郭 勝,劉良瑞,康曉勇,耿紅正

(黃岡職業(yè)技術學院機電工程系,湖北黃岡 438002)

電火花加工技術是現(xiàn)代先進制造技術的一個重要組成部分,在現(xiàn)代模具制造業(yè)中具有重要作用。掌握先進的電火花線切割加工技術是機電專業(yè)、特別是模具專業(yè)人才適應飛速發(fā)展的先進制造技術環(huán)境的關鍵。因此,會使用電火花線切割對模具零件進行加工,是高職模具專業(yè)的學生必須掌握的應用能力之一。為了加工出合格的零件,必須正確安裝電極絲。

在電加工教學中,電極絲的安裝作為實踐教學中的一個實訓項目,首先要檢查電極絲的保存是否規(guī)范,導輪、擋絲裝置、斷絲保護、擋絲體、導電塊、行程開關等是否完好;上好電極絲后要緊絲;然后校正電極絲。

1 安裝前的檢查

電極絲:首先要檢查電極絲的保存是否規(guī)范,即使是已開封剩下的電極絲也應該封閉保存,無斑點。如在存儲時有受潮、氧化、暴曬情況,那么,電極絲也會因此變脆而易斷。

試運行貯絲筒:貯絲筒是貯存并帶動電極絲做高速運動的機構,通過調整行程撞塊來確定貯絲筒的換向位置。聽一下聲音是否正常,長時間帶間隙的換向后,會使軸上的鍵槽變形脹大。絲筒軸和電機上的聯(lián)軸器和鍵始終處于嚴密穩(wěn)妥的配合狀態(tài),一旦出現(xiàn)鍵的松動和聯(lián)軸器的撞擊聲,要立即更換聯(lián)軸器的緩沖墊和鍵。在運行貯絲筒的同時,可以行程開關等是否靈敏。

導輪的主要作用是減少摩擦力和鉬絲定位。如出現(xiàn)導輪位置不對,就不可能加工出合格工件;導輪不轉,表面磨損加劇,導輪表面很快就會被鉬絲割成凹槽。若凹槽較淺,當鉬絲有較大的抖動時,會使鉬絲局部過分靠近工件,從而使放電電流過大或因拉弧而燒斷鉬絲,同時切割面表面質量變差;若凹槽較深,高速運動的鉬絲在輕微的抖動下,就會被凹槽兩壁夾斷。因此,一定要仔細檢查導輪上與鉬絲接觸的表面。

其他易損件檢查:導電塊的主要作用就是導電。而導電塊極易損壞,如被割成深凹槽、表面被氧化等,都會導致導電塊與鉬絲接觸不良。當接觸不良時,可能會導致高頻脈沖電流很小,甚至沒有高頻脈沖電流輸出。擋絲裝置的主要作用是定位鉬絲,檢查排絲柱(擋絲銷)是否已被割成凹槽。

2 上絲

以HCKX250數(shù)控電火花線切割機床為例。該機床有半自動上絲功能,如圖1所示。上絲前將運絲速度旋鈕調至“1”檔,將貯絲筒左右行程檔塊分別固定在極限位置。半自動上絲時,先用搖把將貯絲筒逆時針搖至右端極限位置,將絲盤上電極絲一端拉出繞過上絲介輪和一個導輪。將絲頭從貯絲筒下邊拉出,固定在筒端部螺釘上,剪掉多余的絲,順時針轉動絲筒2至4圈后,打開張絲電機開關,繼續(xù)用搖把轉動絲筒,使絲筒一端繞至10～15 mm寬度后,取下?lián)u把,開啟貯絲筒運行按鈕,電極絲就均勻整齊地繞在絲筒上,接近極限位置時,停止貯絲筒運行,關掉張絲電機開關,剪掉多余的電極絲,固定好絲頭,半自動上絲完成。

圖1 HCKX 250線切割上絲圖

手動上絲不需開啟絲筒,用搖把一直勻速轉動絲筒即可將絲上滿,上絲前準備工作和上完絲后各操作步驟同半自動上絲。

中走絲線切割機DK 7735的上絲則較為簡便,如圖2所示。將運絲類型按鈕調至“上絲”檔,也是從貯絲筒右端位置開始,手持裝有絲盤的軸桿,開啟貯絲筒運行按鈕進行上絲,即可整齊地完成上絲任務。手動上絲沒有自動上絲的效果好,一般不主張手動上絲。

