现自动化;加工后表面产生变质层,在某些应用中须进一步去除;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。     
电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具
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发表于 2006-5-30 22:01:00 | 显示全部楼层
如何在线切割机床上实现接刀加工
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发表于 2006-5-30 22:44:51 | 显示全部楼层
线切割加工中电极丝的选用
电火花加工作为一种特种精密加工技术,近年来得到了迅速的发展。特别是慢走丝线切割加工,已经成为模具制造和金属加工行业必不可少的加工手段。线切割技术的发展,离不开电极丝技术的同步发展。因为线切割机的切割效率和切割质量与电极丝的性能紧密相关,而电极丝技术的突破往往会导致线切割机设计的革新。从1979年镀锌电极丝的发明到今天,市场上不断出现了各种各样比普通黄铜丝性能更好的电极丝,电极丝的正确选用已经成为使线切割机的性能得到最大限度的发挥并为用户创造更多利润的关键。

  现在,在欧美和日本等发达国家,以镀锌电极丝为主的高性能电极丝正在逐渐取代放电性能受到很大局限的黄铜丝。同时,除了早已将镀锌电极丝作为标准配置的线切割机制造商Agie和Charmilles外,现在Mitsubishi和Sodick公司也在最新的机型上增加了采用镀锌丝的模式和加工参数,使这些设备的切割速度较之采用黄铜丝有30%~50%的显著提升。

  但是在国内,前几年由于欧洲进口的镀锌电极丝价格较高,不仅几乎所有的日本、台湾和国产慢走丝机的用户都只用黄铜丝,一些本来使用镀锌电极丝的Agie机和Charmilles机用户,也改用了"便宜"的黄铜丝,造成了相当多的用户以为"电极丝就是黄铜丝"这一行业内的误区。有不少国内的用户在引进最新高性能的线切割机的同时,忽视了电极丝的重要性,以为它只不过是一种普通的消耗品。不管什么机型或加工要求,黄铜丝都以其低廉的价格似乎成了唯一的选择。从2002年起,来自韩国的性价比较好的镀锌电极丝在广东地区为不少用户所采用,取得了明显的效益,至2003年行业内越来越多的用户开始关注镀锌电极丝的应用,"不同的加工,采用不同的电极丝"这一概念开始为精明的线切割用户所接受。实际上现在的线切割加工有着比过去更多的变化,从加工材料、切割速度、轮廓精度、表面质量到工厂的运行模式等等。对于这些相互起作用的变数来说,只有选择合适的电极丝才能使工厂对加工效率、加工成本和加工质量整体进行优化。

  一、电极丝的性能

  高性能的电极丝必须是各种有用特性的有机组合,那么电极丝有哪些有用的特性呢?

  1、电气特性

  现代线切割电源对电极丝提出了严格的要求。它要能承受峰值超过700安培或平均值超过45安培的大切割电流,而且能量的传输必须非常有效,才能提供为达到高表面光洁度(0.2Ra以上)所需的高频脉冲电流。这取决于电极丝的电阻或电导率。紫铜是电导率最高的材料之一,它被用来作为衡量其他材料的基准。紫铜的电导率标为100%IACS(国际退火紫铜标准),而黄铜的电导率为20%。

  2、机械特性

  拉伸强度:

  拉伸强度是衡量材料在受到径向负荷时抵抗断裂的能力。它是用单位截面积所能承受的重量来标度的,如英制的PSI(磅/平方英寸)或公制的N/mm2(牛顿/平方毫米)。紫铜属于拉伸强度最低的材料(245N/mm2),而钼则最高(1930N/mm2)。电极丝的拉伸强度取决于材料的选择以及各种热处理和拉伸处理工艺。电极丝有时被分为"软丝"和"硬丝",对于不同的设备和应用来说,各有其长处。

  记忆效应:

  这与电极丝的"软"或"硬"直接相关。软丝抽离线轴时没有恢复成直线的记忆能力,所以无法用于自动穿丝,但这对切割来说并没有影响,因为加工时电极丝上是加了张力的。软丝适用于上、下导丝咀不能倾斜的设备进行超过7度的大斜度切割。而硬丝则是自动穿丝机的最佳选择,同时因为拉伸强度高,其抵抗因切割时电流和冲洗力造成丝的抖动的能力较强。

  延伸率:

  延伸率是切割加工中由于张力和热量引起电极丝长度变化的百分比。软丝的延伸率可大到20%,而硬丝则小于2%。软丝在斜度加工时,延伸率高的电极丝能更保证斜面的几何精度,并且较软的电极丝在导丝咀中滑动时产生的震动也较小。不过电极丝进入切割区后软丝的抖动程度比硬丝大,所以还得折中考虑。

  3、几何特性

  在线切割技术发展的早期(1969年到七十年代中期),对电极丝几乎没有做任何的研究,用的是现成的电机和电缆上的紫铜丝。而今天,高效率高精度的线切割机要求电极丝具有误差极小的几何特性。电极丝制造的最后工序是采用多个宝石拉丝模来得到光滑、圆度极好、丝径公差为+/-0.001mm的成品。另一方面,还有一些电极丝却特意设计成具有相对粗糙的表面,可以提高切割速度。

  4、热物理特性

  电极丝的热物理特性是提高切割效率的关键。这些特性是通过合金成分的配比或基础芯材的选择来确定的。

  熔点:

  电极丝的熔点是一项重要的指标。由于电极丝通过导丝咀时的机械运动,以及冲洗力和放电等因素,电极丝在切割时是有抖动的。这将造成无数次的极小的短路,使切割过程减慢。电极丝工作时如果在外径上能够损耗一些,这样它在面对切口方向的空隙可以防止或减少短路效应。同时它在背对切口方向的空隙有助于改善冲洗作用,可以更好的去除加工废屑。电极丝外径的损耗不会影响加工精度,因为新的电极丝在不断的进给。这是冶金学家在研究电极丝的冲洗性时要考虑的材料的两个特性之一。

  气化压力:

  电火花切割时会产生大量的热量,其中的一些热量被电极丝吸收走了,这会降低切割效率。如果太多的热量损耗在电极丝上,电极丝就会因过热而熔断。因此需要电极丝表面能够快速气化,在电极丝得到冷却的同时把热能释放到工件上。材料受热达到熔点后就会气化,产生气化压力。熔点低的材料更容易气化。电极丝所应该具有的另一个特性就是低熔点和高气化压力,可以帮助把废渣吹离切缝。这就是电极丝冲洗性好所应该具备的另一个特性。当电极丝和工件在切割表面处是气化而不是熔化时,产生的是气体而不是熔化的金属颗粒。这反过来又改善了冲洗过程,因为要冲走的颗粒少了。

  二、电极丝的种类与应用

  目前,市场上可选用的电极丝可分为以下几类:

  1、黄铜丝

  黄铜丝是线切割领域中第一代专业电极丝。1977年,黄铜丝开始进入市场。这种电极丝曾带来了切割速度上的突破,当时对于厚度为50mm的工件,切割速度从12mm2/分钟提高到25 mm2/分钟。是什么使速度翻了一倍呢?黄铜是紫铜与锌的合金,最常见的配比是65%的紫铜和35%的锌。当时发现黄铜丝中的锌由于熔点较低(420℃,而紫铜为1080℃)能够改善冲洗性。在切割过程中,锌由于高温而气化使得电极丝的温度降低并把热量传送到工件的加工面上。理论上讲,锌的比例越高越好,不过在黄铜丝的制造过程中,当锌的比例超过40%后,电极丝的α单相结晶结构变成了α和β双相结晶结构。这时材料变得太脆而不适合把它拉成直径很小的细丝。

  黄铜丝可以有不同的拉伸强度来满足不同的设备和应用场合。这是通过一系列的拉丝(淬火作用)和热处理(退火)工序来实现的。普通黄铜丝的拉伸强度在490-900N/mm2之间。

  黄铜丝的主要缺点:

  (1) 加工速度无法提高:由于黄铜中锌的比例一定,所以放电时的能量转换效率无法进一步提高;以0.25mm黄铜丝切割30-60mm厚的钢材为例,国内很多用户的主切速度都在120mm2/分钟左右。

  (2) 表面质量不佳:黄铜丝表面的铜粉和放电时由于电极丝表层气化而带出的铜微粒会积存在工件的加工面上形成表面积铜。同时由于冲洗性不好而在工件表面产生较厚的变质层,这些都会影响工件的表面硬度和粗糙度;

