慢走丝机床的加工的精度和加工特点

- 2019-05-21-

慢走丝机床的加工精度

1、慢走丝的精度,跟机床的型号,操作者的水平有关,目前加工业的精度能够达到0.005mm。

2、慢走丝是利用连续移动的细金属丝作电极,对工件进行脉冲火花放电,产生6000度以上高温,蚀除金属、切割成工件的一种数控加工机床。

3、慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.8μm及以上,且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机少一些,所以应用广泛。

慢走丝机床的加工特点

表面质量

(1)纳秒级大峰值电流脉冲电源技术

电火花加工时金属的蚀除分熔化和气化两种。宽脉宽作用时间长,容易造成熔化加工,使工件表面形貌变差,变质层增厚,内应力加大,易产生裂纹。而脉宽小到一定值时,作用时间极短,形成气化加工,可以减小变质层厚度,改善表面质量,减小内应力,避免裂纹产生。

先进的低速走丝电火花线切割机采用的脉冲电源其脉宽仅几十ns,峰值电流在1 000 A以上,形成气化蚀除,不仅加工效率高,而且使表面质量大大提高。

(2)防电解(BS)脉冲电源

低速走丝电火花线切割加工采用水质工作液。水有一定的导电性,即使经过去离子处理,降低电导率,但还有一定的离子数量。

当工件接正极,在电场作用下,OH-离子会在工件上不断聚集,造成铁、铝、铜、锌、钛、钨的氧化和腐蚀,并使硬质合金材料中的结合剂—钴成离子状态溶解在水中,形成工件表面的“软化层”。

曾采用提高电阻率的措施(由几十千欧?厘米提高到几百千欧?厘米),尽可能降低离子浓度,虽对改善表面质量起了一定的作用,但还是不能有效地彻底解决“软化层”的问题。

防电解电源是解决工件“软化层”的有效技术手段。防电解电源采用交变脉冲,平均电压为零,使在工作液中的OH-离子电极丝与工件之间处于振荡状态,不趋向工件和电极丝,防止工件材料的氧化。

采用防电解电源进行电火花线切割加工,可使表面变质层控制在1μm以下,避免硬质合金材料中钴的析出溶解,保证硬质合金模具的寿命。

慢走丝机床的切割精度

(1)多次切割技术

多次切割技术是提高低速走丝电火花线切割加工精度及表面质量的根本手段。它是设计制造技术、数控技术、智能化技术、脉冲电源技术、精密传动及控制技术的科学整合。

一般是通过一次切割成形,二次切割提高精度,三次以上切割提高表面质量。原来为达到高质量的表面,多次切割的次数需高达7~9次,只需3~4 次。

(2)拐角加工技术不断优化完善

由于在切割拐角时电极丝的滞后,会造成角部塌陷。为了提高拐角切割精度,研究人员采取了更多的动态拐角处理策略。如:改变走丝路径;改变加工速度(薄板);自动调节水压;控制加工能量等。

通过采用综合的拐角控制策略,粗加工时角部形状误差减少70%,可一次切割达5靘的配合 精度。

(3)采用提高平直度的技术

高精度精加工回路都是提高平直度的技术,被认为对厚件加工意义重大。

(4)机床结构更加精密

为了保证高精度的加工,采用了许多技术措施来提高主机精度:

①控制温度。采用水温冷却装置,使机床内部温度与水温相同,减小了机床的热变形。

②采用直线电机。响应度高,精密定位可实现0.1μm当量的控制,进给无振动,无噪音,提高放电频率,保持稳定放电,两次切割Ry5 μm。

③采用陶瓷、聚合物人造花岗岩制件,其热惯性比铸铁大25倍,降低温度变化对切割精度的影响。

④采用固定工作台、立柱移动结构,提高工作台承重,不受浸水加工和工件重量变化的影响。

⑤采用浸入式加工,降低工件热变形。