影响线切割机床精度的因素
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北京科技大学《现代加工技术》大作业2013年12 月15日电火花线切割加工各因素对工艺指标的影响分析如上图所示,电火花线切割加工工艺指标主要包括切割速度、表面粗糙度、加工精度,此外,放电间隙、电极丝损耗和加工表面变质层也是反映加工效果的重要指标。
在电火花线切割加工中影响工艺指标的因素很多,并且这些因素的影响是相互关联和相互矛盾的。
大体上可以初步分为与电相关的因素和非电因素的影响。
以下一一分析说明。
一、非电因素对加工工艺指标的影响1.电极丝材料、直径及速度:材料:采用钨丝加工时,加工速度比较高,但是在放电后丝质易变脆,容易断丝,所以实际应用不是很多,但是慢走丝在加工要求不是很高时可以使用。
相对钨丝,钼丝熔点低,抗拉强度低,但是韧性比较好,在骤冷骤热的恶劣环境中不容易断丝。
所以一般加工中多用0.1mm钼丝。
直径:随着直径的增大,走丝过程中相同时间相同脉冲下,直径越大去除的金属体积越多,从而加工速度越慢,加工精度越低。
电极丝直径大,切缝就宽,放电产物排除条件显然就会好,加工过程稳定。
不过电极丝粗,同时带来的问题是很难教工内尖角工件,加工精度会降低,同时切缝过宽速度也会下降。
电极丝直径小,很明显抗拉强度低,容易断丝,放电产物排除条件差,加工的稳定性不易保证,速度同样也提不上来。
不过精度却会有所提高。
电极丝速度:如图所示:对于快走丝在一定的加工条件下,随着丝速的增大加工速度提高,但是实践证明,当丝速由1.4m/s 上升到7-9m/s 时,走丝速度对加工速度影响很大,若继续增加丝速,切割速度反而会出现一个下降,这是因为排屑条件虽然改变,蚀除作用基本不变了,可是储丝筒一次排丝的运转时间减少,一定时间内换向次数明显多了,这就意味着非加工时间增大,所以加工速度反而会慢下来。
而对于慢走丝提高电极丝走丝速度,工作也容易被带入放电间隙,所以会提高速度,但当丝速达到某一值时,加工速度就会趋向稳定。
这是慢走丝这种加工方式本身的特点决定的,它因为平稳均匀才能得到良好的精度和粗糙度。
线切割加工精度保证措施及方法电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝两种,由于快走丝线切割机所加工:的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25~2.5μm范围内,而慢走丝线切割机所加工的工件表面粗:糙度通常可达到Ra=0.16μm,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:走丝线切割机好很多,所以在加工高精度零件时,慢走丝线切割机得到了广泛应用。
:由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式,即线电极在运动过程中完成加工,:因此即使线电极发生损耗,也能连续地予以补充,故能提高零件加工精度。
但电火花线切割:机工作时影响其加工工作表面质量的因素很多,特别是慢走丝线切割机更需要对其有关加工:工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件的表面质量。
笔者在汕头大学CAD/CAM中心利:用日本Sodick公司制造的慢走丝线切割机进行了许多注射模和冲模的线切割加工,在分析:影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了若干行之有效的:工作经验,现介绍如下。
: 2 改善线切割加工工件表面质量的措施与方法: 在分析影响电火花线切割加工工作表面质量的相关因素之前,必须先了解电火花切割:加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。
通过多年观察研究发现:当柔:性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙(例如8~10μm)时,并不发生火花放电,甚至:当电极丝已接触到工件,从显微镜中已看不到间隙时,也常常看不到火花,只有当工件将电:极丝顶弯并偏移一定距离(几微米到几十微米)时才发生正常的火花放电。
此时线电极每进给:1μm,放电间隙并不减少1μm,而是电极丝增加一点线间张力,而工作则增加一点侧向压:力,显然,只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。
据此认为::在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质,当电极丝和工件接触时因其在:不停运动,移动摩擦使该绝缘薄膜介质减薄到可被击穿的程度才会发生火花放电。
数控线切割加工工件割错了怎么办,又要扣工钱了有木有,为啥总是割错呢,到底是自己的原因,还是这机床就只能割的这么差呢?
