高速加工技術中一個很重要的方面就是高速走絲線切割。由于它具有速度快、周期短等優點,因此在模具加工行業得到了普遍的應用。在加工過程中出現的斷絲問題,不僅浪費了大量時間,還破壞了加工表面的完整性。如何有效地解決該問題,是模具加工企業關心的重點。
高速走絲線切割的電極絲運動速度快,它能夠大幅度地提高加工生產效率,縮短勞動時間。但是高速走絲線切割也存在著一個很嚴重的問題—斷絲。如果在切割工件過程中多次斷絲,不僅會造成一定的經濟損失,而且會帶來重新燒絲的麻煩;不僅耽誤時間,而且會在工件上產生斷絲痕跡,影響加工質量,嚴重的會造成工件報廢。
那么怎樣才能有效地解決高速走絲線切割機的斷絲問題呢?首先分析一下造成高速走絲線切割斷絲的原因。
鉬絲
一、鉬絲
在鉬絲的選擇上,鉬絲直徑的粗細是影響斷絲的一個主要原因。鉬絲粗,一方面能提高鉬絲的張力,減少鉬絲的抖動,另一方面由于粗的鉬絲加寬了切縫,工作液容易滲透進去,有利于排屑。因此為確保加工的穩定,應及時更換損耗到一定程序的鉬絲,避免因鉬絲變細變脆斷絲而中斷加工。
在鉬絲的安裝上,安裝的太松太緊都容易斷絲:如果鉬絲安裝太松,則鉬絲抖動厲害,不僅會造成斷絲,而且由于鉬絲的抖動直接影響工件表面粗糙度。但鉬絲也不能安裝得太緊,太緊內應力增大,也會造成斷絲。
在鉬絲的運動速度的選擇上,走絲速度過高或者過低都容易引起斷絲。走絲速度過高,電極絲抖動嚴重,破壞了加工的穩定性,這不僅使加工速度下降,而且加工精度和表面粗糙度都會變差,并容易造成斷絲。但走絲速度也不能過低,否則加工時由于損耗大,也易斷絲,因此一般經驗以小于10m/s為宜。
在鉬絲的儲存上,鉬絲有三怕:怕潮,怕折和怕曬。受潮會氧化,折而易斷,曬而變脆,新購進的鉬絲應放在密封的器具中妥善保存,隨用隨取。
二、送絲機構
線切割機的運絲機構(也稱導絲機構)主要是由貯絲筒、線架和導輪組成。由于貯絲筒、線架和導輪在加工過程中存在著缺陷,必然容易引起斷絲。貯絲筒的徑向跳動會使電極絲的張力減小,造成絲松,嚴重時會使鉬絲從導輪槽中脫出拉斷。貯絲筒的軸向竄動會使排絲不勻,產生疊絲現象。貯絲筒內外圓不同軸,會產生不平衡慣量,運轉時容易產生疊絲而導致斷絲。貯絲筒的軸和軸承等零件常因磨損而產生間隙,也易引起絲抖動而斷絲,貯絲筒換向時如沒有切斷高頻電源,會導致鉬絲在短時間內因溫度過高而產生燒絲;貯絲筒、導輪轉動不靈活,在往返運轉時會引起導絲系統振動而斷絲;貯絲筒后端的限位擋塊沒調整好,貯絲筒沖出限位行程而引起斷絲;換向后立刻停機,貯絲筒因慣性超程沖壞傳動機及拉斷鉬絲。
另外,導輪V形槽變寬,導輪V形槽的底徑不圓和導電軸與導電輪接觸不好也會引起斷絲。
三、工件
對于鍛造性能、淬透性不好,熱變形大的工件材料,如果不進行對鍛打、淬火件回火處理而直接進行高速走絲線切割,則在加工過程中可能有的工件會開裂,把鉬絲碰斷;有的會使間隙變形,把鉬絲夾斷或彈斷。另外,工件材質不純,內應力較大,和工件裝夾不好,都極有可能引起斷絲。
四、工作液
工作液變黑,或者加工中工作夜太濃,太臟都很容易引起斷絲(特別在割特厚工件時)。
五、電參數
電參數選則不當也是引起斷絲的一個重要原因,所以要根據工件厚度選擇合理的電參數,將脈沖間隔拉開一些,有利于熔化金屬微粒的排出,同時峰值電流和空載電壓不宜過高,否則使單個脈沖能量變大,切割速度加快,容易產生集中放電和拉弧,引起斷絲。根據工件厚度選擇合適的放電間隙,放電間隙不能太小,否則容易產生短路,也不利于冷卻和電蝕物的排除。放電間隙過大,將影響表面粗糙度及加工速度。
六、脈沖電源
加工電流很大,火花放電異常,此時脈沖電源的輸出已變為直流輸出。若輸出電流超過限值,在加工過程中火花放電突然變為藍色的弧光放電。鉬絲上出現燒傷點,它使放電集中在鉬絲上,發熱量大。
七、工作臺移動
工件的切割精度靠絲杠來保證,絲杠和螺母的間隙是靠彈簧來消除。如果絲桿潤滑不良或彈簧力不足,會引起工作臺爬行移動。在這種情況下切割,高頻電流會出現頻繁的短路,如不及時排除故障,勢必造成斷絲。
八、人為因素
這部分新手問題較多,如絲未放入導輪,絲桶邊上的絲沒有壓好,割大工件時最后沒有吸住┉┉
對于經常出現的斷絲問題,簡單介紹一些行之有效的解決方法,如下:
在鉬絲的選則上,對于高速走絲線切割加工, 廣泛采用0.06~0.25mm的鉬絲,常用的在0.12~0.18mm之間。如需獲得精細的形狀和很小的圓角半徑時
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