慢走丝线切割加工表面质量影响因素分析

近年来,随着高精度、高硬度和高复杂度模具的发展,电火花线切割加工越来越引起人们的重视。目前,各种NC电火花线切割机在现代模具制造中正发挥着越来越重要的作用。电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种。低速走丝线切割机相对于高速走丝线切割机在结构、功能方面差别较大,又存在多次切割问题,所以加工方法也就有很大区别。
1影响低速走丝线切割加工工件表面质量的因素
桥型铰链
1.1电参数的影响
电参数主要指放电脉宽时间、放电脉间时间、峰值电流等。它们对材料电腐蚀过程影响最大,决定着表面质量、切割速度等,进而影响其他的工艺指标。
1.1.1放电脉宽时间ti
放电脉宽时间是指脉冲电流持续的时间,是单个脉冲能量的决定因素之一,因此它对切割速度、表面粗糙度等都产生重要影响。由实验可知,在其他加工条件相同的情况下,切割速度随放电脉宽时间的增加而增加,同时粗糙度增大,且电蚀物也随之增加,当放电脉宽时间超过某一范围时,电蚀物来不及排除,使加工变得不稳定,不仅表面粗糙度增大,而且降低了切割速度,如再增大放电脉宽时间,容易引起断丝。
1.1.2放电脉间时间to
通过实验发现,放电脉间时间对切割速度的影响很大。在其他条件不变时,减少相邻两个脉冲之间的时间,相当于提高脉冲频率,增加单位时间内的放电次数,提高切割速度。由于脉宽及单个脉冲能量不变,故对工件表面粗糙度的影响不明显,但放电脉间时间过小,会使放电产物不能及时排除,工作区的介质来不及恢复到绝缘状态,破坏加工的稳定性,反而使切割速度降低,且增加了工作区短路的几率,极易引起断丝。因此在刚刚开始加工或对大且厚工件加工时,to值稍取大些。
1.1.3峰值电流IP
峰值电流是指放电电流的最大值,它是决定单个脉冲能量的主要因素之一。它和脉冲宽度对切割速度及表面粗糙度影响是相似的,但峰值电流影响更大些。合理地增加峰值电流,对提高切割速度有效,但电极丝的损耗相当大,这样容易造成断丝。因此在其他条件不变的情况下,一般峰值电流小于20A,这样的工件表面质量是较理想的。
1.2非电参数的影响
1.2.1进给速度对加工质量的影响
进给速度太快,超过工件可能的蚀除速度,此时切割速度反而会降低,且表面粗糙度变差,甚至电极
丝会被“拉”断,但如果进给速度太低,大大落后工件的蚀除速度,由于电极丝可能在工件同一处多次切割,也会影响切割表面的质量。因此,应按电压表、电流表调节进给旋钮,使表针稳定不动,此时进给速度均匀、平稳,切割速度及工件表面质量均达到最佳状态。
1.2.2工件厚度对加工质量的影响
工件薄,工作液容易进入并充满放电间隙,对排屑和消电离有利,加工稳定性好,不易断丝。但工件太薄电极丝易产生抖动,对加工精度和表面粗糙度不利。工件厚,工作液难以进入加工间隙,不利于消电离和排出电蚀物,加工稳定性差,但电极丝不易抖动,因此精度较高,表面粗糙度值较小。
1.2.3切割路线对加工质量的影响
域名库在切割过程中,夹具和电极丝都会对工件产生作用力(电极丝作用力较小),可能会破坏工件材料原有的内部应力平衡,因此要避免由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。且当加工工件即将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因工作液的冲击使得加工工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废。因此在确定切割路线时,应先从有精度要求的一面切起,尽量减少加工变形对零件精度的影响,工件与其夹持部分的分离应安排在最后加工,使加工中刚性较好。对于工作液冲击工件的情况,在加工快结束时,暂停切割,用沾了胶水的铜丝将工件与母体粘合,再进行切割,可避免这一情况发
生;对于磁性材料,还可用强力磁铁将工件与母体吸合在一起,再进行切割。
婴儿背带2提高加工稳定性和加工精度的措施
1)近距离加工:两电极间的电极丝越长越容易引起电极丝振动,破坏加工稳定性,因此应尽量缩短。由于下喷嘴高度不变,可根据工件厚度及时调整丝架高度,使上喷嘴与工件的距离尽量靠近,这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使电极丝振幅过大影响加工工件的表面质量,提高精度。
2)多次少量加工:对于采用慢走丝切割加工的工件一般精度要求都较高,因此可采用多次少量加工方法,一般切割2~4次,在粗加工或半精加工时可留一定余量,以补偿材料因原应力平衡状态被破坏所产生的变形和最后一次精加工时所需的加工余量,这样,精加工后可获得较为满意的精度效果。这是由于少量切割,减少了电极丝对工件的作用力,因此减小了加工时材料的变形,有效提高了加工工件的表面质量。
3)对于在工件内部加工的情况,为防止工件由于切割造成变形,可预钻穿丝孔,从工件内进刀切割。这样可保持工件的外形为封闭结构,在切割过程中,使许多切口无法变形,保证了加工精度。
自组网电台4)在加工精度较高的零件时,要先让机床各部分运行一段时间,达到热平衡后再进行加工。
3结束语
影响慢走丝线切割加工表面质量的因素很多,既有工艺方面的,又有机床、操作人员方面的,有时可能是多个因素引起的,但只要对其进行系统地分析,全面协调,就能出这些复杂而零乱的因素,并对其进行控制和调整,从而提高加工稳定性和工件表面质量。
基金项目:上海市重点学科建设项目(P1304)。
慢走丝线切割加工表面质量影响因素分析
冯巧波宣鑫宇
(上海电力学院,上海市200090)
[摘要]结合在DK7625P型慢走丝电火花线切割机上的实验,从线切割加工的工艺指标入手,可分析出对线切割加工稳定性和影响工件
表面质量的因素,进而可以得出提高加工稳定性和加工质量的措施。
[关键词]线切割;表面质量;电参数;断丝
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本文发布于:2024-09-22 06:59:28,感谢您对本站的认可!

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