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中走丝电火花线切割机(Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machinin县给使科算命与成病皮g简写MS-WEDM),属往复高速走丝电火花线切割机床范畴,是在高速往复走丝电火花线切割机上实现多次切割功能,被俗称为“中走丝线切割”。中走丝技术在这里指出,所谓频料“中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间,而是复合走丝线套此四兵胶挥任井切割机床,即走丝原理是在粗加工时采用高速(8-12m/s)走丝,精加工时采用低速(1-3m/s)走丝,据弱款员整右厚宁花这样工作相对平稳、抖动小,并通过多次切割减少材料变形及钼丝扬线贵挥天沿号志映准均损耗带来的误差,使加工误介院算营江倒粮质量也相对提高,加于帮工质量可介于高速走丝条受掌机与低速走丝机之间。因而可以说,用户所说的“中走丝”,实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术,并实现了无条纹切协毛全两什置师式割和多次切割。中走丝技术在实践中得出,在多次切割中第一次切割土良单上任务主要是高速稳定切割,可选用高峰值电流,较长脉宽的规准进行大电流切割,以获得较高的切割速度。第二次切割的任务是精修,保证加工尺消溶似寸精度 。可选用中击调威等规准,使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4~1.7μm之间。 为了达到精修的目的,通常采用低速走丝方式,走丝速构度为1~3m/s,并对跟踪进给速度限止在一定范围内,以消除往返切割条纹,并获得所需的加工尺寸精度。 第三次、第四次或更多次切割(目前中走丝控制软件最多可以实现七次切割)的任务是抛磨修光 ,可用最小脉宽(目前最小可以分频到1μs)进行笑死广至科送攻皮跑修光,而峰值电流随加工表面质量要求而异,实际上电绝纸黄增洲红粒精修过程是一种电火花磨削,加工量甚微,不会改变工件的尺寸大小。走丝方式则像第二次切割那样采用低速走丝限速进给困欢读乙进响加预口即可。中走丝技术在加工过程中,多次切割还需注意变形处理,因为工件在线切割加工时,随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响,将产生不定向、无规则的变形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影响了加工质量和加工精度。因此需根据不同材料预留不同加工余量,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,在后面多次切割中能够有足够余量进行精割加工,这样可使工件最后尺寸得到保证。 在日常生活中,我们常常听说中走丝、慢走丝、快走丝,对于业内人来说,可能是非常的简单,但是对于业外人来说,不知道三者之间到底应如何区分?本文简单介绍一下,三者的区别。如要更细了解请查找更多的相关的资料。
首先,中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床。电火花线切割机(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM),属电加工范畴,是由前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。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机(Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”)、低速单向走丝电火花线切割机(Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”)和立式自旋转电火花线切割机(Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire)三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型(俗称龙门型)。
快走丝是指钼丝来回走动,这样比较节约钼丝,但是精度低,一般国产线切割机使用。
中走丝也是电火花线切割机床的一种,工作原理是利用连续移动的钼丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。其走丝速度及工件质量介于快走丝和慢走丝之间所以叫做中走丝,准确的说:中走丝是快走丝的升级产品,所以也可以叫:能多次切割的快走丝,所以它的加工速度接近于慢走丝,而加工的质量也趋于慢走丝。走丝速度在1~12m/s之间,可以根据需要进行调节。
慢走丝线切割DK7632慢走丝是电火花线切割的一种英文简写是(WEDM-LS)是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:一类是慢走丝(也叫低速走丝电火花线切割机床)电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,精度达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好。而且采用先进的电源技术,实现了高速加工,最大生产率可达220mm2/min。
1、中走丝线切割的特点
高速走丝与低速走丝(或快走丝和慢走丝)的提法,是用电极丝的走丝速度来区分的。而中走丝,虽然其走丝速度介于二者之间,但它描述的重点,并不是走丝速度,仅仅是参照了以前的名词,形象化地把这种——在高速走丝基础上发展起来的,加工效果向低速走丝靠拢的——新型机床,称为了中走丝;且又与俗称(以前的名词)快走丝、慢走丝相对应。
事实上,在现行有效的“特种加工行业”标准中,已经不以走丝速度来划分线切割机床类型,而是分为了“单向走丝型”和“往复走丝型”两类。例如,GB/T 7925-2005 电火花线切割机(往复走丝型) 参数。
这样,快走丝和中走丝,都属于往复走丝型线切割。而在平常的叙述中,仍不妨以快走丝和中走丝相区别。现在,来看中走丝线切割的特点。
1)可实现多次切割 中走丝与快走丝的显著区别,是可实现多次切割。多次切割的目的,是为了提高表面质量,满足加工工件的需要,从而扩大适应范围。例如,中走丝机床,在三次切割后,表面粗糙度达Ra≤1.2μm.
