Sg1 引言 电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝两种,由于快走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25~2.5μm范围内,而慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到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机好很多,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。 由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式,即线电极在运动过程中完成加工,因此即使线电极发生损耗,也能连续地予以补充,故能提高零件加工精度。但电火花线切割机工作时影响其加工工作表面质量的因素很多,特别是慢走丝线切割机更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件的表面质量。笔者在汕头大学CAD/CAM中心利用日本Sodick公司制造的慢走丝线切割机进行了许多注射模和冲模的线切割加工,在分析影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了若干行之有效的工作经验,现介绍如下。 2 改善线切割加工工件表面质量的措施与方法 在分析影响电火花线切割加工工作表面质量的相关因素之前,必须先了解电火花切割加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。通过多年观察研究发现:当柔性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙(例如8~10μm)时,并不发生火花放电,甚至当电极丝已接触到工件,从显微镜中已看不到间隙时,也常常看不到火花,只有当工件将电极丝顶弯并偏移一定距离(几微米到几十微米)时才发生正常的火花放电。此时线电极每进给1μm,放电间隙并不减少1μm,而是电极丝增加一点线间张力,而工作则增加一点侧向压力,显然,只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。据此认为:在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质,当电极丝和工件接触时因其在不停运动,移动摩擦使该绝缘薄膜介质减薄到可被击穿的程度才会发生火花放电。由于在加工时放电力总是将电极丝推向与它前进方向相反的方向,因此这个力将是造成电极丝滞后的主要因素。除以上因素外,对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量,可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等3方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。 2.1 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善 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,这可以通过以下几点来实现: (1)实施少量多次加工。对于这个量,一般由机床的加工参数决定,根据使用日本Sodick公司制造的慢走丝线割机的经验,除第1次加工外,加工量一般是由几十微米逐渐递减到几个微米,特别是加工次数较多的最后一次,加工量应较小,即几个微米,以至加工次数越多工件的表面质量越好。由于减少线切割加工时材料的变形可以有效提高加工工件表面质量,因而应采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工时可留一定余量,以补偿材料因原应力平衡状态被破坏所产生的变形和最后一次精加工时所需的加工余量,这样当最后精加工时即可获得较为满意的加工效果。少量、多次切割可使加工工件具有单次切割 不可比拟的表面质量,是控制和改善加工工件表面质量的简便易行的方法和措施。 (2)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。 (3)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工,其丝速、丝的张力和喷流压力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工最新小说阅读网 最新章节观看