  (3) 加工精度不高:特别是在加工较厚的工件时,由于冲洗性不良,会产生较大的直线度误差(上下端尺寸误差和鼓形差)。

  此外,由于价格竞争的原因,目前国内的低价黄铜丝普遍存在着各种质量问题,例如因采用的铜材胚料材质不良以及拉丝设备和工艺上的原因导致黄铜丝表面铜粉较多,截面几何误差太大等等,这些都会导致放电稳定性下降,严重影响加工速度和质量。同时,还会污染设备部件加大设备的损耗。

  黄铜丝的应用场合:

  (1) 加工量不足,不是24小时开机的用户。因为加工效率对于这些用户来说不是主要问题;

  (2) 对加工精度特别是表面质量要求不高的用户;

  (3) 以加工小尺寸、薄厚度为主的用户。因为工件装夹调整的时间占总加工时间的比例较高,切割时间较少,对加工效率的影响不明显。

  (4) 工件的材料硬度不高或厚度不超过80-100mm。

  虽然随着各种更好性能的镀层电极丝的出现和普及,黄铜丝的市场份额呈不断下降的趋势,但是,由于它成本低廉,并且能满足普通的加工需求,因此还会继续得到广泛的应用。同时,市场上还出现了一些在性能上有不同程度改善的且价格低于镀层电极丝的新型黄铜丝:

  (1) 超净型黄铜丝:针对普通黄铜丝表面铜份过多这一弊端,通过在后道工序中增加特别的清洗工艺而制成;

  (2) 超硬型黄铜丝:通过在黄铜中加入其他微量元素,使黄铜丝的拉伸强度高达1200 N/mm2。这种丝在加工超厚或超硬工件时可以改善加工精度和速度;

  (3) 高速型黄铜丝:将黄铜中锌的比例加大到极限的40%,可以改善冲洗性,提高切割速度。但是,其切割速度还是比镀锌电极丝要慢。

  2、镀层电极丝

  由于低熔点的锌对于改善电极丝的放电性能有着明显的作用,而黄铜中锌的比例又受到限制,所以人们想到了在黄铜丝外面再加一层锌,这就产生了镀锌电极丝。1979年瑞士几位工程师发明的这种方法,使电极丝的发展向前迈进了一大步,并导致了更多新型镀层电极丝的出现。

  镀层电极丝的主要优点:

  (1) 切割速度高,不易断丝。品质好的镀锌电极丝切割速度可比优质黄铜丝快30-50%,目前广东地区很多用户采用0.25mm的镀锌电极丝,切割速度平均在150-180mm2/分钟。

  (2) 加工工件的表面质量好,无积铜,变质层得到改善,因此工件表面的硬度更高,模具的寿命延长。

  (3) 加工精度提高,特别是尖角部位的形状误差、厚工件的直线度误差等均比黄铜丝有改善。

  (4) 导丝咀等部件的损耗减小。锌的硬度比黄铜低,同时镀锌丝不象黄铜丝那样有很多铜粉,所以不容易堵塞导丝咀,污染相关部件。

  

  镀层电极丝生产工艺主要有浸渍、电镀和扩散退火这三种方法。电极丝的芯材主要有黄铜、紫铜和钢。镀层的材料则有锌、紫铜、铜锌合金和银。目前市场上较为成熟的这类电极丝按应用区分主要有以下几种:

  普通镀锌电极丝:

  由于浸渍这种工艺相对比较简单,所以很多电极丝制造商都采用这种方法来生产镀锌电极丝。但是镀锌后再拉丝,其最大的问题是无法控制镀层的均匀性,所以用这种工艺生产的电极丝放电性能不够稳定,速度只比黄铜丝提高不到10%。有些品质较差的镀锌电极丝其颜色往往不是均匀的银灰色,可以看到一些浅黄色相间其中,这就是所谓"露铜"现象。这类电极丝虽然价格比较便宜,只比黄铜丝稍贵一些,但是采用的人不多。

  高精度加工用镀锌电极丝:

  这类电极丝多是采用电镀的方法,所以可以较好的控制镀锌层的厚度,放电性能稳定,不易断丝,适合四次切割以上的精密加工。切割速度一般可以比黄铜丝快30%左右。这种电极丝的剖面见。常见的品牌有德国Berkenhoff公司的COBRA CUT A、MEGACUT A,德国Heinrich Stamm公司的STAMMCUT ZC900和ZC950等等。

  韩国OPEC公司的ZINCO系列镀锌电极丝,虽然也是采用的浸渍工艺,但是其工艺方法与众不同,申请到了美国、日本、欧洲和中国的发明专利。该工艺的特点是先将黄铜芯材拉制到了接近最后直径的时候进行镀层,然后再拉丝。其镀层由多层铜锌合金组成,锌的比例从里到外呈梯度渐变,以外层的锌为最多,且表面是有利于改善冲洗性能的微观多孔结构。这种电极丝已为线切割机制造商Sodick和Agie-Charmilles所采用。同时也是目前国内最畅销的镀锌电极丝。

  今年开始韩国有几家电极丝制造商也在尝试用电镀的方法生产镀锌电极丝,如果能形成批量进入市场的话,相信会给国内用户带来更多的实惠。

  高速度加工用镀层电极丝

  这种电极丝以扩散退火工艺制作,是一种复合电极丝,有较厚的含有50%的锌和50%的紫铜的镀层。这种镀层需经过一系列的热处理过程,其颜色因镀层扩散而从亮银色变为黄褐色。这种电极丝的芯为α结构而镀层则为β结构,它最后经过一道拉伸加工通过冷压把镀层压进芯材中。扩散过的电极丝表面是多孔的,它有助于改善冲洗性。这种电极丝的切割速度是目前最快的。常见的品牌有COBRA CUT D、BRONCO CUT X、MEGACUT D、SWX、STAMMCUT Xi等。

  韩国OPEC公司针对Charmilles的线切割机研制的HUNT-X电极丝,虽然不是采用扩散退火工艺,但是其切割性能与这类电极丝非常相似,也属于高速电极丝,可以用于对速度有较高要求的加工。

  高难度加工用镀层电极丝

  钢芯电极丝是一种复合丝。它由钢制的芯加上中间的紫铜镀层和外面的黄铜镀层组成。钢芯在常温下的拉伸强度与黄铜丝差不多,但是随着温度的升高黄铜丝的拉伸强度迅速降低,而钢的拉伸强度则高于黄铜丝了。但是,由于港的导电性能不好,因此在钢芯外面包了一层紫铜用以提高电导率。而外面的黄铜层则起到了改善冲洗性能的作用。

  

  对于难度较高的线切割加工,虽然采用较粗直径(0.30mm)的电极丝,或采用镀锌电极丝可以使情况有所改善,但是要想达到较高的加工要求,最佳的选择就是这种钢芯电极丝了。

  1、 高厚度加工:一般来说,当加工的工件较厚时(通常超过100mm以上),加工速度明显降低,并且加工面的直线度误差会很大。此时采用钢芯丝加工,可以明显改善速度和精度。

  2、 冲水不良状态的加工:例如大斜度加工、工件厚度不规则,变化范围较大的加工和多个工件叠加起来的加工等等。冲水不良容易造成断丝,加工速度因而下降。同时,也会导致二次放电增加,影响表面质量。

  

  3、 工件材料难以加工:例如石墨、铜、铝合金等较难切割的材料。

  常见的品牌有:日本FUJIKURA公司的COMPEED钢芯电极丝。

  超精密加工用电极丝

  黄铜丝或镀层丝的直径一般在0.30mm至0.07mm之间。而对于一些电子、光学和钟表行业的微细零件或超精密的加工,要求电极丝的直径在0.10mm至 0.03mm。过去这种电极丝是采用钨丝或钼丝制作的,价格非常昂贵。现在则普遍采用高拉伸强度的钢丝(100碳钢琴线)外面加镀黄铜来制作,俗称"钢琴线"。这种电极丝的拉伸强度为一般电极丝的2倍,高达2000 N/mm2以上。常见的品牌有德国的MICRO CUT,日本的SPWire。

  

  三、怎样考虑不同的电极丝对加工成本的影响

  "欲工其效,先利其器"。在制造业里层出不穷的新设备、新工具和新材料带来的是更好的加工效果和更高的加工效率,同时也意味着更好的经济效益。行业内最先得益的总是那些熟知技术发展动向而首先采用先进技术的企业。这对于线切割来说也是完全一样的。随着线切割技术的不断发展和人们对效率和质量的追求,新的高性能电极丝必然取代黄铜丝而成为市场的主角。积极的采用高效电极丝将对线切割机用户的财务报表或竞争能力产生深刻的影响。我们从以下方面来研究一下工厂加工现状与加工成本的关系:

  1、工厂现有设备的加工能力是否满足业务增长的需要?

  l 设备是否24小时运行?

  l 是否需要经常性外发加工?

  l 是否准备添置新的设备?