多次切割对机床的机械精度、重复定位精度、运丝系统的稳定性、脉冲电源的性能、工作液的电导率以及多次切割的工艺数据库等的要求远远高于普通HSWEDM机床的要求。
(2)脉冲电源有所突破 为实现多次切割而又保证加工效率,必须提高在粗加工时的切割速度,这需要脉冲电源的密切配合。
为此,根据电力电子技术的发展,将脉冲电源进行了改进,并取消了限流电阻(限流电阻。这样一来,既提高了脉冲电源性能,又节约了能源。
当前,中走丝脉冲电源的最大切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均速度,可达60-80mm2/min左右;而且,获得了极低电极丝损耗的效果。因此,有的被号称为智能化高频脉冲电源。
(3)控制系统 中走丝线切割多采用工业PC机构成一体化的编程控制系统,结合工艺数据库,系统能提供最佳加工条件,以达到高速加工、保证质量、简化操作的目的。
例如,用户在输入加工条件(材料、厚度等)、工艺参数(表面粗糙度等)后,系统就可给出合适的电规准(脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、加工电压、加工电流等),以及伺服进给速度、电极丝运丝速度等进行各次加工,并在加工中作出适当反应。
所以,控制系统需要脉冲电源、机床电气系统的密切配合,也有把这类型机床称为“智能化多速走丝线切割机床”的。
(4)机床电路 为满足各次切割的不同要求,电极丝运丝速度要求可进行调节,采用交流变频调速是常用的方式。
如此一来,可采用电子逻辑电路代替继电器控制电路,同时也方便了与控制系统接口,便于对运丝速度的控制。
采用变频调速后,也减缓了运丝电机的换向冲击,有利于保持电极丝的稳定。
(5)机床机械精度的提高及其他 为保证多次切割的效果,机床必须有较高的重复定位精度,这对床身、导轨等都有一定的要求。
采取的措施包括:设计合适的结构、选用合适的材料、使用直线导轨,以及进给系统采用无间隙齿轮副或电机直拖消间隙等,以此来保持机床的精度和耐用性。
在电极丝的稳定性方面,也同样采取了各种各样的措施。
另外,开发了新的工作液,新的过滤系统,以满足加工和环保要求。
2、快走丝线切割与中走丝线切割
把传统的“快走丝线切割”称为了“普通高速走丝线切割”,以区别于以后出现的新型机床——就目前来说,“中走丝”就是这样的新型机床。
(1)快走丝(普通高速走丝线切割机床)仍会有较大的拥有量
中走丝是近年发展起来的新型机种;之前,快走丝已经历了一个年产销数万台的鼎盛时期,这大量的机床仍将继续使用。并且,由于快走丝技术成熟,价格低廉,以及高效大厚度加工的优势,所以仍将占有相当大的市场份额。
即使计算到使用日久而退出的机床,和采用中走丝技术改造的少量机床,快走丝的绝对数量,仍将是一个可观的数字。考虑到机床较长的使用寿命,所以在相当长的时间内,快走丝数量仍占有绝对优势。
(2)快走丝与中走丝将长期共存
目前,中走丝线切割有较强的推广力度,也有较好的发展势头。它“在加工一些厚度不大的工件方面已有实用的价值,但若加工的工件厚度较大,实现可靠加工就较为困难。
由于中走丝秉承了快走丝性价比高的优点,又有加工质量好的优势,虽然加工效果越好的机床价格越高,但仍然会被一些有需要的用户接受。结合上面的论述,可知快走丝与中走丝将长期共存。
并且,随着中走丝技术的完善,在电气控制方面,部分快走丝将有向中走丝融合的趋势,保持性价比优势的快走丝机床或者大众化机床,将借鉴中走丝的可用技术,从而提高性能。 中走丝线切割机床的工作环境的一些相关注意的事项
1.选择没有粉尘的场所,避免留众多的通道在线切割的旁边;
(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。
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.满足线切割机床所要求的空间尺寸;
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。
线切割的其它注意事项:
1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙,间隙的宽度由工作电压 、加工量等加工条件而定。
