縱觀
泰州線切割數(shù)十年的發(fā)展歷程,介紹泰州線切割機(jī)床分類、特點(diǎn)及進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)注意的問題,并提出了對該類數(shù)控機(jī)床發(fā)展方向的建議。
1、
泰州線切割加工的特點(diǎn)
泰州線切割的加工特點(diǎn)主要如下:
(1)無論被加工的材料硬度如何,只要是導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料都能實(shí)現(xiàn)加工。
(2)無需金屬切削刀具,以0.03mm——0.35mm的金屬絲為電板工具,工件材料的預(yù)留量少,有效節(jié)約貴重材料。
(3)雖然加工的對象主要是平面形狀,但幾乎能夠方便加工各種復(fù)雜形狀的型孔、微孔、窄縫等。
(4)直接采用精加工和半精加工一次加工成形,一般不需要中途轉(zhuǎn)換。
(5)只對工件材料進(jìn)行了圖形輪廓加工,圖形內(nèi)外的余料還可以利用。
(6)自動化程度高,操作方便,加工周期短,成本低。
2、
泰州線切割設(shè)備分類及加工工藝名詞術(shù)語注釋
2.1泰州線切割設(shè)備分類
高速走絲電火花線切割數(shù)控機(jī)床按控制系統(tǒng)分類,有單片機(jī)或單板機(jī)控制系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)或單板機(jī)控制系統(tǒng)的核心部分是單片機(jī)或單板機(jī),沒有編程的功能,其內(nèi)存容量相對較?。晃C(jī)控制系統(tǒng)的核心部分是一臺微機(jī),微機(jī)又分兩種:一種是普通微機(jī),在其中插一塊編程控制卡,另一種是有些公司所制造的微機(jī)。這兩種都是既有編程功能又有控制功能。其內(nèi)存容量相對其較大。根據(jù)高速走絲電火花線切割數(shù)控機(jī)床按機(jī)床是否有切割錐度的功能可分為普通數(shù)控電火花線切割機(jī)床和可切割錐度功能的數(shù)控電火花線切割機(jī)床。高速走絲電火花線切割數(shù)控機(jī)床按線架數(shù)分類可分為一臺機(jī)床一個(gè)線架和一臺機(jī)床幾個(gè)線架,一臺機(jī)床幾個(gè)線架的機(jī)床,它能同時(shí)切割同一個(gè)工件的幾個(gè)部位,能提高生產(chǎn)的效率。
2.2泰州線切割加工工藝名詞術(shù)語注釋
加工工藝在數(shù)控電火花加工過程中對質(zhì)量的好壞起著極其重要的作用,因此,在加工之前以及加工過程中對于各種參數(shù)的選定,乳化液的選用以及加工路徑的確定等等,都至關(guān)重要。在此了解一些在加工過程中常遇到部分名詞術(shù)語。
(1)單邊放電間隙δ電,是火花放電時(shí)電極絲外圓與工件之間的單邊距離。若只進(jìn)行一次切割,通常認(rèn)為切割鋼件時(shí),δ電=0.01mm;切割硬質(zhì)合金時(shí),δ電=0.005mm;切割紫銅時(shí),δ電=0.002mm。
(2)間隙補(bǔ)償量f,間隙補(bǔ)償量f等于電極絲半徑r絲與放電間隙δ電之和,即f=r絲 δ電。例如:用φ0.2mm的電極絲加工鋼工件,只進(jìn)行一切切割,則間隙補(bǔ)償量f=電極絲半徑r絲+放電間隙δ電=0.1 0.01=0.11mm。
(3)表面粗糙度Rα,是工件表面微觀不平度的算術(shù)平均值,單位是μm,其是衡量線切割加工表面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。
3、泰州線切割加工過程中應(yīng)關(guān)注的問題
3.1泰州線切割加工時(shí)應(yīng)注意的問題
線切割加工過程中乳化液的選用須達(dá)到具有良好的洗滌能力和排屑能力,能在電極絲高速運(yùn)轉(zhuǎn)的帶動下,滲透到切縫中,起到溶屑和排屑的作用,并且使工件表面光亮,改善表面粗糙度,且具有良好的冷卻作用。由于電極絲與工件之間產(chǎn)生火花放電時(shí)溫度較高,乳化液在電極絲帶動下起到冷卻作用,能具有防銹功能。加工路徑的選擇好壞對產(chǎn)品質(zhì)量的好壞也有著一定的影響,由于加工工件都存在一定的內(nèi)應(yīng)力,這會對切割出工件的形狀及尺寸帶來一定的影響,對于工件的應(yīng)力變形,一般采用鉆孔或切槽等方法,還有用回火熱處理來消除內(nèi)應(yīng)力,切割時(shí)采取鉆穿絲孔,并選擇zui后切割夾持部分這邊的合理切割路徑,以限制應(yīng)力釋放對切割出工件的形狀和尺寸的不良影響。總之,切入點(diǎn)的確定應(yīng)遵循以下原則:
(1)從加工起點(diǎn)至切入點(diǎn)路徑要短;
(2)從工藝角度考慮,切入點(diǎn)在棱邊外為好;
(3)切入點(diǎn)應(yīng)避開有尺寸精度要求的地方;
(4)在切割凹模時(shí),在切割完成點(diǎn)應(yīng)設(shè)置暫停符,以便取下廢料,防止廢料掉下時(shí)砸斷電極絲或卡住下支架。
3.2泰州線切割加工經(jīng)驗(yàn)分享
以下就筆者在加工過程中遇到的問題,將加工的經(jīng)驗(yàn)介紹如下,以期為將來的加工問題做出相應(yīng)的參考依據(jù)。
(1)斷絲后對儲絲筒上剩余鉬絲的處理:如果儲絲筒上的鉬絲上得比較多且夠粗,那么斷絲后,剩余的一部分還可以加以利用,應(yīng)先找到斷頭并固定好,把較少的部分鉬絲抽掉,然后將儲絲筒調(diào)整到合適的位置重新穿絲。
(2)斷絲后重新加工的方法:可以采用原地穿絲,如果原地穿絲比較困難,那么可以將程序反身空走回到加工起始點(diǎn),也可以手動起始點(diǎn),穿絲后再切割,對精度沒有影響;如果此時(shí)是加工到配合件則注意減持鉬絲量。