  如果在采用黄铜丝的情况下,设备即使24小时运行也不能满足加工需求,而不得不靠外发加工来弥补,同时也在考虑增加更多的设备,那么这样的工厂首先可以尝试换用效率更高的电极丝,也许可以即刻缓解迫在眉睫的加工矛盾而不必一下投入太多的资金。在设备数量不变的情况下,减少外发加工量还可以带来直接的效益。

  2、工厂线切割加工的工时费率在同行业内处于什么水平?

  这直接反映出工厂的竞争能力。由于工时费率往往受行业平均水平的制约,相同的费率水平下,利润的多少取决于工厂最大限度的提高生产效率和降低费用的能力。

  3、工厂对现在的加工质量满意吗?

  如果长期以来都是使用黄铜电极丝而加工质量经常出现问题,需要返工,造成延期交货,导致客户的不满,那么换上别的电极丝能不能提高加工精度和表面质量?对于不同的工件材质,有没有考虑过选用不同的电极丝而得到有更好的加工效果?这同样会影响到工厂的加工成本和效益。

  下面,我们通过一个加工实例来计算一下电极丝对加工成本的影响:

  测试机型:SODICK AQ325L(2000年出厂)

  测试工件:材料SKH-9钢,厚度60mm,切割长度29.99mm

  测试结果对比:

  项目 黄铜丝 镀锌电极丝 说明

  电极丝厂牌 某国产硬丝 ZINCO

  电极丝直径(mm) 0.20 0.20

  切割次数 3 3 切1修2

  尺寸精度 尺寸误差:6微米 尺寸误差:1微米 加工精度明显提高

  直线度误差 4微米 2微米

  尖角部位形状误差 明显可见形状误差 有明显改善 用镀锌丝切割时不用补偿,角部误差明显减小

  表面质量(直观) 有积铜 有明显提高

  切割厚度(mm) 60 60

  切割长度(mm) 29.99 29.99

  切割面积(mm2) 1799.4 1799.4

  加工时间(分钟) 39.5 27.3 快了31%

  加工速度(mm2/分钟) 45.6 65.9 切1修2的平均加工速度

  

  

  经济效益计算:

  黄铜电极丝 镀锌电极丝

  走丝速度(米/分钟) 13

  耗丝长度(米/小时) 13x60=780

  重量长度换算系数(克/米) 0.27(对于直径为0.20mm的电极丝)

  每小时耗丝量(公斤) 780x0.27/1000=0.211

  每月实际放电时间(小时) 30天x16小时/天=480小时

  每月耗丝量(公斤) 0.211x480=101.28

  单价(元/公斤) 30.00 98.00

  每月电极丝费用(元) 101.28x30=3038.40 101.28x98=9925.44

  采用镀锌丝后每月增加费用(元) 9925.44-3038.40=6887.04元

  "切1修2"的速度(mm2/分钟) 45.6 65.9

  每月可加工面积(mm2) 45.6x480x60=1313280 65.9x480x60=1897920

  "切1修2"加工费率 ¥0.045/ mm2

  每月每台机加工收入 1313280x0.045=59,097.60 1897920x0.045=85406.40

  扣除电极丝增加的费用后,每月每台机增加的收入(元) 85406.40-59097.60-6887.04=19421.76元 增幅33%

  说明

  1、以上计算假设了放电时间占加工时间的2/3,且加工的零件大致相同,以"切一修二"为主。

  2、用户可以根据各自情况进行测算,虽然结果各不相同,但是根据我们与广东地区几十家用户的交流得知,对于加工量充足的用户,收入肯定有增加的。

  

  通过上述实例可以知道,虽然测试所用的镀锌电极丝比黄铜丝单价贵了2倍,但是由于加工效率提高了31%,加工效益事实上是净增加,故采用镀锌电极丝后直接经济效益是明显的。

  综上所述,便宜的黄铜丝其实并不是最经济的选择,经过革新设计的高性能电极丝与现代先进的线切割机配合可实现比标准的黄铜丝更高的生产效率,更优越的性价比。

  所以,不同的加工,请采用不同的电极丝。
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发表于 2006-5-30 22:53:36 | 显示全部楼层
线切割加工工件表面质量的改善与提高
电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种,低速走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度和加工精度比高速走丝线切割机稍好,但低速走丝线切割机床的机床成本和使用成本都比较高,目前在国内还没有普及,而我国独创的高速走丝线切割机床它结构简单,机床成本和使用成本低,易加工大厚度工件,经近40年发展,已成为我国产量最大,应用最广泛的机床种类之一,在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛应用。
    由于高速丝线切割机是采取线电极高速往复供丝的方式,线电极的损耗均匀地分布在近300米电极丝上,虽然电极丝的损耗极小,但电火花线切割机工作时影响其加工工件表面质量的因素很多,更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件表面质量。
    对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量,可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等三方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。笔者在教学、科研和生产实践中对影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了少许行之有效的工作经验,现介绍如下。
    一 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善
    人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择,这可以通过以下几点来实现:
   (1)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。例如:工件与其夹持部分的分离应安排在最后,使加工中刚性较好。如下图,其中a为错误的切割路线,b为正确的切割路线。
    (2)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工,其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量,可以适当调高线切割机的丝张力,虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数,但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响,使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件,而应以这些条件为基础,根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为27mm的工件,则在加工条件表中找不到相当的情况,这种条件下,必须根据厚度在20mm~30mm间的切割条件做出调整,主要办法是:加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。?
    (3)采用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质量,根据工件厚度及时调整丝架高度,使上喷嘴与工件的距离尽量靠近,这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振幅过大影响加工工件的表面质量。?
    (4)注意加工工件的固定。当加工工件即将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废,所以要想办法固定好被加工工件。
    二 影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善
    高速走丝电火花线切割机属于高精度机床,机床的维护保养非常重要,因为加工工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的,因此在每次加工之前必须检查机床的工作状态,才能为获得高质量的加工工件提供条件。需注意的环节和应采取的措施如下:
    (1)在加工前,必须检查电极丝,电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响,加工表面质量要求高的工件,应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。?
    (2)高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩,从而局限在较小的通道半径内火花放电,形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属,放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低,则工作液成了导电体,而不能形成火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低。加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。再者必须检查与冷却液有关的条件,检查加工液的液量及赃污程度,保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。
    (3)必须检查导电块的磨损情况。高速走丝线切割机一般在加工了50~80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块,有脏污时需用洗涤液清洗。必须注意的是:当变更导电块的位置或者更换导电块时,必须重新校正电极丝的垂直度,以保证加工工件的精度和表面质量。
    (4)检查导轮的转动情况,若转动不好则应更换,还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度,用清洗液清除脏物,有损伤时需及时更换。还应经常检查贮丝筒内丝的情况,丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量,需及时更换。此外,导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线电极的振动,这时即使加工表面能进行良好的放电,但因线电极振动,加工表面也很容易产生波峰或条纹,最终引起工件表面粗糙度变差。?
    (5)保持稳定的电源电压。电源电压不稳定会造成电极与工件两端不稳定,从而引起击穿放电过程不稳定而影响工件的表面质量。?
    三 影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善?
    为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品,必须对所用工件材料进行细致考虑:
    (1)由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。
    (2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。?
    (3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态,以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点,重新上丝再次进行加工,使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时,正常加工时,机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。
    影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。
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发表于 2006-6-1 13:38:20 | 显示全部楼层
电火花基本知识
一、什么是电火花加工
电火花是一种自激放电,其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。

二、电火花加工的特点
电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。 随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性,高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此,人们除了进一步发展和完善机械加工法之外,还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要,并在应用中显示出很多优异性能,因此,得到了迅速发展和日益广泛的应用。
电火花加工的特点如下:
1.脉冲放电的能量密度高,便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响,不受热处理状况影响。
2.脉冲放电持续时间极短,放电时产生的热量传导扩散范围小,材料受热影响范围小。
3.加工时,工具电极与工件材料不接触,两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬,因此,工具电极制造容易。
4.可以改革工件结构,简化加工工艺,提高工件使用寿命,降低工人劳动强度。
基于上述特点,电火花加工的主要用途有以下几项:
1) 制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。
2) 加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。
3) 在金属板材上切割出零件。
4) 加工窄缝。
5) 磨削平面和圆面。
6) 其它(如强化金属表面,取出折断的工具,在淬火件上穿孔,直接加工型面复杂的零件等)。

