中速走丝线切割机床电极丝非正常断丝原因研究和预防.docVIP

中速走丝线切割机床电极丝非正常断丝原因研究和预防【摘 要】中速走丝电火花线切割机床的电极丝在加工过程中，受各种因素的影响，往往会出现非正常断丝的情况，严重影响加工效率和精度。因此，本文从实际工作经验出发，从影响电极丝断丝的电参数和非电参数出发，对断丝情况作了较深入的分析并提出相应的解决对策。 【关键词】中速走丝；线切割；电极丝；断丝 中速走丝电火花线切割机床（本文以下简称中速机床）在实际加工生产过程中，断丝是一种不可避免的常见现象。实验表明，中速机床加工断丝与高频参数的选择、脉冲电源的质量，贮丝筒运转平稳度、电极丝的选择、工作液的选择等因数有直接关系。断丝的情况发生，不仅会影响加工效率，而且还会在工件上产生断丝痕迹，影响加工质量，严重时还可能造成工件报废，造成经济损失。 因此，作者根据线切割加工理论和实际经验，从电参数和非电参数等因素对其非正常断丝的情况进行了分析并提出对策，以此提高中速机床的加工效率和加工精度。 1 电参数对中速机床电极丝非正常断丝的影响 中速机床正常加工时，按照加工精度、表面粗糙度、加工工件材料、加工面积和加工深度等要求，一般需要设置伺服参考电压，选择脉冲电源的脉宽脉间、电流幅值等电参数，来实现预定的加工工艺过程。因此，电参数对加工过程中电极丝的断丝影响作用，是十分重要和显著的。 1.1 与高频参数相关的断丝及预防措施 合理的选择高频参数是预防断丝的重要措施，也是提高加工效率的及加工质量的重要途径。因为在加工过程中电极丝是传递脉冲能量的载体，且电极丝本身有电阻，当通过的电流或加载的电压过大时，温度就会迅速升高，增加电极丝承载的能量，当负载过大时，就容易造成断丝[1]。但是脉冲能量的大小取决于高频参数的设置，通过实验，得到（表1：高频参数变化）高频参数中脉宽、脉间、峰值电压、峰值电流的关系。 分析表1实验数据可知，当脉冲间隙相同时，脉冲宽度越宽，加工能量与峰值电压、电流成正比，加工效率提高；当脉冲宽度相同时，脉冲间隙越小，加工电压、电流越大，加工能量就越大，加工效率提高，但不利于排屑，也容易引起断丝。 因此，在加工的过程中根据工件厚度及材料种类，在满足工艺要求的同时尽量选用大脉冲、大电流，这样会增加放电间隙，提高排屑效果及切割稳定性，可以有效的预防断丝现象的发生。 1.2 与脉冲电源质量的相关断丝及预防措施 一般情况，脉冲电源的故障会直接造成加工过程中的断丝。因为脉冲电源能否正常工作，会直接影响输出的波形规整度与稳定性，影响电极丝在加工过程中放电连续性与稳定性，从而造成电极丝发生连续瞬间短路而断丝[2]。根据加工实践经验及实验总结得出脉冲电源引起断丝现象、原因及检测方法如下： （1）当脉冲电源的输出变为直流输出时，加工电流过大，火花放电异常。此时，应逐级检查多谐振荡器波形，确定并更换损坏原件，调试输出规则、稳定波形。 （2）当输出电流超过限值时，加工过程中火花放电变为蓝色弧光放电。此时用示波器检测输入端和振荡部分都无波形输入或输出，则问题为振荡器三极管已经受损，更换后调节波形即可。 2 非电参数对中速机床电极丝非正常断丝的影响 从电火花加工的微观过程来看，很多非电参数对电极丝损耗的影响作用也是不可忽视的，诸如电极丝材料的选择、运丝机构的工作特点、工作液成分的作用等。因此，要优化其加工工艺参数，就必须考虑到非电参数对电极丝断丝的影响情况，才能达到中速机床高效低耗加工的目地。 2.1 与电极丝本身相关的断丝预防措施 电极丝是线切割机床的重要组成部分，其电极丝的材料种类、直径大小等参数的选择将会直接影响到加工效率与加工质量。因此，合理的选择电极丝参数可以预防加工过程中断丝现象的发生。 2.1.1 电极丝的材料 电极丝材料要求具有高熔点及良好的导电性等特性。目前常用的电极丝有钼丝、钨丝、钨钼丝、铜丝等，但是根据不同的走丝机构及加工工艺要求，合理的选择电极丝是预防断丝的有效方法。钨丝，可获较高加工速度，但放电后电极丝变脆、易断丝，适用于慢走丝机构、小电参数使用；钼丝，熔点与抗拉强度低，但韧性好，不易断丝，中、快走丝机构较为广泛；钨钼丝，使用寿命长，加工速度高，但是价格昂贵，适用于快走丝机构。 2.1.2 电极丝的直径 电极丝的直径选择，与加工工艺要求有关，根据理论研究得出：在达到加工工艺要求的情况下，电极丝越粗的越好，因为越粗的电极丝张力越大、振动幅度越小，同时承受大电流，输出较大的脉冲能量，也有利于工作也的渗入，更有利于排屑，提高加工效率；但是，根据实践加工过程中发现，选取直径较大的电极丝，加工中易出现以下问题：（1）电极丝本身有直径，难加工精细的形状和很小的圆角半径，加工精度降低；（2）电极