线切割是冲模零件的主要加工方式,然而进行合理的工艺分析,正确计算数控编程中电极丝的设计走丝轨迹,关系到模具的加工精度。通过穿丝孔的确定与切割路线的优化,改善切割工艺,这对于提高切割质量和生产效率,是一条行之有效的重要途径。线切割加工后的实际尺寸大部分处于公差带的中位值附近,因此对于冲模零件图样中标注公差的尺寸,应采用中位值尺寸作为实际切割轨迹的编程数据。由于线切割放电加工的特点,工件与电极丝之间始终存在放电间隙。因此,切割加工时,工件的理论轮廓(图样)与电极丝的实际轨迹应保持一定的距离,即电极丝中心轨迹与工件轮廓的垂直距离。线切割加工冲模的凸、凹模,应综合考虑电极丝半径r丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单 边配合间隙δ配,以确定合理的间隙补偿值。线切割加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模(《手册》推荐值)应小些。因为凸、凹模线切割加工中,工件表面会形成一层组织脆松的熔化层,电参数越大,表面粗糙度越差,熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加,这层脆松的表层会逐渐磨损,使模具的配合间隙逐渐增大,满足“大”间隙的要求。穿丝孔的位置对于加工精度及切割速度关系甚大。通常,穿丝孔的位置最好选在已知轨迹尺寸的交点处或便于计算的坐标点上,以简化编程中有关坐标尺寸的计算,减少误差。当切割带有封闭型孔的凹模工件时,穿丝孔应设在型孔的中心,这样既可准确地加工穿丝孔,又较方便地控制坐标轨迹的计算,但无用的切入行程较长。优化切割路线有利于提高切割质量和缩短加工时间。切割路线的安排应有利于工件在加工过程中始终与装夹支撑架保持在同一坐标系内,避免应力变形的影响。
(1)电极丝选择与穿丝
根据机床的走丝速度选择电极丝种类,并按加工要求和工艺条件选取电极丝的直径。在加工要求允许的情况下,可选用直径大些的电极丝。电极丝直径大,抗拉强度大,承受电流大,能够提高加工速度。若电极丝过粗,则难加工出内尖角工件,降低了加工精度,同时切缝过宽使材料的蚀除量变大,加工速度也有所降低。
慢速走丝线机床的穿丝操作较为简单,快速走丝机床的穿丝操作较复杂。穿丝后,需要通过火花法或使用校正器校正电极丝垂直度。
(2)启动机床与检查
启动机床主机电源开关后,合上机床控制柜电源开关,启动计算机,进入线切割控制系统。
解除机床主机上的急停按钮;按机床的润滑要求加注润滑油;机床空载运行2分钟,检查其工作状态是否正常。 (3)程序编辑及检验
按所加工零件的尺寸、精度、工艺等要求,在线切割机床自动编程系统中编制线切割加工程序,并送控制台;或手工编制加工程序,并通过软驱读入控制系统。
在控制台上对程度进行模拟加工,以确认程序准确无误。 (4)工件装夹与找正
线切割加工属于较精密加工,工件的装夹对加工零件的定位精度有直接影响,特别在模具制造等加工中,需要认真、仔细地装夹工件。很多线切割机床制造商都配有自己的专用加工夹具,装夹工件过程中,应尽可能使工件的设计或加工的基准面与X、Y轴平行;装夹位置应有利于工件找正,并应与机床行程相适应;应确保加工中电极丝不会过分靠近或误切割机床工作台;夹紧力大小要适中、均匀,避免工件变形。
工件的找正精度关系到线切割加工零件的位置精度。在实际生产中,根据加工零件的重要性,往往采用按划线找正、按基准孔或已成型孔找正、按外形找正等方法。
(5)送丝与冷却
开启运丝筒进行送丝。对于快走丝线切割机床,在一定的范围内,随着丝速的提高,有利于脉冲结束时放电通道迅速消电离,同时有利于排屑和放电加工稳定进行。故在一定加工条件下,随着丝速的增大,加工速度提高。但超过这一范围后,储丝筒在一定时间内的正反向换向次数增多,非加工时间增多,从而会使加工速度降低。
开启冷却液,
(10)开启冷却液; (11)选择合理的电参数
(12)手动或自动对刀; (13)点击控制台上的“加工”键,开始自动加工; (14)加工完毕后,按“Ctrl+Q”键退出控制系统,并关闭控制柜电源; (15)拆下工件,清理机床; (16)关闭机床主机电源。
补充知识:线切割机床不装丝可以往复运动么