说到精度误差的原因呢,有以下几点。
1、计算失误造成的精度误差,这个是人为的原因,就算经验老道的师傅也会有发生,不过是可以通过验算,试加工来排除的。
2、材料变形引起的精度误差,这方面就需要加工前期采取相应的措施,加工时也要采取响应的办法,线切割的经验就在这里了。
3、机床电柜控制造成的误差,这个问题在如今基本是不会发生了,因为线切割在国内发展了数十年,技术也非常成熟了。
4、数控线切割机床本身原因造成的精度误差,这方面主要指的是机械精度,一般来说精度在0.02-0.005mm之间,如果超过,那可能就是机床在娘胎里面就有的问题了。
下面来讲讲除了四个主要原因以外,一些可能造成线切割加工精度误差的原因。
1、导轮跳动,配件是有使用时间的,就像食物过了保质期,就不能用了是一个道理
2、钼丝应长时间加工导致的损耗没有计算造成的精度误差,这个小细节多多注意就没有问题拉。
3、丝杆与螺母之间的间隙造成的精度误差,定时检查就OK
4、数控线切割X、Y轴失步造成的精度误差,调整就可以拉。
影响线切割加工表面粗糙度的因素及应对措施【摘要】阐述了影响线切割加工工件表面质量的原因以及相对应的改进措施,分析得出的结果对保证线切割加工工件的粗糙度有很大的参考价值。
【关键词】线切割;措施;粗糙度;钼丝线切割技术在现代模具加工中起着非常重要的作用,我国的模具产品也在向着大型和精密方向发展,加工的表面质量严重影响着模具的品质。
在线切割加工中除了人为因素以外,还有钼丝因素、机床因素、参数因素和工件因素影响着加工表面粗糙度。
现对这四个因素分别找出应对措施。
1、钼丝因素及应对措施1.1减少钼丝的震动保证贮丝筒和导轮的制造和安装精度,控制贮丝筒和导轮的轴向及径向跳动,导轮转动要灵活,防止导轮跳动和摆动,有利于减少钼丝的振动,促进加工过程的稳定。
1.2降低走丝速度必要时可适当降低钼丝的走丝速度,增加钼丝正反换向及走丝时的平稳性。
1.3加大钼丝的有效长度根据线切割工作的特点,钼丝的高速运动需要频繁地换向来进行加工,钼丝在换向的瞬间会造成其松紧不一,钼丝张力不均匀,从而引起钼丝振动,直接影响加工表面粗糙度,所以应尽量减少钼丝运动的换向次数。
试验证明,在加工条件不变的情况下,加大钼丝的有效工作长度,可减少钼丝的换向次数,减少钼丝的抖动,促进加工过程的稳定,提高加工表面质量。
1.4调整钼丝的张力采用专用机构张紧的方式将钼丝缠绕在贮丝筒上,可确保钼丝排列松紧均匀。
尽量不采用手工张紧方式缠绕,因为手工缠绕很难保证钼丝在贮丝筒上排列均匀及松紧一致。
松紧不均匀,钼丝各段的张力不一样,就会引起钼丝在工作中抖动,从而增大加工表面粗糙度。
2、参数因素及应对措施2.1工件的进给速度要适当因为在线切割过程中,如工件的进给速度过大,则被腐蚀的金属微粒不易全部排出,易引起钼丝短路,加剧加工过程的不稳定;如工件的进给速度过小,则生产效率低。
2.2减小脉冲宽度和减小峰值电流脉冲电源同样是影响加工表面粗糙度的重要因素。
脉冲电源采用矩形波脉冲,因为它的脉冲宽度和脉冲间隔均连续可调,不易受各种因素干扰。
线切割质量分析报告线切割质量分析报告一、引言线切割作为常见的金属加工方法之一,在工业领域得到广泛应用。
线切割质量直接关系到产品的精度和表面质量,因此对线切割质量进行分析和评估具有重要意义。
本报告将对线切割质量进行分析,包括切割精度、切割面质量和切割效率三个方面。
二、切割精度分析切割精度是指切割过程中切割尺寸与设计尺寸之间的差异程度。
影响线切割精度的因素主要包括机床精度、控制系统精度和切割工艺参数等。
1. 机床精度机床精度是指线切割机床的运动精度。
优良的机床精度能够提供稳定的切割轨迹,从而保证切割尺寸精度。
在切割加工过程中,机床的加工误差主要体现在导轨精度、传动系统精度和加工台面平整度等方面。
为了提高切割精度,需要选用高精度的机床,并定期进行维护和保养。
2. 控制系统精度控制系统精度是指线切割机控制系统对切割过程的控制精度。
现代线切割机一般采用数控系统进行控制,通过编程实现切割轨迹的控制。
控制系统的响应速度、定位精度和运动平稳性等因素都会直接影响切割精度。
为了保证切割精度,需要设置合理的控制参数、合理编写切割程序并进行合理的校准。
3. 切割工艺参数切割工艺参数包括切割速度、电极径向力和放电脉冲参数等。
这些参数的选择直接影响切割尺寸的精度。
切割速度过高会导致切割过程中电极与工件的熔化金属无法及时清除,从而产生较大的熔渣,影响切割精度。
电极径向力的大小会影响电极与工件的接触状态,进而影响切割尺寸的稳定性。
放电脉冲参数的选择需要根据材料的种类和厚度进行合理设置。
通过优化切割工艺参数,可以提高切割精度。
三、切割面质量分析切割面质量是指切割过程中切割面的光洁度和表面粗糙度。
好的切割面质量能够保证产品的外观质量和加工精度。
1. 光洁度光洁度是指切割面的光亮程度。
