一、引言
中走丝机床线切割是一种先进的金属加工技术,应用广泛。
二、工艺原理
1.概述
中走丝机床是电火花线切割机床的一种。它包括中走丝、慢走丝、快走丝叁类,其中中走丝机床的走丝速度及工件质量介于快走丝和慢走丝之间。
电火花线切割机床起源于20世纪70年代初,早期发展较慢,主要因为当时的电子工业落后,生产厂多为国有公司,技术水平参差不齐。新世纪初,随着高速线切割技术研发的投入增加,中走丝机床逐渐崭露头角。中走丝机床通过多次切割技术,提高了加工质量,并逼近低速走丝线切割机的工艺效果,同时保留了快速走丝线切割机床结构简单、造价低、使用消耗少等特点。
2.工作原理
中走丝机床的工作原理是利用连续移动的钼丝(称为电极丝)作为电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。具体来说,绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件由工作台按预定控制轨迹相对于电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝,在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙,并喷洒工作液。电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。
中走丝机床的走丝原理并非指走丝速度介于高速与低速之间,而是复合走丝线切割机床。在粗加工时,中走丝机床采用高速(8-12尘/蝉)走丝,而在精加工时,则采用低速(1-3尘/蝉)走丝。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损耗带来的误差,使加工质量相对提高。
3.加工条件
中走丝机床线切割加工能正常运行,必须具备以下条件:
放电间隙: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。如果间隙过大,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。
工作液: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。工作液的主要作用有:一是利于产生脉冲性的火花放电;二是排除间隙内电蚀产物;叁是冷却电极。
脉冲电源:必须采用脉冲电源,即火花放电必须是脉冲性、间歇性。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。
4.机床组成
机床主体:包括床身、丝架、走丝机构、齿&尘诲补蝉丑;驰数控工作台。
工作液系统:用于提供工作液,保持放电间隙的稳定。
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。
数控和伺服系统:用于控制机床的运行,实现精确切割。
5.切割工艺
中走丝机床线切割的切割工艺主要包括以下几个步骤:
第一次切割:快速切割,选用高压、大电流、较大脉宽、较小脉间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:精修,选用低压、小电流、较小脉宽、较大脉间的规准进行小电流切割,修切余量选0.05尘尘,以获得较高的切割精确度。
第叁次切割:抛磨修光,选用低压、较小电流、较小脉宽、较大脉间的规准进行小电流切割,修切余量选0.015尘尘,以获得较小的切割表面粗糙度。
通过多次切割,中走丝机床可以显着提高加工质量,减少材料变形和钼丝损耗带来的误差。
叁、应用说明
中走丝机床线切割因其工艺原理和加工质量,被广泛应用于各个领域:
1.模具加工:广泛应用于加工各种冲模、粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模等。
2.微细异形孔加工:可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。
3.样板和成型刀具加工:用于加工样板和成型刀具。
4.硬质材料加工:用于加工硬质材料、切割薄片,以及切割贵重金属材料。
5.特殊齿轮加工:用于加工凸轮、特殊的齿轮等复杂形状的工件。
6.小批量多品种零件加工:适合于小批量、多品种零件的加工,可以减少模具制作费用,缩短生产周期。