快走丝线切割技术
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快走丝、慢走丝和中走丝线切割机床分:中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM)。
什么是快走丝线切割机床?快走丝是电火花线切割的一种,也叫高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝(一般采用钼丝)作高速往复运动,走丝速度为8~10m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量下降,是我国生产和使用的主要机种,是我国独创的电火花线切割加工模式。
1960年,苏联首先研制出靠模线切割机床。
中国于1961年也研制出类似的机床。
早期的线切割机床采用电气靠模控制切割轨迹。
当时由于切割速度低,制造靠模比较困难,仅用于在电子工业中加工其他加工方法难以解决的窄缝等。
1966年,中国研制成功采用乳化液和快速走丝机构的高速走丝线切割机床,并相继采用了数字控制和光电跟踪控制技术。
此后,随着脉冲电源和数字控制技术的不断发展以及多次切割工艺的应用,大大提高了切割速度和加工精度。
什么是慢走丝线切割机床?低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极,一般以低于0.2m/s的速度作单向运动,在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压,并保持5~50um间隙,间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质,使电极与被加工物之间发生火花放电,并彼此被消耗、腐蚀,在工件表面上电蚀出无数的小坑,通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。
目前精度可达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平。
电极丝放电后不再使用,而且采用无电阻防电解电源,一般均带有自动穿丝和恒张力装置。
工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好,但不宜加工大厚度工件。
由于机床结构精密,技术含量高,机床价格高,因此使用成本也高。
数控快走丝线切割的编程对于简单平面二维轮廓零件:一般采用手工编程;对于上下异型直纹曲面的加工:简单零件可以手工编程,复杂零件可以采用图形辅助编程和计算机辅助编程。
1.数控快走丝线切割中的基本工艺问题(1)工件坐标系和工件原点的设置1)在机床工作台的不同位置上,可同时安装几个工件,需要建立几个工件坐标系。
2)机床一般提供6个工件坐标系,用G54~G59进行指定。
3)工件原点要选择便于测量或碰丝的位置,同时要便于编程计算。
a)加工凸模b)加工凹模图1 丝半径补偿示意图(2)工艺参数的选择1)工艺参数:是指加工条件,包括:放电脉冲频率和脉宽、电流的大小、放电间隙等参数,这些参数与工件材料及其热处理状态、工件厚度、加工精度、电极丝(钼丝)的直径等相关。
2)数控线切割机床一般提供工艺参数数据库,供加工程序调用。
3)工艺参数数据库可按切割材料和厚度的不同进行修改。
(3)正确选择穿丝孔、进刀线和退刀线1)穿丝孔是进行线切割加工之前,采用其他加工方法(如钻孔、电火花穿孔)在工件上加工的工艺孔。
2)穿丝孔是钼丝相对于工件运动的起点,同时也是程序执行的起始位置。
3)穿丝孔的位置:应选在容易找正,并且在加工过程中便于检查的位置。
4)穿丝孔的位置应设在工件上。
5)进刀线和退刀线的选择也同样应注意。
(4)丝半径补偿的建立1)半径补偿值的计算方法:半径补偿值 == 钼丝半径 + 放电间隙即:D = 丝半径+δ(δ为放电间隙)2)丝半径补偿的建立和取消与数控铣削加工中补偿过程完全相同。
3)丝半径补偿的建立和取消必须用G01直线插补指令,且必须在切入过程(进刀线)和切出过程(退刀线)中完成,如图2所示。
图2 丝半径补偿(G41)的建立和取消(5)锥度加工条件1)首先必须输入下列参数:①上导轮中心到工作台面的距离S。
②工作台面到下导轮中心的距离W。
③工件厚度H。
如图3所示。
