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分析电火花線切割的加工工艺及切割加工时故障

網址:www.02769.net 推廣詞語:線切割 时间:2019-02-01 11:59

線切割  
線切割的加工工藝主要是電加工參數和機械參數的合理選擇。電加工參數包括脈沖寬度和頻率、放電間隙、峰值電流等。機械參數包括進給速度和走絲速度等。應綜合考慮各參數對加工的影響,合理地選擇工藝參數,在保證工件加工質量的前提下,提高生産率,降低生産成本。
 
  1.電加工參數的選擇
 
  正確選擇脈沖電源加工參數,可以提高加工工藝指標和加工的穩定性。粗加工時,應選用較大的加工電流和大的脈沖能量,可獲得較高的材料去除率(即加工生産率)。而精加工時,應選用較小的加工電流和小的單個脈沖能量,可獲得加工工件較低的表面粗糙度。
 
  加工電流就是指通過加工區的電流平均值,單個脈沖能量大小,主要由脈沖寬度、峰值電流、加工幅值電壓決定。脈沖寬度是指脈沖放電時脈沖電流持續的時間,峰值電流指放電加工時脈沖電流峰值,加工幅值電壓指放電加工時脈沖電壓的峰值。
 
  下列電規准實例可供使用時參考:
 
  (1)精加工:脈沖寬度選擇最小檔,電壓幅值選擇低檔,幅值電壓爲75V左右,接通一到二個功率管,調節變頻電位器,加工電流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。
 
  (2)最大材料去除率加工:脈沖寬度選擇四~五檔,電壓幅值選取“高”值,幅值電壓爲100V左右,功率管全部接通,調節變頻電位器,加工電流控制在4~4.5A,可獲得100/min左右的去除率(加工生産率)。(材料厚度在40~60mm左右)。
 
  (3)大厚度工件加工(>300mm):幅值電壓打至“高”檔,脈沖寬度選五~六檔,功率管開4~5個,加工電流控制在2.5~3A,材料去除率>30/min。
 
  (4)較大厚度工件加工(60~100mm):幅值電壓打至高檔,脈沖寬度選取五檔,功率管開4個左右,加工電流調至2.5~3A,材料去除率50~60/min。
 
  (5)薄工件加工:幅值電壓選低檔,脈沖寬度選第一或第二檔,功率管開2~3個,加工電流調至1A左右。
 
  注意,改變加工的電規准,必須關斷脈沖電源輸出,(調整間隔電位器RP1除外),在加工過程中一般不應改變加工電規准,否則會造成加工表面粗糙度不一樣。
 
  2.機械參數的選擇
 
  对于普通的快走丝線切割机床,其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要線切割是電極絲與工件之間的間隙調整。切割加工時進給速度和電蝕速度要協調好,不要欠跟蹤或跟蹤過緊。進給速度的調整主要靠調節變頻進給量,在某一具體加工條件下,只存在一個相應的佳進給量,此時钼絲的進給速度恰好等于工件實際可能的最大蝕除速度。欠跟蹤時使加工經常處于開路狀態,無形中降低了生産率,且電流不穩定,容易造成斷絲,過緊跟蹤時容易造成短路,也會降價材料去除率。一般調節變頻進給,使加工電流爲短路電流的0.85倍左右(電流表指針略有晃動即可)。就可保證爲佳工作狀態,即此時變頻進給速度合理、加工穩定、切割速度最高。表1給出了根據進給狀態調整變頻的方法。
 
  铝合金具备特殊的理化性能,故在电火花線切割加工时存在着较多的问题。如:电蚀物(即氧化铝)易粘附在电极丝上;电蚀物颗粒较大,加工间隙易堵塞等。加工时间长,电极丝上粘附的氧化铝(BL2O3)越多,而氧化铝的导电性能极差,此时将影响电极丝的放电性能,并使馈电块加速磨损。别的,在切割防锈铝合金时,还可发现电极丝与馈电块间时有火花产生。针对上面所说的问题,现从几个方面来探讨减轻馈电块腐蚀、改善加工表面粗糙度、提高加工不变性以及精度的措施。
 
  电火花線切割加工时,间隙击穿后的初期主要为火花放电,其蚀除过程主要以汽化蒸发的形式进行。跟着时间的延长,放电形式便从火花放电转为过渡电弧放电,此时的蚀除过程主要是通过热作用以及放电柱对放电痕产生的压力来进行。放电柱对放电痕产生的压力越高,其熔化物抛出的速度就越高,在冷却媒质中形成的球状加工屑的直径就越小。计算表明,放电点的压力P与放电峰值电流Im成正比,与放电时间T成反比。当Im确定后,P随时着T的增加而减少,从而使加工屑的直径及体积变大,导致加工屑的热惯性增大即不容易冷却。因此,较宽的电子脉冲宽度易产生较大的加工屑,并易粘附到电极丝上。
 
  如電子脈沖寬度較窄但間隔太小的話也會産生較大的加工屑。這是因爲電子脈沖間隔太小會造成消電離不充分,此時極可能出現某個通道處持續多次的放電。由于該處每次擊穿前的絕緣強度不斷減低,故通道直徑就可能變大,相應的電流密度就會變小,成果造成放電柱對放電痕的壓力降落,從而産生較大的加工屑。由于氧化鋁與钼絲的親合作用較強,故電極絲上極易粘附這些較大的加工屑。
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