三、电火花加工机床的组成及作用
从上面所谈的情况可以看到,要实现电火花加工过程,机床必须具备三个要素,即:脉冲电源,机械部分和自动控制系统,工作液过滤与循环系统。下面对这三要素的作用逐一加以简单讨论。
1.脉冲电源
加在放电间隙上的电压必须是脉冲的,否则,放电将成为连续的电弧。所谓脉冲电源,实际就是一种电气线路或装置,它们能发出具有足够能量的脉冲电压来。
2.机械部分和自动控制系统
其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙,并在线调整。
3.工作液净化与循环系统
工作液的作用是使能量集中,强化加工过程,带走放电时所产生的热量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与保护、过滤以及利用工作液强迫循环系统。
上述三要素,有时也称为电火花加工机床的三大件,它们组成了电火花加工机床这一统一体,以满足加工工艺的要求。


四、实现电火花加工的条件

实现电火花加工,应具备如下条件:
1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。在该距离范围内,既可以满足脉冲电压不断击穿介质,产生火花放电,又可以适应在火花通
道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大,则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电,若两电极短路,则在两电
极间没有脉冲能量消耗,也不可能实现电腐蚀加工。
2.两电极之间必须充入介质。在进行材料电火花尺寸加工时,两极间为液体介质(专用工作液或工业煤油);在进行材料电火花表面强化时,
两极间为气体介质。
3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。在火花通道形成后,脉冲电压变化不大,因此,通道的电流密度可以表征通道的能量密度。能量
密度足够大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕(凹坑),实现电火花加工。因而,通道一般必须
有105-106A/cm2电流密度。
放电通道必须具有足够大的峰值电流,通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下,维持通道的峰值电流不小于2A。
4.放电必须是短时间的脉冲放电。放电持续时间一般为10-7-10-3s。由于放电时间短,使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散,从
而把能量作用局限在很小范围内,保持火花放电的冷极特性。
5.脉冲放电需重复多次进行,并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的。
这里包含两个方面的意义:其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道;其二,若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域,则
在另一段时间内,脉冲放电应转移到另一区域。只有如此,才能避免积炭现象,进而避免发生电弧和局部烧伤。
6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外,使重复性放电顺利进行。
在电火花加工的生产实际中,上述过程通过两个途径完成。一方面,火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性;蚀除物以
外的其余放电产物(如介质的汽化物)亦可以促进上述过程;另一方面,还必须利用一些人为的辅助工艺措施,例如工作液的循环过滤,加工
中采用的冲、抽油措施等等。

五、极性效应

电火花加工时,相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大,这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同
,则极性效应更加明显。

六、覆盖效应

在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒,在合适的脉宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒,叫覆盖效应。利用覆盖效应
可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。

七、加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内,工件被蚀除的体积或重量。一般用体积表示。若在时间T内,工件被蚀除的体积为V,则加
工速度Vw为: Vw=V/t(mm3/min) 对于线切割机来说,加工速度是指在单位时间内,工件被切面积。即用mm2/min来表示。 在规定表面粗糙度(如Ra=2.5μm),相对电极损耗(如1%)时的最大加工速度,是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。一般情况下,生产厂
给出的是最大加工电流,在最佳加工状态下所能达到的最高加工速度。因此,在实际加工时,由于被加工件尺寸与形状的千变万化,加工条件
,排屑条件等与理想状态相差甚远,即使在粗加工时,加工速度也往往大大低于机床的最大加工速度指标。

八、工具电极损耗
在电火花成形加工中,工具电极损耗直接影响仿形精度,特别对于型腔加工,电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。
电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。
绝对损耗最常用的是体积损耗Ve和长度损耗Veh二种方式,它们分别表示在单位时间内,工具电极被蚀除的体积和长度。即
Ve=V/t(mm3/min)
Veh=H/t(mm/min)
相对损耗——工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度相对损耗比较直观,测量也比较方便。在线切割加工中,电极丝的损耗对工件质量的影响不大,故一般不加以讨论。但快走丝机床使用钼作为电极丝,是重复放电,所以丝的损耗影响到电极丝的使用寿命,在实际加工中应予适当考虑。见图二。
在电火花成形加工中,工具电极的不同部位,其损耗速度也不相同。
在精加工时,一般电规准选取较小,放电间隙太小,通道太窄,蚀除物在爆炸与工作液作用下,对电极表面不断撞击,加速了电极损耗,因此,如能适当增大电间隙,改善通道状况,即可降低电极损耗。

九、表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲,即是加工表面放电痕——坑穴的聚集,由于坑穴表面会形成一个加工硬化层,而且能存润滑油,其耐磨性比同样粗糙度的机加表面要好,所以加工表面允许比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情况下,电加工表面比机加工表面亮度低。
国家标准规定:加工表面粗糙度用Ra(轮廓的平均算术偏差)和Rz(不平度平均高度)之一来评定。
工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能,如耐磨性,配合性质,接触刚度,疲劳强度和抗腐蚀性等。尤其对于高速高洁,高压条件下工作的模具和零件,其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命的关键。
十、放电间隙

放电间隙,亦称过切量,加工中是指脉冲放电两极间距,实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。
对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。其中包括工具电极形状,尺寸设计,加工工艺步骤设计,加工规准的切换以及相应工艺措施的设计。


十一、两电极蚀除量之间的矛盾

本篇中,已经明确阐述了脉冲放电时间越长,越有利于降低工具电极相对损耗。在电火花加工的实用过程中,粗加工采用长脉冲时间和高放电电流,既体现了速度高,又体现了损耗小,反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。
但是,在精加工时,矛盾激化了。为了实现小能量加工,必须大大压缩脉冲放电时间。为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理,亦必须大大压缩脉冲放电电流。这样,不仅加大了工具电极相对损耗,又大幅度降低了加工速度。

十二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾
为了解决电火花加工工艺的这一基本矛盾,人们试图将一个脉冲能量分散为若干个通道同时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度,又维持了原有的加工速度。
到目前为止,实现人为控制的多点同时放电的有效方法只有一种,即分离工具电极多回路加工。
为了实现整体电极的多通道加工,人们设想了各种方法,并进行了多年的实验摸索。但是迄今为止,尚没有彻底解决。
在实用过程中,型腔模具的加工采用粗、中、精逐档过渡式加工方法。加工速度的矛盾是通过大功率、低损耗的粗加工规准解决的;而中、精加工虽然工具电极相对损耗大,但在一般情况下,中、精加工余量仅占全部加工量的极小部分,故工具电极的绝对损耗极小,可以通过加工尺寸控制进行补偿,或在不影响精度要求时予以忽略。

