低速走丝电火花线切割加工中的的常见问题及对策.docVIP

PAGE PAGE 1 低速走丝电火花线切割加工中的的常见问题及对策 许春龙作者简介：许春龙（1973 作者简介：许春龙（1973—），男，吉林省松原市人，工程师，数控技师。 摘 要：针对低速走丝线切割加工中的常见问题：频繁断丝、加工速度和加工精度改善等情况，详细分析了各问题产生的的主要原因和相应的解决措施。经实际使用表明这些方法能在一定程度上防止故障的产生，且能切实有效地提高故障产生后的解决效率和处理质量。 关键词：线切割；断丝；加工速度；精度 前言： 随着电子、汽车、航空航天等产业的飞速发展，模具工业也发生了翻天覆地的变化，模具行业的迅速发展推动了电火花线切割技术的进步。电火花线切割机按其切割速度可分为快走丝和慢走丝2种。由于快走丝线切割所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25～2.5μm范围内，而慢走丝线切割机通常可达到Ra=0.16μm，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割好，同时，慢走丝线切割机床具有自动化程度高、精度好、加工稳定可靠等优点，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。但是，在慢走丝线切割加工过程中也经常会产生一些技术方面的难题，如如何防止频繁断丝、如何保证加工精度和质量以及如何提高加工速度等，常常困扰着使用者，本文就上述各因素的产生原因及改善措施加以分析和总结 1、慢走丝线切割实际加工中的常见问题及对策 本文在查阅了国内外大量文献的基础上，结合自身的实际工作经验分析发现，慢走丝线切割在实际操作中的常见问题主要有三类：即如何防止频繁断丝、如何改善加工表面质量和如何提高加工速度，其中断丝是线切割故障中发生频率较多的一种现象。下面就各问题产生原因及相应措施进行阐述。 1.1断丝的原因及对策 研究表明，断丝的直接原因是加工过程的不稳定使输入间隙的热负载增加且集中在一点上导致的。既然断丝的原因是加工过程的不稳定，那么所有引起加工不稳定的因素都可能导致断丝的发生。通过对实际使用中各种断丝原因的分析，主要可归纳为以下几点。 1.1.1加工电流 加工电流过大造成断丝的原因主要是加工参数选择不当或加工中排屑不畅造成的。加工屑搭桥形成的微短路状态具有较大的接触电阻，由于电极丝运动，这种微短路很容易被拉开形成火花放电。此时脉冲电源输入到加工间隙的能量密度远大于正常加工值，使得电极丝的黏着部位产生脉冲能量集中释放，导致电极丝产生裂纹，从而可能造成断丝，因此加工过程中必须冲走这些微粒，应尽可能使喷嘴与工件贴近加工，如图1所示。由于喷嘴与工件间距离不同，会使加工状态有很大区别，若喷嘴与工件间为敞开加工，就必须选择与此相应的加工参数，并将放电能量适当降低。 1.1.2导电不良 该故障产生原因主要是导电块与电极丝之间接触不良或极间线松动断裂引起的。在加工过程中,导电块与移动着的电极丝一直保持着良好的接触,易磨损和污染，工作一段时间后导电块就会被电极丝磨出沟槽，导致导电不良，局部电流过大而断丝。一般低速走丝电火花线切割机中使用的导电块在加工60～120h后就须检查一次，可将导电块卸下,用清洗液清洗掉上面粘着的脏物,若磨损严重可更换位置或更新导电块。另外，在机床的保养维护中应定期检查导电块和极间线的工作状态。 图1喷嘴与工件距离的调整 1.1.3 运丝机构故障多是因机械系统上的原因造成的。如储丝筒、导丝轮、送丝轮等部件安装不当或间隙不合理；送丝滚轮转动不灵活；长期使用后喷嘴等部件被污垢堵塞，防碍电极丝顺利送进，导致送丝速度不稳定；传动同步带的失效造成电极丝张力不均等都会造成断丝。因此，要仔细调整各部件的位置，定期清洗导向器并检查各个环节。 1.1. 这种现象产生的原因主要是工作液没有完全包围电极丝或加工槽内液面不足造成的。特别是边缘加工时，加工液极易飞溅产生气泡，造成电极丝局部无法冷却从而断丝。因此要合理的控制和调整流量，如图2所示。 图2 控制、调整流量的方法 1.2.影响加工精度的因素及分析 加工精度是一个笼统的概念，主要包括包括步距精度、尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度等。电火花线切割时影响其加工精度的因素很多，有人员、设备、材料和环境因素等，为了改善加工精度和工件表面质量，可以从影响最大的人为因素、材料因素和环境因素等方面来考虑对加工精度的控制方法和改进方法。 1.2.1 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。加工工艺和加工方法对加工精度的影响与工件的变形有关，线切割加工变形主要是因为加工的热影响和材料内部应力释放等因素引起的。一般来说，热传导率及热膨胀系数高的材料，或内部应力大的材料易出现较大的变形，可以通过以下几个方面来实现。 1.2.1.1增加加工次数，实施多次少量加工 对于易变形材料及精度要求较高的零件，易采用多次切割的方法。在第一次切割中去除