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中走丝的加工原理
发布者:臻金  发布于:2018/3/20 9:33:41  点击率:696

中走丝线切割机床组成 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

 应用 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. 8. 可用于加工材料试验样件、各种型孔、等复杂形状零件及高硬材料的零件. 9. 可进行微细结构、异形槽和标准缺陷的加工. 10.试制新产品时,可在坯料上直接割出零件. 11.加工薄件时可多片叠在一起加工. 控制 开环控制 

中走丝线切割开环控制(Open -loop control system )指调节系统不接受反馈的控制,只控制输出,不计后果的控制。又称为无反馈控制系统。在数控机床中由步进电动机和步进电动机驱动线路组成。数控装置根据输入指令,经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路,从而驱动工作台移动一定距离。这种伺服系统比较简单,工作稳定,容易掌握使用,但精度和速度的提高受到限制。所以一般仅用于可以不考虑外界影响,或惯性小,或精度要求不高的一些经济型数控机床。

 闭环控制 中走丝线切割闭环控制(closed-loop control system)则是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统。在数控机床中由伺服电动机、比较线路、伺服放大线路、速度检测器和安装在工作台上的位置检测器组成。这种系统对工作台实际位移量进行自动检测并与指令值进行比较,用差值进行控制。这种系统定位精度高,但系统复杂,调试和维修困难,价格较贵,主要用于高精度和大型数控机床。 半闭环控制 中走丝线切割半闭环伺服系统的工作原理和闭环伺服系统相似,只是位置检测器不是安装在工作台上,而是安装在伺服电动机的轴上。这种伺服系统所能达以的精度、速度和动太特性优于开环伺服系统,其复杂性和成本低于闭环伺系统,主要用于大多数中小型数控机床。 

参数设置 第一次切割任务是高速稳定切割 ⑴脉冲参数: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。 ⑵电极丝中心轨迹的补偿量小: f = 1/2φd +δ+ △ + S式中,f为补偿量(mm);δ为第一次切割时的放电间隙(mm);φd为电极丝直径(mm);△为留给第二次切割的加工余量(mm); S为精修余量(mm)。在高峰值电流粗规准切割时,单边放电间隙大约为 0.02mm;精修余量甚微,一般只有0.003mm。而加工余量△则取决于第一次切割后的加工表面粗糙度及机床精度,大约在0.03~0.04mm范围内。这样,第一次切割的补偿量应在0.05~0.06mm之间,选大了会影响第二次切割的速度,选小了又难于消除第一次切割的痕迹。 ⑶走丝方式:采用高速走丝,走丝速度为8~12m/s,达到最大加工效率。 第二次切割的任务是精修,保证加工尺寸精度 ⑴脉冲参数:选用中等规准,使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4~1.7μm之间。 ⑵补偿量f:由于第二次切割是精修,此时放电间隙较小,δ不到0.01mm,而第三次切割所需的加工 质量甚微,只有几微米,二者加起来约为0.01mm。所以,第二次切割的补偿量f约为1/2d+0.01mm即可。 ⑶走丝方式:为了达到精修的目的,通常采用低速走丝方式,走丝速度为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。 第三次切割的任务是抛磨修光 ⑴脉冲参数:用最小脉宽进行修光,而峰值电流随加工表面质量要求而异。 ⑵补偿量f:理论上是电极丝的半径加上0.003mm的放电间隙,实际上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。所以,仅用电极的半径作补偿量也能获得理想效果。 ⑶走丝方式:像第二次切割那样采用低速走丝限速进给即可 加工处理 加工中工件余留部位的处理 中走丝线切割多次切割加工中工件余留部位的处理 中走丝技术在调查中,得出随着世界范围内模具工业新技术、新材料和新工艺的发展,为了增强模具的耐磨性,人们广泛使用各种高强度、高硬度和高韧性的模具材料,这对提高模具的使用寿命极为有利,但它给电火花线切割工件余留部位加工后所带来的技术处理造成不便。来处理工件余留部位的加工问题,这样才能保证工件余留部位的表面质量和表面精度。特别是在塑料模、精密多工位级进模的生产加工过程中,能保证得到良好的尺寸精度,直接影响模具的装配精度、零件的精度以及模具的使用寿命等。由于加工工件精度要求高,因此在加工过程中若有一点疏忽,就会造成工件报废,同时也会给模具的制造成本和加工周期带来负面影响。对于高硬度、高精度和高复杂度、且加工表面为非平面的小工件来说,采用多次切割加工的方法处理工件余留部位的切割任务显得更为重要。 

凸模加工工艺 凸模在模具中起着很重要的作用,它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。在实际生产加工中,由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热应力变形,故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割,尽可能避免开放式切割而发生变形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能进行封闭形式切割,对于方形毛坯件,在编程时应注意选择好切割路线(或切割方向)。切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系,避开应力变形的影响。夹具固定在左端,从葫芦形凸模左侧,按逆时针方向进行切割,整个毛坯依据切割路线而被分为左右两部分。由于连接毛坯左右两侧的材料越割越小,毛坯右侧与夹具逐渐脱离,无法抵抗内部残留应力而发生变形,工件也随之变形。若按顺时针方向切割,工件留在毛坯的左侧,靠近夹持部位,大部分切割过程都使工件与夹具保持在同一坐标系中,刚性较好,避免了应力变形。一般情况下,合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端,即将暂停点(支撑部分)留在靠近毛坯夹持端的部位。 

中走丝线切割机床适合加工各种复杂形状的冲模及单件齿轮、花键、尖角窄缝类零件 ,具有速度快、周期短等优点,应用非常普及。高速走丝的线切割机床的电极丝主要是采用钼丝,电极丝运动速度快通常为8~12米/秒,而且是双向往返循环运行,在加工过程 中很容易发生断丝。如果在切割工件过程中多次断丝,不仅会造成一定的经济损失,而且会带来重新绕丝的麻烦;不仅耽误时间,而且会在工件上产生断丝痕迹,影响加工质量,严重的会造成工件报废。 13处理方法 对于线切割工件余留部位切割的多次加工,首先必须解决被加工工件的导电问题,因为在高精度线切割加工中,线电极的行走路线可能需要沿加工轨迹往复行走多次,才能保证被加工工件具有较高表面粗糙度和表面精度,这时线切割加工是靠工件余留部位起到导电作用以保障电加工正常进行。但在进行工件余留部位的切割加工时,若第一次切割即切下工件余留部位,将会导致被切割部分与母体分离,以致导电回路中断,无法进行继续加工,所以从线切割加工的条件性和延续性考虑,必须使工件余留部位即便在多次切割的情况下也能保持与母体之间正常导电的要求。 

为了实现上述目的,操作工人力图营造人为环境和条件来满足导电要求,即当工作人员在操作电火花线切割机遇到切割工件余留部位时,可采用在被切割部分和母体之间粘铜片和在切割间隙中塞铜片的处理方法来造成人为的定位条件和导电条件,使是火花加工得以继续进行,其具体做法与技巧如下: (1)在被切割部分与母体材料之间粘贴连接铜片。其目的是使工件余留部分在切割时与母体材料相连固定,保证线切割有良好的定位条件,从而保障工件有优异的加工质量,这可依照以下步骤进行: ①首先根据加工工件的大小把薄铜片(厚度根据线电极情况和加工部位形状而定)剪成长条形,然后折叠,井保证折