十三、电火花加工常用名词、术语及符号

1、放电间隙:放电间隙指加工时工具和工件之间产生火花放电的一层距离间隙。在加工过程中,则称为加工间隙S,它的大小一般在0.01-0.5mm之间,粗加工时间隙较大,精加工时则较小。加工间隙又可分为端面间隙SF 和侧面间隙SL (见图三)
2、脉冲宽度ti(μs):脉冲宽度简称脉宽,它是加到工具和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(见图)为了防止电弧烧伤,电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。粗加工可用较大的脉宽ti>100μs,精加工时只能用较少的脉宽ti<50μs。
3、脉冲间隔to(μs):脉冲间隔简称脉间或间隔,也称脉冲停歇时间。它是两个电压脉冲之间的间隔时间(见图四)。间隔时间过短,放电间隙来不及消电离和恢复绝缘,容易产生电弧放电,烧伤工具和工件;脉间选得过长,将降低加工生产率。加工面积、加工深度较大时,脉间也应稍大。?4、开路电压或峰值电压:开路电压是间隙开路时电极间的最高电压,等于电源的直流电压。峰值电压高时,放电间隙大,生产率高,但成型复制精度稍差。
5、火花维持电压:火花维持电压是每次火花击穿后,在放电间隙上火花放电时的维持电压,一般在25V左右,但它实际是一个高频振荡的电压(见图四)。电弧的维持电压比火花的维持电压低5V左右,高频振荡频率很低,一般示波器上观察不到高频成分,观察到的是一水平亮线。过渡电弧的维持电压则介于火花和电弧之间。见图四。
6、加工电压或间隙平均电压U(V)
加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压,它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等零电压的平均值。在正常加工时,加工电压在30-50V,它与占空比、预置进给量等有关。占空比大、欠进给、欠跟踪、间隙偏开路,则加工电压偏大;占空比小、过跟踪或预置进给量小(间隙偏短路),加工电压即偏小。
7、加工电流I(A)
加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小,粗加工时大;间隙偏开路时小,间隙合理或偏短路时则大。
8、短路电流IS(A)
短路电流是放电间隙短路时(或人为短路时)电流表上指示的平均电流(因为短路时还有停歇时间内无电流)。它比正常加工时的平均电流要大20-40%。
9、峰值电流IS(A)
峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值(瞬时),日本、英国、美国常用IS表示(见图四),虽然峰值电流不易直接测量,但它是实际影响生产率、表面粗糙度等指标的重要参数。在设计制造脉冲电源时,每一功率放大管串联限流电阻后的峰值电流是预先选择计算好的。为了安全,每个50W的大功率晶体管选定的峰值电流约为2-3A,电源说明书中也有说明,可以按此选定粗、中、精加工时的峰值电流(实际上是选定用几个功率管进行加工)。
10、放电状态
放电状态指电火花加工时放电间隙内每一脉冲放电时的基本状态。一般分为五种放电状态和脉冲类型(见图四)
第一、开路(空载脉冲)
放电间隙没有击穿,间隙上有大于50V的电压,但间隙内没有电流流过,为空载状态(td=ti)。
第二、火花放电(工作脉冲,或称有效脉冲)
间隙内绝缘性能良好,工作液介质击穿后能有效地抛出、蚀除金属。波形特点是:电压上有td,te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。
第三、短路(短路脉冲)
放电间隙直接短路相接,这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大,但间隙两端的电压很小,没有蚀除加工作用。
第四、电弧放电(稳定电弧放电)
由于排屑不良,放电点集中在某一局部而不分散,局部热量积累,温度升高,恶性循环,此时火花放电就成为电弧放电,由于放电点固定在某一点或某局部,因此称为稳定电弧,常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td和高频振荡的小锯齿波基本消失。
第五、过渡电弧放电(不稳定电弧放电,或称不稳定火花放电)
过渡电弧放电是正常火花放电与稳定电弧放电的过渡状态,是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或接近于零,仅成为一尖刺,电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。早期检测出过渡电弧放电,对防止电弧烧伤有很大意义。
以上各种放电状态在实际加工中是交替、概率性地出现的(与加工规准和进给量、冲油、间隙污染等有关),甚至在一次单脉冲放电过程中,也可能交替出现两种以上的放电状态。
11、加工速度vw或VW(mm3/min),vm或Vm(g/min)
加工速度是单位时间(min)内从工件上蚀除加工下来的金属体积(mm3),以质量(g)计算时用vm或Vm表示,也称加工生产率。大功率电源粗加工时vW>500mm3/min,但电火花精加工时,通常vw<20mm3/min。
12、相对损耗或损耗比(损耗率)θ(%)
相对损耗或损耗比是工具电极损耗速度和工件加工速度之比值,并以此来综合合衡量工具电极的耐损耗程度和加工性能。
13、面积效应:面积效应指电火花加工时,随加工面积大小变化而加工速度、电极损耗比和加工稳定性等指标随之变化的现象。一般加工面积过大或过小时,工艺指标通常降低,这是由“电电流密度”过小或过大引起的。
14、深度效应:随着加工深度增加而加工速度和稳定性降低的现象称深度效应。主要是电蚀产物积聚、排屑不良所引起的
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线切割常见问题50例
一、X、Y运动的直线度是怎么保证的?
   首先应明确,某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度,这如同一条路—即不左右弯曲也不得上下起伏。
   机床的托板是承载在导轨上的,所以导轨的平直度就决定运动的直线度。丢失直线度的原因有二,一是导轨本身状态的平直度,二是导轨安装基准面的平直度。高精度且状态稳定的导轨,托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。导轨,托板和床身的高低温和时效处理,目的也在于此。
   滚柱(钢珠)的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。
   要注意到,因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨,比如丝杠的轴向与导轨不平行,丝杠与丝母的中心高不一致,丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等,都会在丝杠运动的同时,强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动,这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。
    不管是“V”形还是“一”形,导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质,它不但影响导轨的运动的平直度,而且导致导轨的损毁和变形。导轨要求是一尘不染的,这是保养和维护机床,保持长久精度的守则之一。

二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的?
    两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的,直线的误差会在垂直度测量时反映出来,数值叠加的结果使垂直度测量失实失准,所以是首先保证各自的直线度,再保证互相的垂直度。
    两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度,装配时是把一组导轨固定在基准上,测量并调整待另一组导轨与基准垂直后,再行固定并配打销钉孔,从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。这个装配和测量过程,即要追求操作的稳妥有效,还应该有意把精度提高一档,这个中间工艺指标的控制是非常重要的,因为不管是装机,修理或一段时间的实效,都会使这个精度变差,如果初始安装就把允许的误差值用足,那以后的精度就会超值失准了。比如某机床精度标准为0.02,则首次装配时的内控精度应是在0.012以下。重要部位的首装严控和销钉镙钉稳妥有效,加之导轨本身的平直精准,两轴的垂直度就有保证了。
    如同直线度一样,丝杠的工作状态也是影响垂直度的重要因素。与导轨定位面成一定夹角的任何一个外力,都将造成导轨的异动,因为导轨只是导轨,并没有夹死。所以一旦发现X、Y轴的垂直度超标,要认真判断是导轨自身的形变或错位造成的还是丝杠的运动干扰的。如果是导轨的导向作用所致,分别在几个位置使丝杠和丝母重复松开再紧固的适配过程,其超标的方向和数值应大体稳定的。如果是丝杠和丝母运动的干扰所致,将失去方向和数值的规律性。千万不可盲目把导轨的固定松开,把销钉拨掉,失去判断的任何操作都是无益的。一旦导轨的固定松开销钉拨掉,就必须重复前面所述首次
装调的全过程。
    任何测量调整都必须在导轨运动平稳之后再进行,如果突跳和无规律的扭摆,那是导轨太脏或异物,要坚决拭净润滑之后再进行调整,这是必须牢记的。

三、座标位移的误差是怎样产生的?
    单轴直线度,XY垂直度和系统回差是造成误差的主要原因。
    快走丝线切割机,都没实现闭环控制,机械传动系统的回差已成为整机精度的最重要的指标,回差大体来自如下5个方面。
齿轮间隙,主要是步进电机与丝杠间的传动齿轮。
连接键的间隙,特别是丝杠上的大齿轮,点滴的间隙在回差上的反应都是不可忽视的。电机轴键间隙的影响不仅有回差,还拌有噪音。
丝杠与丝母间的间隙,出厂后丝杠付的轴向传动间隙通常在0.003以下,质差的产品则不太有保证。
丝杠轴承间隙,这个间隙是靠轴承的内外环的轴向调整消除的,但如果轴承质量低劣,会在消除间隙后转动极不灵活,一旦转动轻快了就又有间隙了,所以该处的轴承是不可马虎的。
力矩传递的整体刚性较差,造成柔弱部位的挠性变形使运动变得迟钝滞后,也以间隙的方式体现出来。
    以上5个方面,共同造成了系统回差,实际加工中,即使是最简单的封闭图形,也至少有两次排除回差,所以实际加工精度一般在不可消除的回差的两倍左右。如果系统回差是0.006,那么加工精度在0。012是有可能的。
    两轴的垂直度和各轴的直线度是造成位移失真失准另一主要原因。位移失真失准就是误差。只是这个误差的量是随机的,难以估算的。