2. 电火花线切割机床加工时,必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、皂化油、去离子水等,要求较高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电,液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙,如果间隙过大,两极间电压不能击穿极间介质,则不能产生电火花放电;如果间隙过小,则容易形成短路连接,也不能产生电火花放电。
3. 必须采用脉冲电源,即火花放电必须是脉冲性、间歇性,上图中ti为脉冲宽度、to为脉冲间隔、tp为脉冲周期。在脉冲间隔 内,使间隙介质消除电离,使下一个脉冲能在两极间击穿放电。 中走丝线切割工作液的作用与注意事项:
电火花线切割稳定切割的前提首先必须保证在切割过程中不断丝。而断丝机率主要随着放电能量和切割厚度的增加而加大,即与电极丝在放电通道内所受到的离子轰击、冷却状态及停留时间密切相关。切割的效率和表面粗糙度也与极间冷却与消电离并恢复绝缘状态有关。当采用含有机械油5%左右的乳化液作为工作介质时,切割完毕后观察切割工件表面有两个现象:首先切割完毕的试件是粘附在基体上的,一般需要用力甚至敲击才可以使其与基体脱离;其次切割完毕的试件表面覆盖着胶粘的甚至是粉末状的蚀除产物,需用煤油才能清洗干净。这主要是伴随着放电通道内10000°C以上的高温,工作介质将分解生成大量的高分子化合物并与金属蚀除产物反应生成胶体状或颗粒状物质。这些物质将粘附在切缝内,并主要在切缝出口部位堆积,严重影响电蚀产物的排除,并使新鲜的工作介质进入切缝十分困难。由于两极间不能保证存在不断更新的工作介质,这样将直接影响正常放电的延续甚至是在混有大量胶体物质的间隙内进行的放电甚至产生电弧放电,从而使工件和电极丝表面得不到及时冷却,绝缘状态不正常,造成正常放电比例降低,切割速度降低,工件表面烧伤,换向条纹严重并使得加工质量恶化,同时损伤电极丝,严重时引起烧丝。因此选用乳化液作为工作介质对于极间通道内冷却状态的改善、消电离并恢复绝缘状态均有较大的影响,并且工件愈高,运丝速度愈慢,电极丝在加工区域停留时间将愈长,断丝的机率自然就会增加。而乳化液在放电通道内分解成胶体或颗粒状物质是一种必然的现象,所以使用乳化液作为工作介质必然大大限制切割工艺指标的提高。极间冷却状态的恶化其最直接的结果将导致WEDM-HS必须以十分保守的放电能量换取不断丝的加工情况。
纯净水基工作液的优缺点:
中走丝线切割机床由于纯水基工作液导电率较高,所以在切割过程中具有较强的电解作用,虽然切割出的工件表面十分均匀,但工件表面因为电解作用将导致色泽较暗,这种现象在多次切割时体现的更加明显;
1.纯水基工作液因为没有油性成分,所以一旦挥发后其切割的蚀除产物就粘接在工作台上和导轮周围,清理困难,严重时甚至会将导轮抱死,一旦运丝后电极丝与导轮将产生滑动摩擦导致导轮精度丧失而报废;
2.水基工作液因为具有较强的碱性,长期使用会使得机床油漆面起泡和褪色;
3.水基工作液必须严格控制稀释比例,否则极易锈蚀机床和工件;
4.水基工作液挥发性较强,同时由于组分的问题,一般在切割过程中都会散发出一些异味。
目前市面上有线切割专用乳化液、固体乳化皂、复合工作液等,选择好的工作液对加工的质量起到相当大的做用。 1.机床主体:床身、丝架、走丝机构、X—Y数控工作台
2.工作液系统
3. 高频电源:产生高频矩形脉冲,脉冲信号的幅值、脉冲宽度可以根据不同工作状况调节。
4. 数控和伺服系统 1.广泛应用于加工各种冲模。
2.可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件
3.加工样板和成型刀具。
4.加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模
5.加工硬质材料、切割薄片,切割贵重金属材料。
6.加工凸轮,特殊的齿轮。
7.适合于小批量、多品种零件的加工,减少模具制作费用,缩短生产周期
1 快走丝(高速走丝)线切割加工技术的现状