(3)工件變形夾絲:對于一些熱處理變形大的工件或薄件疊加加工時(shí),會出現(xiàn)夾絲現(xiàn)象,這時(shí)應(yīng)在切割過程中穿入與切割縫隙寬度一致的塞尺,以防止夾絲。薄板加工時(shí)應(yīng)用螺桿緊固,壓緊工件。
(4)鉬絲直徑變換引起斷絲:對于長時(shí)間切割后,電板絲直徑已變細(xì),這時(shí)換向處的電極絲由于沒有放電損耗變小,容易夾斷,所以切割一段時(shí)間后(正常情況下在12h左右),應(yīng)使用千分尺量一下電極絲直徑的變化,并適當(dāng)將儲絲筒的兩塊換向檔塊向里移動一些。
目前高速走絲數(shù)控電火花線切割也存在著一些問題,如加工工件的尺寸精度低,工件表面質(zhì)量不夠好,生產(chǎn)效率也不是很高。
4、實(shí)現(xiàn)多次及多線切割是電火花線切割數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向
為了解決高速走絲電火線切割多年來存在的問題,很多生產(chǎn)線切割機(jī)床的廠家及一些科技工作者經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)研究,一致認(rèn)為“多次切割”和“多線頭”是高速走絲電火花切割機(jī)床的發(fā)展方向。“多次切割”可以明顯提高高速走絲電火花線切割機(jī)床的切割加工精度和切割速度,減少加工表面粗糙度Ra值,多線頭線切割機(jī)床可以明顯地提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)資料的浪費(fèi),降低物耗,降低操作工的勞動強(qiáng)度。為了滿足高速走絲電火花線切割機(jī)床在生產(chǎn)中應(yīng)用,對多次切割及多線頭機(jī)床應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新??蓮囊韵聨讉€(gè)方面入手:
(1)按國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制機(jī)床的制造精度,提高機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度,并提高走絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(2)研制適應(yīng)多次切割用的脈沖電源,改進(jìn)變速取樣的跟蹤系統(tǒng)。
(3)采用新型耐磨性好的導(dǎo)向裝置,更有效地控制電板絲的空間位置和抖幅。
(4)控制和消除往返切割系統(tǒng),減少電極絲的張力變化,具有適應(yīng)多次切割的多種走絲速度。
(5)研制高速走絲多次切割適用的工藝數(shù)據(jù)庫及多次切割的編程控制軟件。
(6)選用適用于多次切割的工作液,進(jìn)行多次過濾,對介電常數(shù)等關(guān)鍵進(jìn)行控制。
隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的需求,廣東中山銳鋒數(shù)控設(shè)備有限公司研發(fā)生產(chǎn)的雙線頭數(shù)控電火花機(jī)床,已經(jīng)成熟地投入市場,它具有如下鮮明的特點(diǎn)。
1)數(shù)控系統(tǒng)可直接相互聯(lián)網(wǎng),工藝圖紙數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸直接轉(zhuǎn)換成加工程序,避免二次作圖編程的出錯(cuò)機(jī)率,便于組成實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及機(jī)床控制中心,實(shí)現(xiàn)自動智能化集中管理。
2)控制柜采用全封閉結(jié)構(gòu),防止灰塵、濕氣及油污進(jìn)入機(jī)柜內(nèi),機(jī)柜內(nèi)的電器元件保持干凈、干燥及恒溫,使控制系統(tǒng)不受天氣變化,特別是南方地區(qū)南風(fēng)天的影響,保證機(jī)床控制系統(tǒng)安全,可靠運(yùn)行。
3)機(jī)床電器采用變頻系統(tǒng),伺服電機(jī)驅(qū)動并配電子手輪,實(shí)現(xiàn)工作臺的快速移動,快速移動速度不低于65mm/s。機(jī)床在加工前或加工過程中斷絲,可隨時(shí)建立相對坐標(biāo)點(diǎn),大大縮短空程時(shí)間,提高工作效率。
4)數(shù)控系統(tǒng)具有切割參數(shù)專家數(shù)據(jù)庫和智能型數(shù)據(jù)庫,可根據(jù)不同材料的不同厚度轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行加工,數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容可隨時(shí)升級。具有故障報(bào)警功能及顯示故障點(diǎn),便于維修排除故障。
5)數(shù)控系統(tǒng)可隨時(shí)拷貝當(dāng)前加工狀態(tài),并可復(fù)制到備用控制系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行加工。具有絲桿螺距誤差補(bǔ)償及光柵閉環(huán)補(bǔ)償功能,提高加工精度。
6)機(jī)床具備半自動穿絲系統(tǒng)及鉬絲自動導(dǎo)入導(dǎo)輪裝置,方便員工操作,并配備全自動數(shù)控電動集中潤滑供油系統(tǒng),具有油、水分離回收環(huán)保系統(tǒng)。