發(fā)布時(shí)間:2022-04-12
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表面質(zhì)量
(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,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。
先進(jìn)的低速走絲電火花線切割機(jī)采用的脈沖電源其脈寬只幾十ns,峰值電流在1 000 A以上,形成氣化蝕除,不只加工效率高,而且使表面質(zhì)量**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,但還是不能有效地徹底解決“軟化層”的問題。
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。
切割精度
(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。一般是通過一次切割成形,二次切割提高精度,三次以上切割提高表面質(zhì)量。原來為達(dá)到高質(zhì)量的表面,多次切割的次數(shù)需高達(dá)7~9次,只需3~4 次。
(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)給無振動(dòng),無噪音,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。
加工效率
(1)**加工效率
由于ns級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測、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。
(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**加工效率。