有我国特色的数控高速走丝电火花线切割加工技术自60年代末研制成功以来,经过30年的不断完善和发展,现已成为制造业中不可缺少的加工手段。目前,高速走丝线切割机的切割速度已由过去的20~40mm2/min普遍提高到100mm2/min以上,有的可达到260mm2/min,机床的加工精度为±0.01mm,工件的表面粗糙度为Ra1.25~2.5μm,因而可满足一般模具加工和其他复杂零件制造的要求。 随着科学技术的发展,对各类产品的制造要求越来越高,对线切割加工技术也提出了更高的要求。国外(欧美、日本等)研究发展的数控低速走丝电火花线切割机为适应对制造加工技术的要求,采用闭环数字交(直)流伺服控制系统,确保优良的动态性能和高定位精度,加工精度可控制在若干微米以内。同时机床具有数字自适应控制电源、自动穿丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术,此外对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。由于使用了新技术并注重计算机软件技术的更新和发展,低速走丝线切割机的工艺指标已达到了相当高的水平。即使对形状复杂零件的加工,最高切割速度也可超过300mm2/min;尺寸精度可达到±2~5μm;表面粗糙度可达到Ra0.1~0.2μm(多次切割)。机床的自动化程度高,加工稳定性好,已向无人化加工发展。 由于高、低速走丝线切割加工采用不同的技术方案,无论是机床的结构,还是运丝系统或是加工条件都有很大的差异。简单地对比机床的加工性能未 必十分恰当,但排除价格因素,与低速走丝线切割加工技术水平相比,高速走丝线切割加工的精度、功能、工艺指标、自动化程度等方面还有明显的差距。随着科技的发展,对制造技术的要求越来越高,高速走丝线切割机面临相当严峻的形势,应加快发展机床新技术,运用新工艺,奋力赶上。本文针对高速走丝线切割加工技术的发展趋势,结合当前数控技术的发展,进行了探讨。
2 快走丝(高速走丝)线切割加工技术的发展趋势
高速走丝线切割机由于受到电极丝损耗、机械部分的结构与精度、进给系统的开环控制、加工中工作液导电率的变化、加工环境的温度变化及本身加工的特点(如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大)等因素影响,机床的加工精度有限。以目前机床的现状,要在较短的时间内与低速走丝线切割机在加工精度方面进行竞争,困难是相当大的,而且研究开发的代价也会很高,机床的制造成本将大幅度提高,从现实和市场的角度来考虑都是不太适宜的。因此,高速走丝线切割机的发展策略是扬长避短,以发展中低档机床为主,使机床向适当加工精度、良好的加工稳定性和容易操作的方向发展,来满足不断发展的生产需要。目前市场上高速走丝线切割机最大的优势在于拥有良好的性能价格比,机床的进一步发展必须以此为基本出发点,不能过分强调机床加工精度,而忽视机床性能价格比的因素。如违背这一原则,机床制造商和用户都难以接受。为在较短的时间内,使高速走丝线切割机的加工性能有较大的提高,在今后的发展中应优先注意以下方面的研究。 2.1 基于PC的数控系统的开发 数控系统是数控机床的核心部分,其控制性能不仅直接影响机床加工的质量和稳定性,而且也是扩大机床加工范围、实现复杂加工的重要手段。目前,各国都非常重视数控技术的研究,将其作为实现制造技术突破性发展的一个重点。数控系统技术当前发展的一个重要趋势是开放式数控系统。其含义是:数控系统的开发者在一个统一的体系结构下开发自己的产品,该体系结构是一个广泛认可且透明的规范。这种结构对电加工机床数控系统的重要性已非常明确了[1]。 高速走丝线切割机要进一步发展,必须摆脱单板机作为数控系统,采用新的数控系统。根据目前国际上数控系统发展趋势及PC的发展情况,应开发和使用基于PC的数控系统。众所周知,PC本身是插卡式结构,是标准的开放式体系结构的系统。如高速走丝线切割机开发基于PC的数控系统,那将是国产高速走丝线切割机数控系统向开放式数控系统发展的一个有效方法。当前,PC的价格持续下降,而性能和稳定性不断增强,使用PC不仅为高速走丝线切割机数控系统提供了优越的硬件平台,而且能保持机床性能价格比的优势。 