光洁度的好坏与工件材料的类型、切割速度、放电参数和切割方向等因素相关。
切割速度过高和放电脉冲能量过大都会导致切割面产生较大的粗糙度和凹凸不平的现象,从而降低切割面的光洁度。
浅谈导轮工作精度对线切割加工精度的影响摘要:在快走丝线切割机床中,由于电极丝的位置主要是由主导轮决定的,因此主导轮的工作精度直接影响零件的加工精度,文章分析了主导轮工作精度对线切割加工精度的影响,并提出了提高导轮运动精度的方法。
关键词:快走丝主导轮加工精度径向圆跳动轴向窜动润滑引言一台线切割机送到户手里,机床的“加工性能”基本定型,而钼丝的定位“导正系统”导轮组件的结构在一定程度上决定线切割表面质量的好坏。
先从导轮组件的结构说起,不管是快走丝,还是在快走丝结构基础上改装的中走丝,导轮组件分为“主导轮组件”,和“辅助导轮组件”二部分。
不管是主导轮组件,还是辅助导轮组件,都是由以下几个主要部件组成:导轮套,导轮,轴承,封套,螺母。
其中辅助导轮组件虽说是不对钼丝“定位”起决定作用,但它在整个走丝系统中保证运丝的平稳。
象中走丝的张力系统更受导轮组件的“牵制”。
表现在加工中非放电因素的断丝,加工面的“跳线迹”和丝筒换向。
而主导轮组件在实际工作中让钼丝轨迹沿导轮固定位置在导轮安装的轴向和径向“动态”的做位移运动,这就是影响线切割表面粗糙度的最后结果的重要原因,特别是在中走丝上,这种“动态”的位移从多方面影响多次切割的效果—即表面粗糙度。
在快走丝线切割机床中,由于电极丝的位置主要是由主导轮决定的,因此主导轮的工作精度直接影响零件的加工精度,如果导轮有了径向圆跳动或者轴向窜动,电极丝就会振动,其振动幅度取决于径向圆跳动或轴向窜动的幅度。
1 导轮的径向圆跳动对加工尺寸的影响导轮的径向圆跳动是由导轮本身的精度、导轮轴承的精度及导轮组合件的配合精度决定的,它是指钼丝带动导轮旋转中出现的导轮半径方向上的跳动。
图示表示当径向圆跳动量为△时,对所切割八方形试件,各边所产生的误差大小。
可以看出:导轮径向圆跳动对平行于X轴方向的工件加工尺寸影响最大,使X轴方向的尺寸小于标准尺寸;对于Y轴方向的工件加工尺寸不影响,即等于标准尺寸。
影响线切割机床精度的因素
在线切割机床加工中精度控制要注意以下几点:
1、线切割机床一般误差一般是几丝,装夹,钼丝松紧对精度有影响。
2、线切割精度控制实在保证导轮、钼丝正常的前提下,主要是补偿值的选择。
3、线切割的精度主要由导轮、钼丝的张紧程度、钼丝的损耗、丝杠的间隙、以及编程的数据的正确输入等要素构成。
导轮不能摆动或跳动,精度要好。
钼丝张紧要适度,太松了钼丝会颤动,影响精度。
钼丝损耗了也会影响精度,0.18mm的钼丝,时间长了,会小好几丝,如果还按0.18mm的直径去编程,切出来必然会产生误差。
机床的丝杠间隙大了也会影响精度。
另外上下导轮之支架距离离工件太远,也会使钼丝抖动,影响切割精度。
编程时,给的偏移补偿量不合适,也会影响成活的精度。
一影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善
人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择,这可以通过以下几点来实现:
(1)合理安排切割路线。
该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。
例如:工件与其夹持部分的分离应安排在最后,使加工中刚性较好。
(2)正确选择切割参数。
对于不同的粗、精加工,其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量,可以适当调高线切割机的丝张力,虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数,但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响,使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件,而应以这些条件为基础,根据实际需要作相应的调整。
例如若要加工厚度为27mm的工件,则在加工条件表中找不到相当的情况,这种条件下,必须根据厚度在20mm~30mm间的切割条件做出调整,主要办法是:加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。
(3)采用近距离加工。
为了使工件达到高精度和高表面质量,根据工件厚度及时调整丝架高度,使上喷嘴与工件的距离尽量*近,这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振
幅过大影响加工工件的表面质量。
(4)注意加工工件的固定。