四、行业标准为什么用切八方来判定机床精度?
    用切八方判定机床的精度,是一个很好的办法。它可以很全面地反映出机床座标位移精度,导轮运转的平稳性,X、Y的系统回差和进给与实际位移的保真度。机床存在的与精度相关的任何毛病在切八方时都被体现出来,是无法人为地掩饰的。
    切得的八方应按如下几个方面来分析:
与X轴平行的两个直面,尺寸偏小且进给速度慢,说明导轮轴向偏摆抖晃比较大,切缝变大。
与Y轴平行的两个直面,尺寸偏小且进给速度慢,说明导轮径向偏摆抖晃幅度大,切逢度变大。
450两个平行斜面,尺寸偏小,说明Y轴系统回差大,差值约为两倍的回差。
1350两个平行斜面,尺寸偏小,说明X轴系统回差大,差值约为两倍的回差。
450和1350斜面上出现以丝杠螺距为周期的搓板纹,X或Y轴出现进给位移的失真度,说明X或Y轴丝杠推动托板的工作端面出现跳动或失真。这种纹理和周期的关系只能在450和1350斜面上发现。
450和1350斜面上以电机齿轮为周期的搓板纹,说明电机齿轮的不等分或偏心,这种毛病切直线看不见,切圆也辩不清它的周期关系。
与X轴平行的两直面搓板纹重,说明丝上下运行时在Y轴方向不走一条轨迹。(上下导轮“V”形槽的延长线不是一条线,所以丝换向为周期的搓板纹。)
与Y轴平行的两直面搓板纹重,说明的上下行时在X方向不走一条道,上下行时张力有较大的差异。(以丝换向为周期的搓板纹。)
450斜面与1350斜面所夹的角大于或小于900,说明X、Y导轨的垂直度差,它造成四个直面间不垂直但对面能平行,其差值约为该行程内垂直度误差的两倍。
切割面上下两头的不一致,说明上下导轮中有一个其“V”形槽对钼丝的定位作用明显变差。
    如上所述,切其它任何形状,都很难把这些都清淅地暴露出来。故切八方确实是检验机床全面精度的好办法。但用八方来判定机床精度,一定要注意如下几点:
防止切割路线或材料本身的变形。
切割方向和上下面要作好标记。
八方中途不得再调任何一项工艺参数或变频速度。
一次完成,中途不得停机。
要校正钼丝,保证它的垂直度。
不得设置齿隙,间隙补偿。

五、切割效率还能再高吗?
    切割效率受两大因素的影响,一是丝的载流量(电流),二是切缝中的蚀除物不能及时清除,它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之,总能量,能量利用率都是切割效率的问题。?
       业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验,结果证明,钼丝载流量达到150A/mm2时,其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,Ф0.12载流1.74A,Ф0.15载流2.65A, Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量,无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速 10米/秒,北京油脂化工厂的DX-1冷却液,切厚度为50的普通钢,脉宽32MS。脉间200MS时,用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.A。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。但是,快速往复走丝的线切割是不允许(排丝,挠度,损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的.,且因蚀除物排出速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。.
       蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用,它短路掉了 经钼丝向间隙提供的一部分能量,所以当切割料加厚,蚀除物排出更为困难的时候,能量损失的多,有效的加工脉冲会更少,放电电流变成了线性负载电流,形不成加工而只加热了钼丝,这是能量被损失和断丝的主要原因。
    针对 影响加工效率的两大主要原因,提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力:
加大单个脉冲的能量,即脉冲幅值和峰值电流,为不使丝的载流量负担过大,则应相应加大脉冲间隔,使电流平均值不致增加太多。
保持冷却液的介电系数和绝缘强度,维持较高的火花爆炸力和清洗能力,使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。
提高运丝导丝系统的机械精度,因为窄缝总比宽缝走得快,直缝总比折线缝走得快。
适当地提高丝速,使丝向缝隙内带入的水速加快,水量加大,蚀除物更有效地排出。
增加水在缝隙外对丝的包络性,即让水在丝的带动下起速,起速的水对间隙的清洗作用是较强的。
改善变频跟踪灵敏度,增加脉冲利用率。
减少走丝电机的换向时间,启动更快,增加有效的加工时间。
    经上述努力,把切割效率提高到100~120mm2/分钟是可能的,是有实际意的,至于把指标提得更高,则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。


六,换向条纹能完全去掉吗?
    由电蚀原理决定,放电电离产生高温,液内的碳氢化合物被热分解产生大量的碳黑,在电场的作用下,镀覆于阳极。这一现象在电火花成型加工中被利用作电极的补偿。而线切割中,一部分被丝带出缝隙,也总有一部分镀覆于工件表面,其特点是丝的入口处少,而丝的出口处多。这就是产生犬牙状黑白交错条纹的原因。这种镀层的附着度随工件主体与放电通道间的温差变化,也与极间电场强度有关。就是说,镀覆碳黑的现象是电蚀加工的伴生物,只要有加工就会有条纹。碳黑附着层的厚度通常是0.01~2μ,因放电凹坑的峰谷间都有,所以擦掉是很困难的,要随着表面的抛光和凹坑的去除才能彻底打磨干净。只要不是伴随着切割面的搓板状,没有形状的凸凹仅仅是碳黑的附着,可不必大感烦脑。因为切割效率,尺寸精度,金属基体的光洁度才是我们所追求的。为使视觉效果好一些,设法使条纹浅一点,可以从以下几个方面同时着手,即冷却液稍稀些、稍旧一些,加工电压降低一点,变频跟踪更紧一点等。要彻底没有条纹,则要把产生条纹的条件全部铲除,即丝不换向,液内无乳化的碳氢物改用纯水,这样我们快走丝线切割的主要优越也就没了。目前去掉换向条纹最有效的办法仍然是多次切割,就沿轮廓线留量0.005~0.02,切割轨迹修正后再切一遍,不留量沿上次轨迹再重复一遍,这样的重复切割,伴随脉冲加工参数的调整,会把换向的条纹完全去除干净,且把加工精度和光洁度都提高一等。重复切割的最基本条件是机床有足购的重复定位精度和操作的可重复性。当然还要有操作者的明确思路和准确操作。

七、搓板纹是怎么产生的?
    随着钼丝的一次换向,切割面产生一次凸凹,在切割面上出现富于规律的搓板状,通常直称为“搓板纹”。如果不仅仅是黑白颜色的换向条纹,产生有凸凹尺寸差异,这是不能允许的。应在如下几处找原因:
丝松或丝筒两端丝松紧有明显差异,这造成了运行中的丝大幅抖摆,换向瞬间明显的挠性弯曲。也必然出现超进给和短路停进给。
导轮轴承运转不够灵活、不够平稳,造成正反转时阻力不一或是轴向窜动。
导电块或一个导轮给丝的阻力太大,造成丝在工作区内正反张力出现严重差异。(两工作导轮间称工作区)。
导轮或是丝架造成的导轮工作位置不正,V型面不对称,两V型延长线的分离或交叉。
与走丝换向相关的进给不匀造成的超前或滞后会在斜线和圆弧上形成台阶状,也类似搓板纹。
    总之,凡出现搓板纹,一个最主要原因是丝在工作区(两导轮间称工作区)上下走的不是一条道,两条道的差值就造成了搓板凸凹的幅度,机械原因是搓板纹的根本。导轮,轴承,导电块和丝运行轨迹是主要成因。进给不匀造成的超前或滞后当然也是成因之一。
    还有一种搓板纹,它的周期规律不是按钼丝换向的,而是以X、Y丝杠的周期变化,成因是丝杠推动拖板运动的那个台阶或轴承运转不够稳定产生了端面跳动,或是间隙较大,存有异物出现了端面跳动的那种效果。总之,只要证实是以丝杠的周期而变化的切割缺陷,就应到那里去找一找原因)。断定这一成因的最好的办法是切450斜线,其周期和造成缺陷的原因可一目了然。
   搓板纹造成光洁度差仅是其一,同时带来效率变低,频繁短路开路会断丝,瞬间的超进给会使短路短得很死以至停止加工。


八、大厚度切割应怎么办?
    大厚度的切割是比较困难的,可不是丝架能升多高,就能切多厚。受放电加工蚀除条件的制约,后到一定程度,加工就很不稳定,直至有电流无放电的短路发生。伴随着拉孤烧伤很快会断丝,在很不稳定的加工中,切割面也会形成条条沟槽,表面质量严重破破坏。切缝里充塞着极粘稠的蚀除物,甚至是近乎于粉状的碳黑及蚀物微粒。
    大厚度通常是指200mm以上的钢,至于电导率更高,导热系数更高或耐高温的其它材料还到不了200mm,如紫铜,硬质合金、纯钨、纯钼等,70mm厚就已非常困难了。
大厚度切割的主要矛盾有:
    没有足够水的进入和交换,间隙内不能清除蚀物,不能恢复绝缘,也就无法形成放电。
    间隙内的充塞物以电阻的形式分流了脉冲源的能量,使丝与工件间失去了足够的击穿电压和单个脉冲能量。
    钼丝自身的载流量所限,不可能有更大的脉冲能量传递到间隙中去。
    切缝中间部位排出蚀除物的路程太长,衰减了的火花放电已形不成足够的爆炸力,排污力。
    材料原因,大厚度存在杂质和内应力的可能性就大为增强了。切缝的局部异常和形变机率也就大了。失去了切割冲击力,却增大了被短路的可能性。
    解决大厚度切割的主要矛盾,可采取如下措施:
    加大单个脉冲的能量(单个脉冲的电压、电流、脉宽,这三者的乘积就是单个脉冲的能量)。,加大脉冲间隔,目的是钼丝载流量的平均值不增大的前题下,形成火花放电的能力,火花的爆炸力被增强。
    选用介电系数更高,恢复绝缘能力更强,流动性和排污解力更强的冷却液。
大幅度提高脉冲电压,使放电间隙加大,水进入和排出也就比较容易了。
     事先作好被切材料的予处理,如以反复锻造的办法均匀组织,清除杂质,以退火和实效处理的办法清除材料的内应力。以去除大的余理的办法使材料应力得到充分释放。
     提高丝速,更平稳的运丝,使携水和抗据短路的能力增强。
     人为偏制折线进给或自动进二退一的进给方式,使间隙被有效扩大。