高速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。 乙针坏充香息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,而它极乙县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。 本文详细的总结了高速走丝线切割机床在工作中经常出现的断丝原因及解决办法:
一、钼丝钼丝的松紧程度。如果钼丝安装太松,则钼丝抖动厉害,不仅会造成断丝,而且由于钼丝的抖动直接影响工件表面粗糙度。但钼丝也不能安装得太紧,太紧内应力增大找很章十才,也会造成断丝,因此钼丝在切割过程中,其松紧程度要适当,新安装倒误黄跑阶缩换区岩展架的钼丝,要先紧丝再加工伯益汽史保把度若那成,紧丝时用力不要太大。钼丝在加工一段时间后,由于自身的拉伸而变松。当伸长量较大时,会加剧钼丝振动或出现钼丝在贮丝筒上重叠。使走丝不稳而引起断丝。应经常检查钼丝的松紧程度,如果存在松弛现象,要及时拉紧。钼丝安装。钼丝要按规定的走向绕在贮丝筒上,反广完冲望云质起底同时固定两端。绕丝时指花手列受,一般贮丝筒两端各留10mm,中间绕满不重叠,宽度不少于贮丝筒长度的一半,以免电机换向频繁而使机件加速损坏,也防止钼丝频繁参与切割而断丝。机床上钼丝引出处有挡丝棒,挡丝棒是由两根红宝石制成的导向立柱,挡丝棒不像导轮那样作滚动运动,他们直接与钼丝接触,作滑动摩擦。因此磨损很快,使用不久柱体与钼丝接触的地方就会形成深沟,必须及时检查并进行翻转和更换,否则会出现叠丝断丝。
二、运丝机构线切割机的运丝机构主要是由贮丝筒、线架和导轮组成。当运丝机构的精度下降时(主要是传动轴承),会引起贮丝筒的治几素易附必次调径向跳动和轴向窜动。贮丝筒的明移氧须界防取比径向跳动会使电极丝的张力减小,造成丝松,严重时会使钼丝从导轮槽中脱出拉断。贮丝筒的轴向窜动会使排丝不匀,产生叠丝现象。贮丝筒的轴和轴承等零件常因磨损而产生间裂觉斯映隙,也容易引起丝抖动云重术村对而断丝,因此必须及时更换赵要观磨损的轴和轴承等零件。贮丝筒换向时,如没有切企断高频电源,会导致钼丝在短时间内温度过高而烧断钼丝,因此必须检查贮丝筒后端的行程开关是否失灵。要保持贮丝筒、导轮转动灵活,否则在往返运动时会引起运丝系统振动而断丝。绕丝玉后空载走丝检验钼零序丝是否抖动,若发生抖动要分析原因。贮丝筒后端的限位挡块必须调整好,避免贮丝筒冲出限位行程而断丝。挡丝装置中挡块与快速运动的钼丝接触、摩擦,易产生沟槽并造成夹丝拉断,因承存长此也需及时更换。导轮轴承的磨损将直接影响导丝精度,此外,当导轮的V型槽、宝石限位块、导电块磨损后产生的沟槽,也会界措使电极丝的摩擦力过大,易将钼丝拉断。这种现象一般发生在机床使用时间较长、加工工件较厚、运丝机构不易清理的情况下。因此在机床使用中应定期检查运丝机构的精度,及时更换易磨损件。
三、工件工件材料:对不经锻打、不淬火材料,在线切割加工前最好采用低温回火消除内应力,因为如果工件的内应力没有得到消除,在切割时,有的工件会开裂,把钼丝碰断;有的会使间隙变形,把钼丝夹断或弹断。如淬火后T8钢在线切割加工中及易引起断丝尽量少用。切割厚铝材料时,由于排屑困难,导电块磨损较大,注意及时更换。工件装夹:虽然线切割加工过程中工件受力极小,但仍需牢固夹紧工件,防止加工过程中因工件位置变动造成断丝。同时要避免由于工件的自重和工件材料的弹性变形造成的断丝。在加工厚重工件时,可在加工快要结束时,用磁铁吸住将要下落的工件,或者人工保护下落的工件,使其平行缓慢下落从而防止断丝。
四、电参数电参数选择不当也是引起断丝的一个重要原因,所以要根据工件厚度选择合理的电参数,将脉冲间隔拉开一些,有利于熔化金属微粒的排出,同时峰值电流和空载电压不宜过高,否则使单个脉冲能量变大,切割速度加快,容易产生集中放电和拉弧,引起断丝。一般空载电压为100V左右。在电火花加工中,电弧放电是造成负极腐蚀损坏的主要因素,再加上间隙不合适,容易使某一脉冲形成电弧放电,只要电弧放电集中于某一段,就会引起断丝。根据工件厚度选择合适的放电间隙:放电间隙不能太小,否则容易产生短路,也不利于冷却和电蚀物的排出;放电间隙过大,将影响表面粗糙度及加工速度。当切割厚度较大的工件时,应尽量选用大脉宽电流,同时放电间隙也要大一点,长而增强排屑效果,提高切割的稳定性。
五、结束语以上对高速走丝线切割机断丝原因的分析以及提到的解决办法,是根据长期工作经验总结出来的。在实际操作过程中,由于设备、加工工艺、材料造成断丝的原因还会有很多,需要在工作中不断的总结和提高。