目前国内已有基于PC的高速走丝线切割机数控系统,但其主要功能是加工轨迹编程,机床加工控制功能还很不完善,没有充分利用PC的资源。今后,可在以下几个方面开展工作: (1)传统的伺服进给控制系统多采用分立元件组成逻辑电路,对放电状态的检测一般采用平均电压法,这种方法的缺点是对放电间隙状态的检测不够准确,对放电开路状态较敏感,而对正常放电和短路放电状态响应较慢,难以进行准确的进给跟踪,因此加工的稳定性差。解决放电间隙的检测必须对放电状态进行分类统计,并建立控制模型,可采用单独的芯片实现对放电间隙的检测,控制模型以软件的形式存在于PC中,芯片与PC以RS 232接口或主板插卡的方式连接。 (2)传统的脉冲电源多为等频的矩形和分组脉冲信号,放电信号不随放电加工中的间隙状态而自适应变化,加工效果差,因此研制数字自适应脉冲电源的意义重大,该电源可直接与PC相连接,获得放电间隙状态的信息,并根据一定的算法进行自适应控制。 (3)加工参数的优化选取对高速走丝线切割加工也非常重要。长久以来,高速走丝线切割的工艺数据库和加工参数优选功能为国内机床制造商所忽略,高速走丝线切割的工艺参数优化及自动选取软件将是新一代高速走丝线切割机必备的,同时基于PC的数控制系统可十分容易地将此软件模块进行集成。 (4)目前的高速走丝线切割机几乎没有教育培训功能,因此机床的操作培训难,机床的的使用性能依赖操作人员的水平,已是众所皆知的问题,而基于PC的数控系统将充分利用目前PC日益成熟的多媒体技术,将为这一功能的实现提供良好的软、硬件基础。 充分利用PC的资源来开发高性能的数控系统,将是高速走丝线切割机的一个重要发展方向。 2.2 人工智能(AI)技术的运用 智能化数控系统也是当前数控技术发展的另一个重要趋势。由于在机床加工控制系统中使用了智能控制技术,机床自动如有经验的操作者一样使加工过程持续、稳定、优化地进行。人工智能技术也成功地运用到加工参数的设定、加工程序的生成、工件位置的测定及加工结果的测量等整个机床操作过程,大大地提高了机床的加工性能和自动化程度,降低了对操作者的要求,使非熟练操作者也能取得熟练操作者的加工效果。且人工智能技术多以计算机软件的形式存于主控系统,因此研究开发的成本低,而且功能易于扩展、使用灵活、更新的速度快,在当前提高数控机床的自动化、可操作性和增强机床的功能中所起的作用越来越大。 高速走丝线切割加工由于运丝速度快、开环控制等加工特点,故放电加工过程具有复杂的随机性,传统理论对其研究进展缓慢,加工机理至今还不十分明了。人工智能技术的兴起,为高速走丝线切割加工技术的进一步发展提供了新的有效方法。低速走丝线切割机中,机械部分已是相当稳定,现在主要是软件的功能不断更新、增强,并逐步发展到运用人工智能技术。作为有中国特色的高速走丝线切割机,应抓住这次机会,充分重视人工智能技术的研究和运用。人工智能技术运用到电火花线切割加工,在国际上也是一个新的领域,因此有一定的难度,在研究中要针对高速走丝线切割加工的关键性环节,同时注意借鉴国外发展的经验,使高速走丝电火花线切割机向智能化方向发展,以提高机床的整体加工性能。目前国内已开始进行人工智能技术在电火花线切割加工中的研究,然而研究的深度和广度还很不够。还有许多方面有待进一步研究: (1)高速走丝线切割机的伺服进给变频调节一直依靠操作人员,因此操作人员的工作强度大,机床性能的发挥受到限制。模糊控制技术是人工智能技术中的一个重要方面,它能模仿熟练工人对机床进行控制,已在电火花成形机上成功地应用,在电火花线切割加工中具有良好的应用前景。 (2)总结多年来高速走丝线切割加工工艺研究成果,建立相应的知识库和专家系统,降低机床的操作难度是十分必要的。瑞士阿奇公司的Agievision专家系统,其智能化功能只需规定一些有关加工工件的性能和加工要求即可。加工工序是自动生成,且自动连接各道工序,无须人工干预,大大降低了机床操作人员的工作强度。 (3)在加工参数自适应等方面能有所作为。日本沙迪克公司推出了NF(神经模糊)数控电源,它不必输入复杂的NC代码能自动选择加工参数,并可根据加工状态自动进行调节,使电加工机床成为一般操作人员也能使用好的机床,解决了电火花加工过程中工艺参数设置长期以来取决于操作人员水平的问题。 