浅谈数控线切割电极丝的选用.docVIP

▲谈数控线切割电极丝的选用 ■/济海企业集团模具事业部 何云 关键词：数控线切割；电极丝选用；消耗 引言 对于线切割加工而言电极丝是非常重要的工具电极，它对加工效率、加工成本、工件尺寸都有明显的影响。因此作为一名优秀的说那个加工人员，须对电极线特性、种类十分熟悉且作出准确的选用。本文根据笔者多年来在沿海各大磨具公司从事数控切割机床、操作、编程、培训过程中的总结与同行探讨。 常用电极丝材料的种类及性能 现有的线切割机床分为高速走丝和低速走丝两类。高速走丝机床的电极丝是快速往复运行的、电极丝在加工过程中反复使用。这类电极丝主要有钼丝、钨丝和钨钼丝（W20Mo、 w50mo）。常用钼丝规格为Φ0.1~0.18mm，当需要切割较小的圆角或缝槽时也用Φ0.06mm的钼丝。钨丝耐腐蚀，抗拉强度高，但脆而不耐弯曲，且价格昂贵，仅在特殊情况下使用。 低速走丝先切割机床一般用黄铜丝做电极丝。电极丝做单向低速运行，用一次就弃掉，因此不必要用高强度的钼丝。为了提高切割性能，国内外都研制线切割机床专用的铜电极丝，有的是内为黄铜丝，外镀熔点较低的锌或锌合金，在火花放电时有较大的汽化爆炸力，使切割速度较高，规格为Φ0.10~0.30mm。同样，切割细微缝槽或要求圆角较小时，可以采用钨丝或钼丝，其最小直径可达Φ0.02~0.06mm。 电极的材料不同，电火花线切割的切割速度也不同。常用电极丝材料的性能见表一，表二。 表一 材料适用温度/°C伸长率 （%）抗拉强度 /M pa熔点 /°c电阻率 /Ω·cm备注长期短期钨2000250001200-140034000.0612较脆钼200023003070026000.0472较韧钨钼（W50MMo）20002400151000-110030000.0532脆韧适中 表二 材料抗拉强度kg/mm2导电率%伸长率%硬铜35~4596~980.5~3.0软铜25~30100~10220~407/3黄铜（硬）100.023.01.667/3黄铜（半硬）4729.427.8钨350.018—— 电极丝直径的影响 电极丝的直径对切割速度的影响较大。若电极丝直径过小，则承受电流小，切缝也窄，不利于排屑和稳定加工，显然不可能获得理想的切割速度。因此，在一定的范围内，电极丝的直径加大对切割速度有利。但是，电极丝的直径超过一定程度，造成切缝过大，反而又影响了切割速度的提高。因此，电极丝的直径又不宜过大。同时，电极丝直径对切速度的影响也受脉冲参数等综合因素的制约。 另外，较大的电极丝直径难以加工出内角的工件。快速走丝线切割加工用的电极丝直径可在Φ0.1~0.25mm之间选用，最常用的在Φ0.12~0.36mm之间。国外低速走丝线切割加工的电极丝直径在Φ0.03~0.36mm之间，最常用的为Φ0.2mm。见表三，表四。 表三 建议使用线直径（mm）工件厚度（mm）0.1030以下0.1550以下0.2080以下0.25300以下0.30500以下 表四 建议使用线直径（mm）工件内R角（mm）0.100.15~10.150.2~10.200.3~10.250.4~10.300.5~1 电极丝的张力对工艺指标的影响 电极丝的上丝、紧丝是线切割操作的一个重要环节，它的好坏直接影响到工作的质量和切割速度。当电极丝张力适中时，切割速度vwi最大；如果电极丝的张力过大，电极丝超过弹性变形的限度，由于频繁往复弯曲、摩擦，加上放电时遭受急热、急冷变换的影响，可能发生疲劳而造成断丝。在高速走丝加工中，如果电极丝的张力过大，断丝往往发生在换向的瞬间，严重时即使空走也会断丝：但若电极丝的张力过小，尤其在切割较厚工件时，由于电极丝的跨距较大，因电极丝在加工过程中受放电压力的作用而弯曲变形，结果电极丝切割轨迹落后并偏离工件轮廓，即出现加工滞后现象，从而造成形状与尺寸误差，如切割较厚的圆柱体会出现腰鼓形状，严重时电极丝快速运转容易跳出导轮槽而发生断丝现象。所以，电极丝张力的大小，对运行时电极丝的振幅和加工稳定性有很大影响。遂于无恒张力机构的线切割机床，在上电极丝是应采取措施，对电极丝进行适当的张紧，如在上丝过程中外加辅助张力，通常可逆转电动机，或上丝后再张紧一次：对于具有恒张力机构的线切割机床，要根据不同直径的电极丝、不同厚度的工件选择合适的配重。为了不降低电火花线切割的工艺指标，张力在电极丝抗拉强度允许范围内应尽可能大一点，张力的大小应视电极丝的材料与直径的不同而异，一般高速走丝线切割机床的钼丝张力在5~10N。 电极丝垂直度对工