張 偉
高速走絲線切割機床具有高質量、高效率等優(yōu)點,在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復雜零件的加工方面有不可替代的作用。但是線切割加工中常常斷絲,造成了電極絲的大量浪費和成本增加,重新人工上絲會影響機床的加工效率,使加工零件的精度和表面質量下降甚至工件報廢。因此,筆者介紹幾種斷絲現(xiàn)象及相應的解決方法和預防措施。
一、斷絲現(xiàn)象及解決辦法
1、空轉時斷絲
主要原因是鉬絲排列時疊絲、絲筒轉動不靈活、電極絲卡在導電塊槽中等。可通過檢查鉬絲是否在導輪槽中、排絲機構的螺桿是否間隙過大、絲筒軸線是否與線架相垂直、絲筒夾縫中是否進入雜物以及更換或調整導電塊位置方法排除。
2、開始切割時即斷絲
初始切割時,鉬絲在工件之外,上下導絲輪開距大,鉬絲和工件之間的間隙處于不佳狀態(tài),鉬絲沒有阻尼而抖動劇烈,或加工電流過大,進給不穩(wěn)、工件表面有毛刺,或有不導電氧化皮或銳邊造成斷絲。解決方法是剛切入時用過調整參數(shù)使電流適當減小,切入后,工件側壁面無火花時再增大電流。檢查走絲系統(tǒng)部分,如導輪、軸承、絲筒是否有異常跳動、振動并清除氧化皮、毛刺。
3、切割過程中突然斷絲
原因主要有:選擇電參數(shù)不當,電流過大;進給調節(jié)不當,開路短路頻繁;工作液太稀、太臟,管道堵塞,工作液流量大減;導電塊未能與鉬絲接觸或已被鉬絲拉出凹痕;切割厚件時,鉬絲直徑太小,間歇過??;脈)中電源削波二極管性能變差,加工中負波較大,鉬絲短時間內損耗加大:鉬絲被氧化或上絲不當,使絲損傷:絲筒轉速太慢,使鉬絲在工作區(qū)停留時間過長等??赏ㄟ^將間歇檔調大,或減少功率管個數(shù);使用線切割專用工作液;清洗管道;更換或將導電塊移一個位置;更換削波二極管;更換鉬絲,使用上絲輪緊絲:合理選擇絲速檔;選擇直徑合適的鉬絲等方法排除。
4、工件接近切完時斷絲
原因可能是工件材料的內應力導致變形,夾斷鉬絲:或工件跌落時,撞斷鉬絲??赏ㄟ^選擇合適切割路線,材料在加工前作,必要的熱處理,使變形盡量小,快割完時,用小磁鐵吸住工件或用工具托住工件,使工件不下落等方法排除。
5、有規(guī)律斷,多在一邊或兩邊換向時斷絲
由于筒換向時,未能及時切斷高頻電源,使鉬絲燒斷。此時需調整接近開關,如無效,則檢測電路部分,要保證先關高頻再換向。
二、斷絲預防措施
1、合理電參數(shù)
一般來說,斷絲的機率隨著放電能量的增加而加大。將脈沖間隙參數(shù)設大些,有利于熔化金屬微粒的排出。同時峰值電流和空載電壓不宜過高,否則容易產生集中放電和拉弧,引起斷絲。當切割厚度較大的工件時,應盡量選用大脈寬、大電流,使放電間隙增大,從而增強排屑效果,提高切割的穩(wěn)定性,減少斷絲的機率。提高脈沖電源的空載電壓幅值,可減少加工屑粘附到電極絲上的可能性。預置進給速度要適宜,即工件的蝕除速度與進給速度相當,調整時可通過電流表指針的穩(wěn)定性判斷,指針擺動越穩(wěn)定越好。盡可能使指針往0位方向波動。
2、鉬絲安裝
繞絲時,一般貯絲筒兩端各留10mm,中間繞滿不重疊,寬度不少于貯絲筒長度的一半,防止鉬絲頻繁參與切割而斷絲。盡可能在滿足加工要求條件下,選擇較粗的電極絲。并且電極絲的松緊要合適。走絲速度一般以小于10m/S為宜。
3、保護工件
對不經鍛打、不淬火材料,在線切割加工前采用低溫回火消除內應力,防止工件開裂、間隙變形,把鉬絲碰斷、夾斷或彈斷。切割厚鋁材料時,由于排屑困難,導電塊磨損較大,注意及時更換。注意清除工件上的氧化層、毛刺、鐵銹和污物,需牢固夾緊工件,防止加工過程中因工件位置變動造成斷絲。在加工厚重工件時,可在加工快要結束時,用磁鐵吸住將要下落的工件,或者人工保護下落的工件,使其平行緩慢下落從而防止斷絲。加工薄工件(3mm以下)時,減少脈沖放電能量,也可在上下導輪之間加厚輔料,增加阻尼,防止鉬絲抖動。工件在平磨以后應退磁,防止加工中產生的電腐蝕顆粒易吸附在割縫中,造成短路、斷絲。
4、選擇適當?shù)墓ぷ饕?/p>
一般水液濃度比在1:10~1:20范圍內,切割速度要求高或大厚度工件切割時,濃度適當?shù)托?,約5%~8%的濃度,這樣加工比較穩(wěn)定,且不易斷絲。工作液使用8~10天須更換。
5、定期檢查運絲機構的精度
機床的運絲機構精度變差,主要是傳動軸承磨損而產生間隙,增加電極絲的抖動,破壞火花放電的正常間隙。因此應定期檢查運絲機構的精度,經常清洗有關的零部件,消除污垢,及時更換易磨損件。如軸、軸承、導輪和導電塊等零件。
總之,線切割加工中斷絲原因很多,工作中要不斷總結,才能有效預防斷絲現(xiàn)象。
(作者單位:山東省濟寧市技術學院)