将最新发展的人工智能技术引入到高速走丝线切割机中,研制高速走丝线切割机的智能化控制部件和执行机构,这与当前国家优先发展高技术产业是一致的,具有重要的实际意义。 2.3 机床设计的改善 为改善高速走丝线切割机的加工精度,必须进一步改进机床的结构,使其更为合理。目前机床的整体结构多为音叉式,此种结构的刚度差,固有频率低,易发生振动,且放电加工将产生大量的热,使机床的本体发生较大的热变形,这都在一定程度上影响了高速走丝线切割机的加工精度。因此,在设计机床整体结构时,必须充分利用先进的技术手段进行分析以提高机床结构的合理性。这方面的研究将涉及到运用先进的计算机有限元模拟软件对机床的结构进行力学和热稳定性分析。同时,机床运动精度的改善对提高加工精度也是十分重要的,传统的方法是通过提高工作台传动链的零件精度与传动刚度来改善线切割机的运动精度,但这将使机床的成本大为增加。而建立在基于PC数控系统的高速走丝线切割机,可方便地运用螺距误差与间隙补偿技术来提高机床的运动精度,这种方法可在进给系统开环控制状态下,较大幅度地提高机床的加工精度,且成本低,非常适合高速走丝线切割机。 高速走丝线切割机的一个重要特征是电极丝高速往复循环使用,这使机床运丝系统的稳定性较差。当丝高速运行时,引起的振动较大,且导轮磨损大,此外电极丝的恒张力控制及张力分档调节较难,运丝系统的这些特点在一定程度上影响了加工精度。因此,必须加强对走丝系统结构的深入研究并进行改进,保证放电加工时电极丝运动的稳定性。对于电极丝的往返循环使用使电极丝产生放电损耗是不能忽视的,它会对加工精度产生影响。此外在重视商品包装的今天,机床的外观设计和包装也十分重要,注意运用人机工程学和美学对高速走丝线切割机进行设计是很重要的,这对富有中国特色的高速走丝线切割机走向世界具有重要意义。总之,改善机床设计的研究涉及面较广,在考虑保持机床性能价格比优势的前提下,研究开发的难度是很大的,然而,一旦有所突破,将对高速走丝线切割加工技术产生重大的影响。 2.4 多次切割工艺的应用 多次切割加工是高速走丝线切割加工技术的一个重要发展方向。目前无论是金属切削机床还是低速走丝线切割机,一次加工都无法得到良好的加工效果,欲达到较高的加工精度,都必须在粗加工后再作精加工才能获得。低速走丝线切割机能达到很高的加工精度,也因采用了多次切割工艺。为改善高速走丝线切割机的加工品质,必须进行多次切割加工的研究。以往的高速走丝线切割机由于功能和结构所限,不具备进行多次切割的基础。近年来,高速走丝线切割机的脉冲电源、进给策略和电极丝的张力控制等方面有了较大的提高,为多次切割工艺的应用提供了可能性。目前有的高速走丝线切割机已能实施多次切割加工,并能一定程度地提高加工精度。然而,研究应用的深度还不够。为更好地实现多次切割加工,机床的功能和结构有待于进一步改进和提高;为保证多次切割加工的效率,仍须大幅度提高一次加工的速度,第一次切割加工的速度应保持在100mm2/min以上[4]。国内的研究机构在进行多次切割研究的同时,要注意尽快地把研究成果转化到机床的加工技术中,以实现加工精度的提高。
3 结论和展望
高速走丝电火花线切割机是我国独创的电加工机床,在模具制造及零件加工领域内有广泛的应用,在中低档市场中占有相当的分量。目前,高速走丝线切割机如何发展是电加工行业十分关心的课题。我们必须吸取国外的成功经验,扬长避短,直接应用当今计算机技术的最新成果,尽快研制功能强大的基于PC的数控系统,从硬件上为高速走丝线切割机的发展打下良好的基础;同时注意人工智能技术与高速走丝线切割机的结合,运用计算机软件技术来提高机床的性能。此外,加强机床本体的研究和开展多次切割工艺技术的应用,使机床的整体加工水平有一个较大的提高,不断增强高速走丝线切割机在市场上的竞争能力。在运用新技术、新工艺的同时,还必须重视对电火花线切割加工工艺规律进行深入细致的基础理论和实验研究,这也是一个非常重要的环节
快走丝线切割机床有很多品牌,比如北京阿齐,迪蒙卡特,北京凝华,苏州隆凯机电科技有限公司,苏州长风等等,而且还有很多示件子抓提宜保兴致小品牌,比如宁波一带的统称宁波干素何半灯够孔具机,这些都是,不过更推荐苏州隆凯机电科技有限公司。
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