线切割是模具加工的一个重要组成部分,要操作线切割,首先要认识坐标,其分为机床坐标、象限坐标。其实一样,只要分清X轴和Y轴视图: 而在机床看坐标,是站在开关方向看,就可以知道X轴和Y轴,当然,这是指快走丝线切割。象限坐标:如图示: 站在机床看这坐标来空走或编程是不会弄错方向:L1代表X轴的正方向,L3代表X轴的负方向,L2代表Y轴的正方向,L4代表Y轴的负方向。线切割的单位进率与换算:0.001mm是指微秒,0.01mm是指1C,0.1mm是指10C,1mm是指1000微秒,以此类推得出:线切割的进率为10.1. 打表打表:实际上是把模具或工件立体保持平行,需用的工具为百分表,立体平面打表要认识坐标的正负左右,针头要求要与平面基本相切,而不能与平面形成垂直.只要基本相切,才能把模具或工件打好表,从而保持平行.针头为一个圆珠体状,而圆珠体上面只有一点与面相切,在打平面表之前先要将表放在合适的位置,将针头相切点与平面接触,如果针头有下垂,则无法将平面与圆珠体保持平行.2.调垂直模具的垂直度是线割一套模具的重要环节,垂直度不统一则无法将整套模具装好.首先在需线切割的工件平面上放一块确认为90°角的立方体.先不放电,肉眼看钼丝与工件调平行垂直,再放电看火花均匀来调节工件的垂直,但是经常地反复用同一90°度角的立方体来高垂直是不准确的.须X、Y轴两个方向都要调或工件平面拉表(X、Y轴两个方向)。 3.分中 分中:顾名思义就是将某个物体的中心找出来。而分中的类型和方法有很多种,在此只列举二种。一、 孔内分中:孔内分中也就是在孔的里面分出中心,首先要在孔内调垂直。(当然若内孔已被锥度过或不平行的情况下,要在平面调垂直)。然后尺量物体内孔的尺寸,因为知道了孔的大概尺寸心中就有了底数。但无法尺量的就只能摇数分中。一般机床X轴和Y轴拖把都是一圈4mm(也有些机床拖把一圈是1mm)。例如:要分一个方孔为10mm×20mm,不论先分哪一个轴,分出来的结果肯定是比10mm×20mm的方孔小,因为基中包含了钼丝位和火花位在内,若分方孔X轴为10mm,先碰一边火花,将拖把对0。再摇到另一边碰火花,但此时的火花一定要与前一次碰的火花是均匀的,从而得出来的值肯定比10mm小。因为钼丝和火花位包含在其中。相反分外形立方体与分内孔立方体分中道理一样。但得出来的结果刚刚与分内孔得出来的结果相反,因为也是有钼丝位和火花位包含在其中。二、外圆分中:首先也是尺量此圆的外径,例如:外径为100mm如图示: 先在A点的X轴和Y轴对零,X轴不动,Y轴摇个整数下来,若是40mm,再摇X轴,而再将Y轴摇回40mm刚好碰到的火花与A点的火花均匀那么此点为B点。从而得出AB间的距离分出AB两点的中点,再分Y轴的中心,但分Y轴的中心得出的数值肯定比外径为100mm大,这样就把整个外径为100mm的圆的中心就分出来了。 4.装夹 根据工件的实际线割尺寸进行装夹,装夹是活动的,只要在线割的范围内就可以了。当然线割模具不大时,一般将要线割比较长的那一边装在X轴,(因为X轴的光洁度比较好)。5.3 B编程一、手动3B编程:首先要明白3B代表的是什么?所调3B就是指第一个B代表的是X轴,第二个B代表Y轴,第三个B代表的是X轴和Y轴中最长的那一条轴,例如:手动编一条直线OA如图所示: ,若OB=2mm,BA=1mm,那么得出点A在4个个象限内,且在X轴和Y轴的正象限上,那么得出X轴为2mm,Y轴为1mm。则编成3B程序为:B2000、BB1000、BB2000(XL1)。因为要取最长边为X轴且在X轴的正方向。其他方向道理一样,只要是取最长轴的方向。若编一个圆,如图所示:如图(1)出刀在圆内且在X轴的正方向,所以得出X轴为5mm,Y轴为0。编程为:B5000 BO B5000(XL1)简编为BBB5000XL1。(以下统一为BBB)。 B5000 BO B2000(YNR1)最长轴是一个圆弧,所以封闭圆弧为4个R。 BBB5000(XL3)。(回刀线与分刀线方向相反)。