当加工工件即将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废,所以要想办法固定好被加工工件。
二影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善
高速走丝电火花线切割机属于高精度机床,机床的维护保养非常重要,因为加工工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的,因此在每次加工之前必须检查机床的工作状态,才能为获得高质量的加工工件提供条件。
需注意的环节和应采取的措施如下:(1)在加工前,必须检查电极丝,电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响,
加工表面质量要求高的工件,应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。
(2)高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。
火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩,从而局限在较小的通道半径内火花放电,形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属,放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。
绝缘性能太低,则工作液成了导电体,而不能形成火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低。
加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。
再者必须检查与冷却液有关的条件,检查加工液的液量及赃污程度,保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。
(3)必须检查导电块的磨损情况。
高速走丝线切割机一般在加工了50~80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块,有脏污时需用洗涤液清洗。
必须注意的是:当变更导电块的位置或者更换导电块时,必须重新校正电极丝的垂直度,以保证加工工件的精度和表面质量。
(4)检查导轮的转动情况,若转动不好则应更换,还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度,用清洗液清除脏物,有损伤时需及时更换。
还应经常检查贮丝筒内丝的情况,丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量,需及时更换。
此外,导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线电极的振动,这时即使加工表面能进行良好的放电,但因线电极振动,加工表面也很容易产生波峰或条纹,最终引起工件表面粗糙度变差。
(5)保持稳定的电源电压。
电源电压不稳定会造成电极与工件两端不稳定,从而引起击穿放电过程不稳定而影响工件的表面质量
三影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善
为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品,必须对所用工件材料进行细致考虑:(1)由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。
例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。
(2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。
为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。
(3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态,以减少断丝现象。
如果发生断丝势必会回到起始点,重新上丝再次进行加工,使加工工件表面质量和加工精度下降。
在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。
同时,正常加工时,机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。
影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。
线切割的水溶液也会影响精度,所以用了一段时间就要换水。