高速走絲電火花線切割加工斷絲原因及預防
2007-11-13 13:58:36
摘要:針對高速走絲線切割機常見的斷絲現象,詳細分析了電極絲易斷的六大因素:電極絲的因素、送絲機構的因素、工件的因素、電參數的因素、工作液的因素、操作使用的因素等,提出了相應的預防方法,對改善工件表面質量和精度,提高加工效率有一定的借鑒作用。
關鍵字:高速走絲電火花線切割;電極絲;斷絲原因;預防
電火花線切割機床根據電極的運行速度通常分為兩大類:一類是高速走絲電火花線切割機床,這類機床的電極絲作高速往復運動,一般走絲速度為6-11m/s,另一類是低速走絲電火花線切割機床,這類機床的電極絲作低速單向運動,一般走絲速度低于0.2m/s?,F階段高速走絲電火花線切割機床仍然是我國生產和使用的主要機種。
由于高速走絲線切割加工走絲速度快,且是單雙向往復運動,因此斷絲是普遍存在的一個問題。本文就高速走絲斷絲的原因作了全面的分析和研究,并提出了相應的預防和解決措施。
1 斷絲原因及預防
1.1 電極絲的因素
 (1) 電極絲的材質。在高速走絲電火花線切割加工中,其電極絲通常采用鉬絲,并要求有較好的導電性和韌性。因為好的導電性,單位長度的電阻小,否則,消耗極絲電阻上的能量多,加工電源輸送到間隙的能量少,消耗在電極絲上的能量多,電極絲發熱,易斷絲;韌性差,則在頻繁的急熱急冷變化中也易斷絲。另外,電極絲的質量要保證,如表面粗糙度較小,尺寸精度較高,否則,在加工時,電極絲也容易斷絲。
(2)電極絲的直徑。電極絲的粗細是影響斷絲的一個重要原因,通常盡可能在滿足加工要求條件下,選擇較粗的電極絲。若電極絲直徑過小,則承受電流小,切縫也窄,不利于排屑和穩定加工,斷絲的可能性較大。另外,較粗的電極絲,可提高電極絲的張力,減少電極絲的抖動,不易斷絲。因此,當電極絲使用損耗到一定程度時,要及時更換電極絲,以免電極絲太細而斷絲。
1.2 送絲機構的因素
送絲機構引起的電極絲的斷絲主要由送絲機構中的導輪、導電塊、檔絲塊等零部件的安裝不當或磨損以及電極絲的松緊不適所致。
(1)導輪、導電塊、檔絲塊等零部件安裝要正確,間隙要合適,轉動要靈活,導輪不允許有較大的徑向跳動或軸向竄動,電極絲不允許疊繞或夾絲,要減少電極絲抖動,提高電極絲運動精度,否則,容易造成電極絲的斷絲。另外,要經常清洗有關的零部件,消除污垢;導輪、導電塊等零件磨損到一定程度時,要注意更換。
(2)電極絲的松緊不適極易引起斷絲。電極絲上絲、緊絲是線切割的一個重要環節,直接影響電極絲的張力,過松,電極絲張力過小,抖動過大,易斷絲,且影響工件質量和切割速度;過緊,電極絲張力過大,也容易斷絲。因此,電極絲的松緊要合適,當進行孔或端面加工時,在最初放電位置時,很容易斷絲,此時的張緊力可略小些,工作一段時間以后,再對電極絲的松緊進行調節,并使張緊力達到穩定狀態。
1.3 工件的因素
高速走絲電火花線切割加工工藝對工件材質和尺寸有一定的要求。
(1)鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小、表面質量好的材料適合于線切割。有夾層和夾碴或切割表面粗糙的工件,由于氧化殘存物不導電,凸凹不平,會導致斷絲、燒絲或使工件表面出現深痕,嚴重時,造成工件報廢。因此在線切割加工前,應清除殘存物,用油石將工件表面銼平,并選擇適當的電參數,以免斷絲。
(2)工件太薄或薄板疊加的工件,容易斷絲。工件薄,工作液容易進入并充滿放電間隙,對排屑和穩定加工有利,但電極絲易產生抖動,或由于工件割開部分錯位變形,造成夾絲,以致斷絲。因此,若要切割薄板工件,則要采用較粗的電極絲或選擇合理的電參數,如提高電源脈沖幅值、加大脈沖寬度等方法,使火花間隙加大,從而防止斷絲。另外,工件過厚,排屑條件變差,也容易導致電極斷絲。
1.4 電參數的因素
高速走絲電火花線切割加工中, 電參數的合理選擇十分重要。
(1)選用時,要兼顧加工速度、表面粗糙度及穩定性。一般,參數強,加工速度快,但表面粗糙度大,也容易斷絲。所以在選擇電參數時,必須綜合考慮加工件的工藝要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素,以獲得較滿意的加工效果。
(2)切割預置進給速度的調節,對切割速度、加工精度和表面質量的影響很大。預置進給速度調的太快,超過工件可能的蝕除速度,會出現頻繁的短路現象,切割速度反而慢,表面粗糙度也差,上下斷面切縫呈焦黃色,甚至可能斷絲;反之,進給速度調的太慢,大大落后于工件的蝕除速度,極間將偏于開路,有時會時而開路,時而短路,加工表面也發焦呈淡褐色,工件上下端面也有過燒現象。因此,預置進給速度要適宜,即工件的蝕除速度與進給速度相當,如此,加工表面細而亮,絲紋均勻,表面粗糙度好、精度高。
(3)變頻跟蹤調節不當也是造成斷絲的一個重要原因,因為跟蹤過快,容易形成短路和電極絲張力加大進而造成斷絲。實際調整時可通過電流表指針的穩定性判斷,指針擺動越穩定越好。如果指針穩定情<
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