如图(2)为出刀在圆外且向X轴的正方向,所以得出: BBB5000(XL1) B5000 BO BBB20000(YNR3) BBB5000(XL3) 以上是以逆向加工为举例,而顺向加工时圆弧方向则是SR1、SR2、SR3、SR4如图(3)、(4)。若编一个方形,则如图所示:一个方形是由线段组成的封闭式图形,只要分清线路的方向就很简单了。如图(1)一个长方形为5×10。同时出刀在孔内是向Y轴的正方向出刀。出刀时将一条线段为10mm的分成了两段,则一个方形由七条线段组成,编程(1)为:BBB2500(YL2) BBB2500(YL2)BBB5000(XL3) BBB5000(XL1)BBB5000(YL4) BBB5000(XL2) (1) BBB10000(XL1) (2 ) BBB1000(XL3) BBB5000(XL2) BBB5000(XL4) BBB5000(XL3) BBB5000(XL1) BBB2500(XL4) BBB2500(XL4)若出刀在方孔的外面且为编程(2);以上都是以逆时针方向加工。二、 自动编程:以钼丝的逆顺方向加工,当标准补偿时,逆时针加工钼丝在里面走,顺时针加工钼丝在外面走。6.间隙补偿: 当钼丝为φ0.18mm且火花位为0.02mm时,标准补偿为钼丝直径加火花位的和再除以2即为(0.18+0.002)/2=0.1mm. 当线割内孔时钼丝在里面,当线割外形的钼丝在外面.例如:线割一个内圆孔时,要求(1)单边放大0.02.(2)单边缩小0.02.要求(1)以标准的补偿一单边放大的补偿,所得出的则为要求的补偿,即为0.1-0.02=0.08.要求(2)以标准的补偿一单边缩小的补偿所得出的则为要求的补偿,即为0.1+0.02=0.12.当线割一个外形方形时,要求(1)单边放大0.02.(2)单边缩小0.02.此时与线割内孔则相反:要求(1)为标准补偿加单边放大补偿等于要求补偿,则为0.1+0.02=0.12.要求(2)为标准补偿减单边缩小补偿等于要求补偿,则为0.1-0.02=0.087.模具结构:一般地模具分为三大种:分别是复合模,单冲模和连续模.其中复合模和单冲模均以剪口作标准,凸模缩小间隙固定板要与凸模紧即与凸模一样缩小间隙.连续模分为两小种:一是飞料模.二是冲孔连续模.连续模是有步距的,飞料模是指一个产品,将多余的毛料剪掉最后得出产品,其飞料剪口间隙一般为0.06-0.07/mm.冲孔连续模指以步距跳步剪出产品,孔位最后也可以说与单冲模一样,将产品整个剪出来.间隙同样是以剪口标准,凸模缩小.8.粗精的补偿 例如:粗公单边缩小0.3.则钼丝走在图形里面.0.3-0.1=0.2. 精公单边缩小0.05.则本身够补偿量,钼丝依然走外面.0.1-0.05=0.005.
线切割的基本操作:
1)开机:
接通电源,按下电源开关。
2)把加工程序输入控制器。
3)开运丝:
按下运丝电源开关,让电极丝滚筒空运转,检查电极丝抖动情况和松紧程度。若电极丝过松,则应用张紧轮均匀用力紧丝。
4)开水泵,调整喷水量:
开水泵时,请先把调节阀调至关闭状态,然后逐渐开启,调节至上下喷水柱包容电极丝,水柱射向切割区,水量不必太大。
5)接通脉冲电源,选择电参数:
用户应根据对切割效率、精度、表面粗糙的要求,选择最佳的电参数。电极丝切入工件时,把脉冲间隔拉开,等切入后,稳定时再调节脉冲间隔,使加工电流满足要求。
6)开启控制机,进入加工状态。观察电流表在切割过程中,指针是否稳定,精心调节,切忌短路。
7)加工结束后应先关闭水泵电机,再关闭运丝电机,检查X、Y、U、V坐标是否到终点。到终点时拆下工件,清洗并检查质量,未到终点应检查程序是否有错或控制机是否有故障,及时采取补救措施,以免工件报废。
机床控制面板上有红色急停按钮开关,工件中如有意外情况,按下此开关后可断电停机并进行保护。
警告:机床运行时,禁止打开护罩,手触摸电极丝!
警告:丝筒运行时,严禁插入摇把!
警告:丝筒运行时,禁止打开丝筒上部移动护盖!
警告:突发故障,应立即切断电源,请专业维修人员进行检修。
利用细钼丝作为电极进行切割,贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动,加工能源由脉冲电源供给,电极丝和工件之间浇注专用工作液介质。
工作台在水平面两个坐标方向上,各自按预定的控制程序、并根据火花间隙状态作伺服进给移动,从而合成各种曲线运动,将工件切割成型。