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慢走絲線切割2
閱讀：1198 發(fā)布時(shí)間：2014-5-3慢走絲線切割是電火花線切割的一種，x英文簡(jiǎn)寫(xiě)是（WEDM-LS）。是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲（稱為電極絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。它主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件。
什么是慢走絲線切割[1]
慢走絲是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型，是線切割的一種，主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件。
慢走絲（電極絲是銅絲）電極絲作低速單向運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度低于0.2m/s，精度達(dá)0.001mm級(jí)，表面質(zhì)量也接近磨削水平。電極絲放電后不再使用， 工作平穩(wěn)、均勻、抖動(dòng)小、加工質(zhì)量較好。而且采用*的電源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高速加工，zui大生產(chǎn)率可達(dá)350mm2/min。
慢走絲線切割機(jī)線電極是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成加工，因此即使線電極發(fā)生損耗，也能連續(xù)地予以補(bǔ)充，故能提高零件加工精度。慢走絲線切割機(jī)所加工的工件表面粗糙 度通?？蛇_(dá)到Ra=0.8μm及以上，且慢走絲線切割機(jī)的圓度誤差、直線誤差和尺寸誤差都較快走絲線切割機(jī)好很多，所以在加工高精度零件時(shí)，慢走絲線切割 機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。
慢走絲電火花線切割機(jī)的增長(zhǎng)速度相當(dāng)快，依此種勢(shì)頭發(fā)展，估計(jì)未來(lái)5年中國(guó)大陸的低速走絲電火花線切割機(jī)市場(chǎng)可達(dá)3 000～4 500臺(tái)/年，相當(dāng)于高速走絲電火花線切割機(jī)總量的10%。
慢走絲線切割優(yōu)勢(shì)
1.1 加工表面質(zhì)量日臻完善
（1）納秒級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)
電火花加工時(shí)金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時(shí)間長(zhǎng)，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質(zhì)層增厚，內(nèi)應(yīng)力加大，易產(chǎn)生裂紋。而脈寬小到一定值時(shí)，作用時(shí)間極短，形成氣化加工，可以減小變質(zhì)層厚度，改善表面質(zhì)量，減小內(nèi)應(yīng)力，避免裂紋產(chǎn)生。
*的低速走絲電火花線切割機(jī)采用的脈沖電源其脈寬僅幾十ns，峰值電流在1 000 A以上，形成氣化蝕除，不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。
（2）防電解（BS）脈沖電源
低速走絲電火花線切割加工采用水質(zhì)工作液。水有一定的導(dǎo)電性，即使經(jīng)過(guò)去離子處理，降低電導(dǎo)率，但還有一定的離子數(shù)量。當(dāng)工件接正極，在電場(chǎng)作用下，OH-離子會(huì)在工件上不斷聚集，造成鐵、鋁、銅、鋅、鈦、鎢的氧化和腐蝕，并使硬質(zhì)合金材料中的結(jié)合劑—鈷成離子狀態(tài)溶解在水中，形成工件表面的“軟化層”。曾采用提高電阻率的措施(由幾十千歐?厘米提高到幾百千歐?厘米)，盡可能降低離子濃度，雖對(duì)改善表面質(zhì)量起了一定的作用，但還是不能有效地*解決“軟化層”的問(wèn)題。
防電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術(shù)手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的OH-離子電極絲與工件之間處于振蕩狀態(tài)，不趨向工件和電極絲，防止工件材料的氧化。
采用防電解電源進(jìn)行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在1μm以下，避免硬質(zhì)合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質(zhì)合金模具的壽命。
測(cè)試結(jié)果表明，防電解電源加工硬質(zhì)合金模具壽命已接近機(jī)械磨削加工，在接近磨損極限處甚至優(yōu)于機(jī)械磨削加工。
2 切割精度日益提高
（1）多次切割技術(shù)
多次切割技術(shù)是提高低速走絲電火花線切割加工精度及表面質(zhì)量的根本手段。它是設(shè)計(jì)制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、智能化技術(shù)、脈沖電源技術(shù)、精密傳動(dòng)及控制技術(shù)的科學(xué)整合。一般是通過(guò)一次切割成形，二次切割提高精度，三
（2）拐角加工技術(shù)不斷優(yōu)化完善
