线切割基础入门技术第三篇

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线切割基础入门技术第三篇

On 五月 4, 2013, Posted by , in 新手入门, With No Comments

五、切割效率还能再高吗?

切割效率受两大因素的影响,一是钼丝的载流量(电流),二是切缝中的蚀除物不能及时清除,它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之,总能量,能量利用率都是切割效率的问题。

业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验,结果证明,钼丝载流量达到150A/mm2时,其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,Ф0.12载流1.74A,Ф0.15载流2.65A, Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量,无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速 10米/秒,北京油脂化工厂的DX-1冷却液,切厚度为50的普通钢,脉宽32MS。脉间200MS时,用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.A。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为Ф0.12—70.43mm2/分,Ф0.15—90.41mm2/分,.如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。但是,快速往复走丝的线切割是不允许(排丝,挠度,损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的,且因蚀除物排出速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。.

蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用,它短路掉了经钼丝向间隙提供的一部分能量,所以当切割料加厚,蚀除物排出更为困难的时候,能量损失的多,有效的加工脉冲会更少,放电电流变成了线性负载电流,形不成加工而只加热了钼丝,这是能量被损失和断丝的主要原因。

针对影响加工效率的两大主要原因,提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力:

1、增大单个脉冲的能量,即脉冲幅值和峰值电流,为不使丝的载流量负担过大,则应相应加大脉冲间隔,使电流平均值不致增加太多。

2、保持冷却液的介电系数和绝缘强度,维持较高的火花爆炸力和清洗能力,使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。

3、提高运丝导丝系统的机械精度,因为窄缝总比宽缝走得快,直缝总比折线缝走得快。

4、适当地提高丝速,使丝向缝隙内带入的水速加快,水量加大,蚀除物更有效地排出。

5、增加水在缝隙外对丝的包络性,即让水在丝的带动下起速,起速的水对间隙的清洗

作用是较强的。

6、改善变频跟踪灵敏度,增加脉冲利用率。

7、减少走丝电机的换向时间,启动更快,增加有效的加工时间。

经上述努力,把切割效率提高到100~120mm2/分钟是可能的,是有实际意义的,至于把指标提得更高,则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。

六、换向条纹能完全去掉吗?

由电蚀原理决定,放电电离产生高温,冷却液内的碳氢化合物被热分解产生大量的碳黑,在电场的作用下,镀覆于阳极。这一现象在电火花成型加工中被利用作电极的补偿。而线切割中,一部分被丝带出缝隙,也总有一部分镀覆于工件表面,其特点是丝的入口处少,而丝的出口处多。这就是产生犬牙状黑白交错条纹的原因。这种镀层的附着度随工件主体与放电通道间的温差变化,也与极间电场强度有关。就是说,镀覆碳黑的现象是电蚀加工的伴生物,只要有加工就会有条纹。碳黑附着层的厚度通常是0.01~0.02μm,因放电凹坑的峰谷间都有,所以擦掉是很困难的,要随着表面的抛光和凹坑的去除才能彻底打磨干净。只要不是伴随着切割面的搓板状,没有形状的凸凹仅仅是碳黑的附着,可不必大感烦脑。因为切割效率,尺寸精度,金属基体的光洁度才是我们所追求的。为使视觉效果好一些,设法使条纹浅一点,可以从以下几个方面同时着手,即冷却液稍稀些、稍旧一些,加工电压降低一点,变频跟踪更紧一点等。要彻底没有条纹,则要把产生条纹的条件全部铲除,即丝不换向,液内无乳化的碳氢物改用纯水,这样我们快走丝线切割的主要优越性也就没了。目前去掉换向条纹最有效的办法仍然是多次切割,就沿轮廓线留量0.005~0.02,切割轨迹修正后再切一遍,不留量沿上次轨迹再重复一遍,这样的重复切割,伴随脉冲加工参数的调整,会把换向的条纹完全去除干净,且把加工精度和光洁度都提高一等。重复切割的最基本条件是机床有足购的重复定位精度和操作的可重复性。当然还要有操作者的明确思路和准确操作。

编者注:为了提供线切割技术的入门技术,特意编辑了北京凝华科技公司的张朝纲技术总监所编写的线切割技术50问,以供新人学习。再次感谢张师傅。

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