九、导轮和轴承怎么上?
    在安装前,导轮和轴承、轴承座、镙塞及盖帽要在洁净的煤油里认真清洗,在保持安装工具和手都很干净的情况下,先将轴承和轴承座内涂低温润滑脂,而后将轴承和导轮分别压入,以适当的转力拧紧导轮两端的备母,旋紧镙塞,将丝架上的安装孔清洗干净后,把安装好的导轮和导轮座压入,要保证两端的盖帽能自如地调整导轮位置(这点非常重要,它说明轴承的工作状态),再顶紧顶丝(不宜大力,以能限制轴承座窜位为宜)。在整个过程中,没有任何需敲砸才能安装的部位,所有不砸就无法安装的现象都是不对的。要保持导轮运转平稳自如,始终有润滑脂填充轴承的运转空间,要注意导轮套的绝缘洁净有效,要保证导轮运转的灵活自如,不应有任何的卡阻和周期性松紧。这些都是导轮和轴承能长时间平稳运转的必备条件。
    要注意导轮和轴承的安装,往往人的感觉不准,总觉得力不够大不够紧,这是很多人的通病。

十、锥度机床的最大锥度是怎样确定的?
    锥度机床锥度切割靠增加了U、V且与X、Y轴能联动,构成了上下两个平面的协调运动。U、V和X、Y分别决定了上下平面两个端点,工件的上下两个平面上的轨迹点就在这两个端点的联线上,这就是锥度切割的基本原理。而U、V的行程就决定了上端点可以偏摆的幅度。
    如图所示,UV最大摆幅b和上下导轮的中心距的比值就决定了t角的大小,t即是切割的最大斜度。运算控制系统的相似形公式可以很准确的把工件上下平面的尺寸折算到UV,XY两平面上去,运算控制系统丢失的精度极小。但必须注意到,只有丝垂直的时候,导轮V形槽才处于理想状态,只要一发生偏摆,即只要b>0,V形槽对丝的运动就产生了干扰作用,这个干扰作用通常在t角小于1.50时,误差是很小的,1.5~30时,误差已明显存在;30~60时,误差已直接构成了对加工精度和切割效果的威胁,尚能维持正常切割;当大于60时,不但精度已严重丢失,正常切割也很难维持,甚至造成钼丝脱槽。所以通常在直线机床上加装锥度装置形成的简易锥度机床,一般把最大切割锥度限制在±60。这个锥度值对一些出模斜度加工任务的完成已绰绰有余了。更大锥度的切割则要依赖于专用锥度机床,这种机床要从结构上解决导轮与UV偏摆随动的问题。不存在偏摆后导轮槽的干扰作用,切割的锥度从原理上讲是准确的。伴生的负面影响是,为解决偏摆随动问题而使整体刚性降低,运动迟滞和回差凸现,运动保真度精确度也大打折扣。日常应用,直线切割的通用性,稳定性和方便灵活性也受到影响,直、锥已很难兼顾。
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发表于 2006-6-2 13:46:18 | 显示全部楼层
线切割放电加工关连用语英汉对照
electrod bnormal glow 异常放电
arc discharge 拉弧
chrome bronze 铭铜 (我觉得应该是黄铜,但不确定)
clearance angle 清角
corner shear drop 角损
discharge energy 放电能量
dressing 修整
flange 凸缘
gap 间隙
graphite 石墨
graphite contraction allowance 电极收缩量
graphite holder 电极夹具
hair crack 龟裂
horn 电极臂
jump 抬刀
magnetic base 磁力座
pulse 脉冲
rib working 肋部加工
roller electrode 滚轮式电极
rotary surface 旋转面
shank 柄部
sharp edge 锐角部
tough bronze 韧铜
traverse 平动
tungsten bronze 青铜
waviness 波纹
workpiece 工件
working allowance 加工余量
working dischard 加工废料
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发表于 2006-6-2 13:48:05 | 显示全部楼层
线切割“花丝”现象分析与解决
一段时间的切割后,钼丝会出现一段一段的黑斑,黑斑通常有几到十几毫米长,黑斑的间隔通常有几到几十厘米。黑斑是经过了一段时间的连续电弧放电,烧伤并碳化。变细变脆和碳化后就很容易断。黑斑在丝筒上形成一个个黑点,有时还按一定规率排列形成花纹,故称为“花丝”。
“花丝”现象的成因
因不能有效消电离造成连续电弧放电,电弧的电阻热析出大量碳结成炭精粒,钼丝自己也被碳化。工件较厚(放电间隙长)、水的介电系数低(恢复绝缘能力差)、脉冲源带有一个延迟灭弧的直流分量(大于10mA)这三者之一是“花丝”现象的基本条件。放电间隙内带进(或工件内固有)一个影响火花放电的“杂质”是“花丝”现象的诱因。 “花丝”与火花放电加工的拉弧烧伤是同一道理,间隙内的拉弧烧伤一旦形成,工件和电极同时会被烧出蚀坑并结成炭精粒,炭精粒不清除干净就无法继续加工。细小的炭精粒粘到那里,那里就要拉弧烧伤,面积越来越大,决无自行消除的可能性。如果工件和电极发生位移,各自与对面都会导致新的拉弧烧伤,一处变两处。唯一办法是人下手清理,而线切就无能为力了。
“花丝”的发生和发展
在放电间隙长、蚀除物排出困难、恢复绝缘能力差、火花爆炸无力时,“杂质”很容易产生,电阻热迅速变拉弧烧伤,炭精粒也相拌而成,这个拉弧点随丝运动,其间每个脉冲能量都通过这个拉弧点释放,直到这个拉弧点走出工件,绝缘才有可能恢复,才有可能产生新的火花放电。钼丝这个点的烧伤炭化(即黑斑)就形成了。如果间隙内刚才诱发拉弧烧伤的那个点仍顽强存在,极容易与现在接触的钼丝点重复电弧放电,第二个烧伤炭化(即黑斑)点就又形成了。所以那个点与工件出口的距离往往等于两黑斑间的距离。自第一个烧伤炭化以后,丝上留了一个炭化点,工件间隙留了一串炭化点,极细的炭精粒播散到水里随时会进入间隙,它们都成了“花丝”的诱发因素。成了“交叉感染”,到这时,丝、水、工件换了哪个都不管用,以至统统换了都无济于事。一段时间过后,“交叉感染”的那些诱发因素没了,同等条件,甚至还是那块料,又能切了。
“花丝”的表象和观察
因电弧放电、短路、开路和碳精粒生成,脉冲源电流表会大幅摆动。放电火花会相间出现发红、发黄、发白。初形成的黑斑因热烧和碳化而变粗些,从间隙通过并烧蚀几次后又变细。一段时间加热和张力作用当然也使黑斑处变细。变脆是因为烧红又冷却,严重炭化造成的。因“花丝”在丝筒上形成的花斑很容易规律排列,所以很多人试图发现规律,结果与丝筒周长、导轮周长、导电块与谁的距离都不对。如果有规律,就是烧伤发生点到工件出口的距离。
“花丝”的解决和分析
“花丝”现象一旦发生,要从成因的三个要素入手。首先要确认脉冲发生器的质量,只要没有那个阻止灭弧的直流分量,通常不会导致花丝断丝。其次要注意水,污、稀、有效成分少肯定不行;内含一定量的盐、碱等有碍介电绝缘的成分更不行。再次要注意料,薄怎么都好,即便出现拉弧烧伤的诱因,水的交换快,蚀除物和杂质排除容易,瞬间“闯”过去了。厚了,拉弧烧伤的诱因则很容易产生而极不容易排出。特别带氧化黑皮、锻轧夹层、原料未经锻造调质就淬了火的,造成“花丝”的几率是很高的。“花丝”后的料、丝、水只要保留其一,再次“花丝”的可能性仍很大。
如果无可奈何,只能还切这块料,那就彻底换丝、换水、擦机床;料的夹层、淬火已没办法,起码把表层氧化黑皮祛除干净;避开已切过的那个缝。用大脉间、大脉宽、小电流、高电压开始,待加工稳定仅是慢时,可逐渐加大电流,但仍以2.5A为限。
“花丝”的最初会有一个主要因素,但因“交叉感染”,导致改变谁都不管用。急于换一样,试一次,再换一样,再试一次,都不灵了,败坏了心情,浪费了东西,没解决问题。解决“花丝”的关键到是“冷静分析,找准产生第一处黑斑的原因,尽可能好的改变三个基本条件,尽可能好的避开诱因,不怕费事,不贪快,从头开始”。
“花丝”现象很多时侯并不是机床原因。确定脉冲源无毛病,间隙跟踪无异常后,应转按三个基本条件、一个诱因去找。一味去调床子,无助问题解决,还会误导用户,失去思路,不知原由。
如上解释,希望能帮助“花丝”问题的解决。
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发表于 2006-6-3 13:46:39 | 显示全部楼层
电极丝换向条纹的减弱和消除
高速走丝换向条纹的产生主要原因是切缝里冷却状态不均匀所致,换句话说就是凡是可以改善切缝里冷却状态的措施都可以减少条纹的产生,如果仅仅*钼丝短而频繁换向来掩盖条纹就会大大降低生产率,是一种视觉的感受,实际并没有解决问题。解决问题的办法有:增加冷却液的浓度来提高洗涤性;增加脉冲间隔来使液体尽量多的被带入;适当增加脉冲宽度,主要是建设波形的奇变,调整好跟踪等,但最主要的办法是选择好工作液,我试验过多种工作液,凡是切割面呈现油性的液体说明表面得到较好的冷却,而其中以南光-1混DX-1和佳润系列产品最为明显,此外DX-4也还可以,但表面有发黄的现象,大家可以使用一下。当然最好的情况是在切割Cr12料时,几乎没有换向纹。
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发表于 2006-6-3 19:28:53 | 显示全部楼层
切割过程中突然断丝
原因:
(1)选择电参数不当,电流过大;
(2)进给调节不当,忽快忽慢,开路短路频繁;
(3)工作液使用不当(如错误使用普通机床乳化液),乳化液太稀,使用时间长,太脏;
(4)管道堵塞,工作液流量大减;
(5)导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕,造成接触不良;
(6)切割厚件时,间歇过小或使用不适合切厚件的工作液;
(7)脉冲电源削波二极管性能变差,加工中负波较大,使钼丝短时间内损耗加大;
(8)钼丝质量差或保管不善,产生氧化,或上丝时用小铁棒等不恰当工具张丝,使丝产生损伤;
(9)贮丝筒转速太慢,使钼丝在工作区停留时间过长;
(10)切割工件时钼丝直径选择不当。
解决方法:
(1)将脉宽档调小,将间歇檔调大,或减少功率管个数;
(2)提高操作水平,进给调节合适,调节进给电位器,使进给稳定;
(3)使用线切割专用工作液;
(4)清洗管道;
(5)更换或将导电块移一个位置;
(6)选择合适的间歇,使用适合厚件切割的工作液;
(7)更换削波二极管;
(8)更换钼丝,使用上丝轮上丝;
(9)合理选择丝速檔;
(10)按使用说明书的推荐选择钼丝直径。
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发表于 2006-6-3 19:30:07 | 显示全部楼层
工件接近切割完时断丝:
原因:
(1)工件材料变形,夹断钼丝;
(2)工件跌落时,撞断钼丝。
解决方法:
(1)选择合适的切割路线、材料及热处理工艺,使变形尽量小;
(2)快割完时,用小磁铁吸往工件或用工具托住工件不致下落
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发表于 2006-6-3 19:31:36 | 显示全部楼层
在线切加工中遇到一些问题,经过分析,现总结如下:
1.找中心时,总是早不准,这有可能是孔内有杂质或者孔本身就没打直。要是孔内有杂质可以清理一下;要是孔本身加工的原因只能另外重新加工,再找中心。
2.在以圆点为起点将程序写好时,在图形显示时很正常,但在空运转时,显示出与所编图形不符。这是因为没将参数设置中的起点选项设为0的缘故,改过就好了。