由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì)造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，研究人員采取了更多的動(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：改變走絲路徑；改變加工速度（薄板）；自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓；控制加工能量等。
通過(guò)采用綜合的拐角控制策略，粗加工時(shí)角部形狀誤差減少70%，可一次切割達(dá)5靘的配合 精度。
（3）采用提高平直度的技術(shù)
高精度精加工回路都是提高平直度的技術(shù)，被認(rèn)為對(duì)厚件加工意義重大。
（4）機(jī)床結(jié)構(gòu)更加精密
為了保證高精度的加工，采用了許多技術(shù)措施來(lái)提高主機(jī)精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機(jī)床內(nèi)部溫度與水溫相同，減小了機(jī)床的熱變形。②采用直線電機(jī)。響應(yīng)度高，精密定位可實(shí)現(xiàn)0.1μm當(dāng)量的控制，進(jìn)給無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，提高放電頻率，保持穩(wěn)定放電，兩次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花崗巖制件，其熱慣性比鑄鐵大25倍，降低溫度變化對(duì)切割精度的影響。④采用固定工作臺(tái)、立柱移動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高工作臺(tái)承重，不受浸水加工和工件重量變化的影響。⑤采用浸入式加工，降低工件熱變形。⑥電機(jī)伺服，閉環(huán)電極絲張力控制。⑦高精度對(duì)刀：采用電壓調(diào)制對(duì)刀電源。對(duì)刀精度可達(dá)±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。
（5）細(xì)絲切割
為了進(jìn)行小圓角、窄縫、窄槽及微細(xì)零件的微精加工，各制造企業(yè)都花大力氣進(jìn)行細(xì)絲切割技術(shù)的研究。目前世界主要電加工機(jī)的制造企業(yè)都可以采用0.02～0.03 mm的電極絲進(jìn)行切割。
1.3 加工效率明顯提高
（1）zui高加工效率
由于ns級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測(cè)、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，低速走絲電火花線切割機(jī)的加工效率也在不斷提高。蘇州三光機(jī)床使用標(biāo)準(zhǔn)電極絲時(shí)，加工效率為 350 mm2/min。
（2）較大厚度工件的加工效率
日本三菱電機(jī)公司FA-V系列機(jī)床在切割300 mm厚的工件時(shí)，加工效率可達(dá)170 mm2/min。這是很有實(shí)際意義的技術(shù)提升。
（3）厚度變化工件的加工效率
自動(dòng)檢測(cè)加工件的厚度，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達(dá)到該狀態(tài)的zui高加工效率。
（4）雙絲自動(dòng)交換技術(shù)
瑞士阿奇夏米爾公司推出的ROBOFIL 2030S1-TW機(jī)床能采用0.20～0.02 mm的電極絲自動(dòng)進(jìn)行雙絲切換加工。采用粗絲進(jìn)行*次切割，一般絲徑為0.25 mm，以提高加工效率，并可無(wú)芯切割；然后采用細(xì)絲進(jìn)行修整，一般采用0.10 mm的細(xì)絲，切割出小圓角，并可提高精度?？傮w可節(jié)省30%～50%的切割時(shí)間。
（5）快速自動(dòng)穿絲技術(shù)
日本牧野公司稱自動(dòng)穿絲時(shí)間＜15 s；日本沙迪克公司稱穿絲時(shí)間為13 s.日本三菱電機(jī)公司，當(dāng)板厚為50 mm 時(shí)，穿絲時(shí)間為10 s，切絲、穿絲總時(shí)間為25 s。
故障維修
故障現(xiàn)象一
開(kāi)機(jī)加工, 電極絲不走,其它功能正常。
產(chǎn)生原因及解決辦法: 注意觀察走絲機(jī)構(gòu)部分,發(fā)現(xiàn)橡膠壓力輪已被電極絲拉出一圈很深的槽, 電極絲深陷其中,抬動(dòng)滾軸Rx2 ,校正牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),但不能帶動(dòng)電極絲,更換橡膠壓力輪或?qū)υ撓鹉z壓力輪進(jìn)行改造,由于該輪外側(cè)由幾個(gè)墊圈擋住后用螺帽緊固,拆下該輪,與該輪*床身側(cè)的軸配做一個(gè)厚約1. 5mm 的墊圈;先裝該墊圈,再裝橡膠壓力輪,外側(cè)只用一個(gè)墊圈,zui后用螺帽緊固,經(jīng)上述處理后,電極絲被讓開(kāi)溝槽約2. 0mm , 該壓力輪又可繼續(xù)使用了。
故障現(xiàn)象二
機(jī)床無(wú)自動(dòng)穿絲動(dòng)作,可手動(dòng)穿絲加工。
產(chǎn)生原因及解決辦法:根據(jù)電路原理框圖,測(cè)量自動(dòng)穿絲電機(jī)上有+ 15V 電壓,無(wú)穿絲動(dòng)作,說(shuō)明電路工作正常,穿絲電機(jī)有問(wèn)題,卸下負(fù)載,電機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng),但噪音大,更換同型號(hào)穿絲電機(jī)后,機(jī)床工作正常。