圖2 DK7735線切割上絲圖

3 穿絲

以HCKX250數(shù)控電火花線切割機床為例。首先將張絲支架拉至最右端位置,用插銷8定位,然后取下貯絲筒1一端電極絲頭并拉緊,以防亂絲(圖3),從下向上,依次將絲繞過各種導輪,最后將電極絲頭從貯絲筒上邊拉至螺釘處固定,剪去多余絲,檢查絲是否都在導輪槽中,與導電塊4接觸是否良好。然后,用搖把轉動貯絲筒反轉幾圈,拔下張絲滑塊7上的插銷6,手扶張絲滑塊緩緩放松,穿絲操作結束。

圖3 HCKX250線切割機床穿絲示意圖

DK 77系列數(shù)控電火花線切割機床穿絲相對簡單些,如圖4所示。穿絲結束后,要檢查電極絲是否都在各導輪槽中,在導電塊上下的位置是否正確,與導電塊接觸是否良好。

圖4 DK77系列線切割機床穿絲示意圖

4 貯絲筒行程的調整

電極絲穿完后,用手持緊絲輪進行緊絲。緊絲是線切割加工的一個重要環(huán)節(jié),直接影響電極絲的張力。電極絲過松,張力就會過小,對運行時電極絲的振幅和加工穩(wěn)定性影響較大,易斷絲,且影響工件質量和切割速度;電極絲過緊,張力就會過大,也易斷絲。因此,電極絲的松緊要合適,緊絲后要調整貯絲筒的行程。

貯絲筒是貯存并帶動電極絲做高速運動的機構,通過調整行程撞塊,來確定貯絲筒的換向位置。調整時,根據貯絲筒上電極絲的多少和位置來確定貯絲筒的行程。為防上機械性斷絲,在行程擋塊確定的長度之外,貯絲筒兩端應各留5～8 mm貯絲量,這樣才能保證貯絲筒正常運行而不斷絲。

調整方法:把貯絲筒運行至一端,在軸向剩下5～8mm處停止,松開相對應的限位塊上的緊固螺釘,沿調整槽移至接近開關的中心位置后擰緊。然后,反向移動貯絲筒,調整另一端的限位塊位置,其調整方法同上。

5 電極絲的校正

電極絲的校正是一個很慎重、很認真的工作,絕不可草率從事。檢查時,測量斷絲保護開關是否開啟。如不是,應調整至斷絲保護位置,使斷絲保護開關處于常開狀態(tài)。

校正鉬絲時,除電表顯示的專用儀器外,多數(shù)采用靠放電火花找正的辦法,這也是最直觀的方法。最方便的找正器當然是四方六面體,只要將其放置于機床的床面上,用 X、Y坐標分別測量相鄰3個面是否垂直即可,其誤差值便一目了然。火花校正是在無水小電流狀態(tài)下進行的,一般開一只功放管就行。否則,很快使校正工具傷蝕累累。

為確保切割工件的精度,在切割之前應用找正器對電極絲進行垂直找正(圖5)。其方法是:先擦干凈工作臺面和找正器4個面,保持干燥條件,移動Z軸至適當位置,找正器(即四方六面體)底面貼實于工作臺面,找正器的A面平行于X向或Y向,用手控盒或用手直接移動工作臺5的 X坐標或Y坐標,使找正器的B面或C面貼近電極絲1,調用控制電源微弱放電功能(即調出定位功能中的火花找正)或打開一只功放管,移動工作臺讓找正器接近電極絲。當電極絲與找正器之間距離滿足放電條件時,可以看見微弱放電火花。根據上、下放電火花間隙判斷電極絲的偏斜方向,通過手控盒點動U軸或V軸坐標或直接調節(jié)U軸或V軸坐標,直到放電火花均勻一致,X、Y方向分別進行后,電極絲就找正垂直了。橫、縱兩個方向應交替調整重復兩次。