電火花線切割之“中走絲”機(jī)床特性淺析 目前電火花線切割()行業(yè),我們常常聽說中走絲、慢走絲、快走絲,對(duì)于業(yè)內(nèi)人來說,可能是非常的簡(jiǎn)單,但是對(duì)于業(yè)外人來說,不知道三者之間到底應(yīng)如何區(qū)分?
首先,中走絲、慢走絲、快走絲都是指的電火花線切割機(jī)床。 快走絲是指鉬絲來回走動(dòng),這樣比較節(jié)約鉬絲,但是精度低,一般國(guó)產(chǎn)線切割機(jī)使用。 中走絲也是電火花線切割機(jī)床的一種,工作原理是利用連續(xù)移動(dòng)的鉬絲(稱為電極絲)作電極,對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。其走絲速度及工件質(zhì)量介于快走絲和慢走絲之間所以叫做中走絲,準(zhǔn)確的說:中走絲是快走絲的升級(jí)產(chǎn)品,所以也可以叫:能多次切割的快走絲,所以它的加工速度接近于慢走絲,而加工的質(zhì)量也趨于慢走絲。走絲速度在1~12m/s之間,可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。 慢走絲線切割也是電火花線切割的一種。(略) 1、中走絲線切割機(jī)床的特點(diǎn): 高速走絲與低速走絲(或快走絲和慢走絲)的提法,是用電極絲的走絲速度來區(qū)分的。而中走絲,雖然其走絲速度介于二者之間,但它描述的重點(diǎn),并不是走絲速度,僅僅是參照了以前的名詞,形象化地把這種——在高速走絲基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,加工效果向低速走絲靠攏的——新型機(jī)床,稱為了中走絲;且又與俗稱(以前的名詞)快走絲、慢走絲相對(duì)應(yīng)。 事實(shí)上,在現(xiàn)行有效的“特種加工行業(yè)”標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)不以走絲速度來劃分線切割機(jī)床類型,而是分為了“單向走絲型”和“往復(fù)走絲型”兩類。例如,GB/T 7925-2005 電火花線切割機(jī)(往復(fù)走絲型) 參數(shù)。 這樣,快走絲和中走絲,都屬于往復(fù)走絲型線切割。而在平常的敘述中,仍不妨以快走絲和中走絲相區(qū)別?,F(xiàn)在,來看中走絲線切割的特點(diǎn)。 (1)可實(shí)現(xiàn)多次切割 中走絲與快走絲的顯著區(qū)別,是可實(shí)現(xiàn)多次切割。多次切割的目的,是為了提高表面質(zhì)量,滿足加工工件的需要,從而擴(kuò)大適應(yīng)范圍。例如,中走絲機(jī)床,在三次切割后,表面粗糙度達(dá)Ra≤1.2μm. 多次切割對(duì)機(jī)床的機(jī)械精度、重復(fù)定位精度、運(yùn)絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性、脈沖電源的性能、工作液的電導(dǎo)率以及多次切割的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)等的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通HSWEDM機(jī)床的要求。 (2)脈沖電源有所突破 為實(shí)現(xiàn)多次切割而又保證加工效率,必須提高在粗加工時(shí)的切割速度,這需要脈沖電源的密切配合。 為此,根據(jù)電力電子技術(shù)的發(fā)展,將脈沖電源進(jìn)行了改進(jìn),并取消了限流電阻(限流電阻。這樣一來,既提高了脈沖電源性能,又節(jié)約了能源。 當(dāng)前,中走絲脈沖電源的zui大切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均速度,可達(dá)60-80mm2/min左右;而且,獲得了極低電極絲損耗的效果。因此,有的被號(hào)稱為智能化高頻脈沖電源。 (3)控制系統(tǒng) 中走絲線切割多采用工業(yè)PC機(jī)構(gòu)成一體化的編程控制系統(tǒng),結(jié)合工藝數(shù)據(jù)庫(kù),系統(tǒng)能提供*加工條件,以達(dá)到高速加工、保證質(zhì)量、簡(jiǎn)化操作的目的。 例如,用戶在輸入加工條件(材料、厚度等)、工藝參數(shù)(表面粗糙度等)后,系統(tǒng)就可給出合適的電規(guī)準(zhǔn)(脈沖寬度、脈沖間隔、空載電壓、加工電壓、加工電流等),以及伺服進(jìn)給速度、電極絲運(yùn)絲速度等進(jìn)行各次加工,并在加工中作出適當(dāng)反應(yīng)。 所以,控制系統(tǒng)需要脈沖電源、機(jī)床電氣系統(tǒng)的密切配合,也有把這類型機(jī)床稱為“智能化多速走絲線切割機(jī)床”的。 (4)機(jī)床電路 為滿足各次切割的不同要求,電極絲運(yùn)絲速度要求可進(jìn)行調(diào)節(jié),采用交流變頻調(diào)速是常用的方式。 如此一來,可采用電子邏輯電路代替繼電器控制電路,同時(shí)也方便了與控制系統(tǒng)接口,便于對(duì)運(yùn)絲速度的控制。 采用變頻調(diào)速后,也減緩了運(yùn)絲電機(jī)的換向沖擊,有利于保持電極絲的穩(wěn)定。 (5)機(jī)床機(jī)械精度的提高及其他 為保證多次切割的效果,機(jī)床必須有較高的重復(fù)定位精度,這對(duì)床身、導(dǎo)軌等都有一定的要求。 采取的措施包括:設(shè)計(jì)合適的結(jié)構(gòu)、選用合適的材料、使用直線導(dǎo)軌,以及進(jìn)給系統(tǒng)采用無間隙齒輪副或電機(jī)直拖消間隙等,以此來保持機(jī)床的精度和耐用性。 在電極絲的穩(wěn)定性方面,也同樣采取了各種各樣的措施。 另外,開發(fā)了新的工作液,新的過濾系統(tǒng),以滿足加工和環(huán)保要求。 2、快走絲線切割與中走絲線切割 把傳統(tǒng)的“快走絲線切割”稱為了“普通高速走絲線切割”,以區(qū)別于以后出現(xiàn)的新型機(jī)床——就目前來說,“中走絲”就是這樣的新型機(jī)床。 (1)快走絲(普通高速走絲線切割機(jī)床)仍會(huì)有較大的擁有量 中走絲是近年發(fā)展起來的新型機(jī)種;之前,快走絲已經(jīng)歷了一個(gè)年產(chǎn)銷數(shù)萬(wàn)臺(tái)的鼎盛時(shí)期,這大量的機(jī)床仍將繼續(xù)使用。并且,由于快走絲技術(shù)成熟,價(jià)格低廉,以及大厚度加工的優(yōu)勢(shì),所以仍將占有相當(dāng)大的*。 即使計(jì)算到使用日久而退出的機(jī)床,和采用中走絲技術(shù)改造的少量機(jī)床,快走絲的數(shù)量,仍將是一個(gè)可觀的數(shù)字??紤]到機(jī)床較長(zhǎng)的使用壽命,所以在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),快走絲數(shù)量仍占有優(yōu)勢(shì)。 (2)快走絲與中走絲將長(zhǎng)期共存 目前,中走絲線切割有較強(qiáng)的推廣力度,也有較好的發(fā)展勢(shì)頭。它“在加工一些厚度不大的工件方面已有實(shí)用的價(jià)值,但若加工的工件厚度較大,實(shí)現(xiàn)可靠加工就較為困難。 由于中走絲秉承了快走絲性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn),又有加工質(zhì)量好的優(yōu)勢(shì),雖然加工效果越好的機(jī)床價(jià)格越高,但仍然會(huì)被一些有需要的用戶接受。結(jié)合上面的論述,可知快走絲與中走絲將長(zhǎng)期共存。 并且,隨著中走絲技術(shù)的完善,在電氣控制方面,部分快走絲將有向中走絲融合的趨勢(shì),保持性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的快走絲機(jī)床或者大眾化機(jī)床,將借鑒中走絲的可用技術(shù),從而提高性能。
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