電火花線切割入門基本知識與簡單維修
    發(fā)布者:zhwedm  發(fā)布時間:2011-02-06 19:19:01  訪問次數:1041

        電火花線切割的基本操作并不復雜,但它所涉及到的方面比較多,如電工知識、機械設備的維修保養(yǎng)知識、計算機知識、機械加工知識以及單片機或HL系統(tǒng)等方面的知識。
         基本工作原理
         電火花線切割加工目前在世界上主要分為高速走絲(7~11m/s)與低速走絲(0.2~1m/s),還有就是中速走絲,其走絲速度介于高速與低速之間,放電原理則與高低速走絲基本一樣。
         坐標工作臺運動由數控系統(tǒng)通過兩個步進電機進行控制,步進電機經過減速箱的齒輪減速增加扭矩后帶動滾球絲杠副,使工件臺沿兩個坐標方向運動(如若進行異形面切割,還須控制上絲架的U、V軸進行運動)。線切割加工時,電極絲接脈沖電源的負極,工件接正極。接通高頻脈沖電源后,當電極絲某個點與工件之間的距離小于放電間隙時,它們先在兩點之間建立一個電場,然后在電場力的作用下,電極絲上大量帶負電子的電子高速撞擊正極工件,從而將動能轉化為熱能,使距離電極絲最近處的工件產生汽化,其高溫一般在5000攝氏度左右,局部能達到12000攝氏度。工作液將被熔化和汽化所產生的微粒沖刷出切縫,從而在工件上形成無數的小凹痕,電極絲在數控系統(tǒng)的作用下連續(xù)不斷在放電,從而加工出所需要的形狀。
         工作液的作用是急速冷卻電極絲并將腐蝕物快速排出加工區(qū),以達到連續(xù)切割的目的。
         加工工藝
         線切割加工中的控制參數有脈沖間隙、脈沖寬度、電壓、平均加工電流、切割速度、電極絲張緊力、電極絲直徑和工作液種類與污染程度等因素。
         1、     脈沖寬度Ti
    脈寬是單脈沖放電能量的決定因素之一,對加工速度和表面粗糙度均有很大的影響。脈寬大則表面粗糙度值大(光潔度差),但加工速度更快。
         2、     脈沖間隙To
    調節(jié)脈沖間隙實際上就是調節(jié)占空比(占空比為脈沖寬度/脈沖間隙),即調節(jié)其輸入的功率大小,間隙越大,更有利于排除加工區(qū)域里的腐蝕物,使后續(xù)加工更加穩(wěn)定。但不能改變單個脈沖能量,所以它對粗糙度影響不大,但對加工速度有較大的影響。
    采用矩形波時,不同的加工厚度所對應的占空比參考值:
    工件厚度        <10        <30        <60        <100        <150        >200
       占空比        1:2        1:3        1:4        1:5        1:6       1:6~8
    采用分組脈沖時,結合實際情況不同的加工百度所采用的參考值:
    工件厚度mm           <20          <50          <100         >100
    小脈寬(Ti)            4          8           12          12
    Ti/To           1:1         1:1~2         1:2~3         1:3~6
         注:對于100mm以上的工件,使用分組脈沖要謹慎調節(jié),否則易出現斷絲現象。對于高厚度工件的切割應當注意占空比的調節(jié),較小時容易斷絲。
         3、     加工電壓
    加工電壓一方面影響著放電能量的大小,另一方面又影響著放電間隙,當電壓波動太大(超過額定電壓±10V)時就會影響到加工的穩(wěn)定性,從而造成表面光潔度差或斷絲,因此如有此現象時應當采用穩(wěn)壓措施。
    注:加工工件厚度大于100mm時,應采用高電壓100V。
         4、     加工電流及進給速度調整
    加工電流與脈寬、脈間、加工電壓和進給速度都有直接的關系。調節(jié)好前三種參數后就當調節(jié)進給速度。
    進給速度本身不具備提高加工速度的能力,其作用是保證加工的穩(wěn)定性。當調節(jié)不當時會顯著影響加工能力,并有可能造成斷絲。
    最佳進給速度調節(jié)可參考兩個依據:
    加工電流應當是短路電流的80%左右;
    可通過電流表指針的擺動情況判斷,正常加工時電流表指針應基本不動(電機換向和每條程序執(zhí)行完再執(zhí)行下一條時除外)。如是經常向下搖擺則說明欠跟蹤,應調快進給速度,反之則應調慢。如指針來回大幅度搖擺則說明加工不穩(wěn)定,應判明原因再作調節(jié)(脈寬等各項參數,還包括走絲機構,如導輪軸承等),否則極易斷絲。
         注:加工電流越大,放電間隙越大。此放電間隙與脈沖間隙不一樣,與脈沖寬相當,此是指脈沖能量所能達到工件處的最遠的距離。
         5、電極絲張緊力及直徑
    線切割的電極絲有銅絲、鉬絲和鎢鉬絲等幾種。慢走絲一般用銅絲,快走絲一般用鎢鉬絲和鉬絲,而鉬絲又是快走絲機床中使用得最多的。下面就主要介紹鉬絲。
    鉬絲的有關數據:
         鉬絲直徑(mm)     可承受平均加工電流(A)     切割厚度(mm)
              0.08              <2             <30
              0.10              <3             <40
              0.12              <3.5             <50
              0.13              <4             <80
              0.14              <4.5             <150
              0.15              <5             <200
    來源:蘇州中航長風數控機床有限公司

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