脉冲参数中的电压、电流、脉宽、脉间四者之间的规律是:(1)适当提高电压,有助于提高稳定性和加工速度,提高加工精度;(2)增大脉冲电流,也有助于提高稳定性和切削速度,但表面粗糙度值增大,电极丝损耗也会增加;(3)增大脉冲宽度,不仅有助于提高稳定性和切削速度,而且也有助于降低电极丝损耗,但表面粗糙度值增加;(4)缩小脉间,可增大加工电流和切削速度,表面粗糙度值也会增大。如图5-7加工过程放电状态图。
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发表于 2006-6-3 19:33:36 | 显示全部楼层
脉冲参数中的电压、电流、脉宽、脉间四者之间的规律是:(1)适当提高电压,有助于提高稳定性和加工速度,提高加工精度;(2)增大脉冲电流,也有助于提高稳定性和切削速度,但表面粗糙度值增大,电极丝损耗也会增加;(3)增大脉冲宽度,不仅有助于提高稳定性和切削速度,而且也有助于降低电极丝损耗,但表面粗糙度值增加;(4)缩小脉间,可增大加工电流和切削速度,表面粗糙度值也会增大。如图5-7加工过程放电状态图。
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发表于 2006-6-3 21:11:32 | 显示全部楼层
线切割常见问题50例之三十二
走丝系统异响怎么办?
走丝系统的异响会出现在如下五个部位:
1、换向瞬间,联轴节或键:这时要仔细察清原因,更换已松动有旷量的键,使之恢复大面积的严密配合;联轴节要恢复缓冲垫的功能,使柔性缓冲确实有效,这些部位不可长期带病工作,否则造成无法修复的后果。
2、丝筒内的异物声响,原因大多因为小的金属颗粒或钼丝头进入丝筒,只要不是丝筒内的动平衡调整镙钉脱落,可以照常运转,很快小的金属颗粒或钼丝头会消磨怠尽。
3、齿带或齿轮的异响,要检查齿带或齿轮是否已过度磨损,要及时更换,如因咬合间隙不当,要及时调整其咬合间隙。
4、 丝筒到走丝丝杠承担过大的负载力造成磨擦或撞击声,很快会将相关机件损毁,该部位的异常现象要停机认真查找,直到排除为止。
5、 走丝电机的扇叶或自身动平衡。

线切割常见问题50例之三十三
怎么判定断丝保护灵不灵
断丝保护功能是*KA2小继电器实现的,12V直流电源经上丝架上两个进电块间的钼丝加在KA2上使KA2吸合,一旦两进电块间没有钼丝,KA2就断开。两进电块同时与按扭盘上的“断丝保护”开关上的一对触点并联,“断丝保护”开关就起到是否代替这段钼丝的作用。两进电块间的钼丝或“断丝保护”的开关都起到保证KA2吸合的作用,KA2的一对常开触点则串在总开关接触器KMI的控制回路内,KA2失电,则KMI断电,切断整机电源。没上钼丝时,“断丝保护“开关就决定了KMI能否吸合,当两个进电块被钼丝短路时,“断丝保护”开关即使断开,KA2也可吸合,这时如果人为地使钼丝脱离与一个进电块的接触,则整机立即断电。这里应说明一下,因运动着的钼丝与固定的进电块间的接触不是一个很稳定的连接,进电块上会有火花甚至是KA2误动作的现象。这就*调整钼丝在进电块上勒紧的接触程度,做到即有良好的电接触又不至造成过大的阻力。同时进电块与床身间的绝缘和进电块的清洗稳定也是至关重要的,为达到断丝保护的灵敏有效,这一部位的调整和保洁当然是非常重要的。
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发表于 2006-6-3 21:22:15 | 显示全部楼层
步进电机
线切割机床拖板驱动方式有直拖方式及差速齿轮方式:直拖方式电机的选择可以是伺服电机,差速齿轮方式则选用步进电机,步进电机三相和五相是比较常用的。
步进电机每相的驱动电流必须平衡,才能保证电机按正常的相序来驱动拖板,控制面板上的X,Y相序指示LED,即是一种对步进电机运行状态的监视,如果某个状态LED不亮或不闪动,则表示该相未工作,有些情况状态LED指示正常,但步进电机表现出原地抖动,不正常运转,则说明步进电机缺相,简单的判断方法,可以用表测量,电机的各相电压是否正常(一致)-------即可找出故障点.
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