图3 锥度加工条件参数2)锥度加工的建立和退出图4 锥度切割加工范围和加工误差分析例题①锥度加工的建立和退出过程如图4所示:建立锥度加工(G51或G52),退出锥度加工(G50)②程序段必须是G01直线插补程序段,分别在进刀线和退刀线中完成。
提高快走丝线切割加工工艺指标快走丝线切割机床是目前我国电加工行业的主导产品之一,是模具加工的重要设备,也是电加工机床出口创汇的主要品种。
快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床相比由于其在性能价格比上的优势,以及它固有的技术特点,近年来被越来越多的国外用户所接受,并已引起外国制造商的注意。
这种情况对我们发展快走丝线切割机床既提供了机遇,也提出了挑战。
如果我们对快走丝线切割加工工艺的研究与开发不给以足够的重视,就有可能使我们在这一领域中失去优势,而处于被动的状态。
我国的快走丝线切割机床发展至今,其加工工艺指标没有重大的突破。
而面对模具工业整体要求的提高以及加工方法的竞争,其加工工艺指标必须要有较大的提高,方能适应市场竞争的要求。
早在“八五”期间,电加工行业就提出作为提供用户的商品快走丝线切割机床应具备下列指标:1.表面粗糙度Ra为1.25~0.63μm时,切割速度为20mm2/min.2.表面粗糙度Ra为2.5~1.25μm时,切割速度为40mm2/min.3.按国标GB7926-87中有关条目的加工与检验方法,切割八角工件时,其纵剖面的尺寸差为0.006mm,横剖面的尺寸差为0.009mm。
加工四个孔的位置误差为0.008mm,四个孔的尺寸误差为0.012mm。
4.应有高效切割机床提供用户,最高速度达到250mm2/min。
以上的指标目前对于成为商品化的快走丝线切割机床(或按目前的加工工艺方法)来讲,几乎都难以达到和实现。
二.提高快走丝加工工艺指标的重要手段是多次切割多次切割犹如常规金加工中通过粗加工、半精加工和精加工等多道工序去除加工余量,其加工工艺效果是不言而喻的。
所以不论高精度机床还是普通机床都采用多次切割工艺,包括慢走丝线切割机床,也是通过多次切割来达到其高精度、高光洁度的效果。
但对于我国的快走丝线切割机床能否采用多次切割技术,本人认为,我们要分析快走丝线切割机床上实现多次切割的关键是在具有高重复定位精度的机床上,使电极丝具有确定的动态平衡位置以及较窄的的动态变化范围。
对线切割加工的要求1.快走丝线切割机床组成主要由主机、机床电气箱、工作液箱、自适应脉冲电源和数控系统等组成,如图1所示。
图1 HCKX250A型数控快走丝线切割机床2.线切割机床的加工原理(1)线切割——数控电火花线切割加工的简称。
(2)工作原理:利用移动的金属丝作工具电极,并在金属丝和工件间通以脉冲电流,利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。
(3)由于它利用的是丝电极,因此,只能作轮廓切割加工。
(4)工作原理如图2所示。
图2 线切割机床的加工原理1--数控装置2--储丝简3--导轮4--电极丝5--工件6--喷嘴7--绝缘板8--脉冲发生器9--液压泵10--水箱11--控制步进电动机(5)当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时,两者之间即产生火花放电而切割工件。
(6)通过数控装置l发出的指令,控制步进电动机11,驱动X、Y两托板移动,可加工出任意曲线轮廓的工件。
3.线切割机床的分类(1)根据控制方式的不同,电火花线切割机床分为:电气靠模线切割机床;光电跟踪线切割机床;数字控制线切割机床。
(2)根据电极丝走丝方式的不同,数控线切割机床分为:快走丝线切割机床;慢走丝线切割机床。
1)快走丝线切割机床①线电极运行速度较快(300—700m/min)。
②可双向往复运行,即丝电极可重复使用,直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。
③常用线电极为:钼丝(Φ0.1~Φ0.2mm)。
④工作液通常为:乳化液或皂化液。
⑤由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响,其加工精度要比慢走丝差,表面粗糙度要高;⑥尺寸精度:0.015~0.02mm;⑦表面粗糙度Rɑ:1.25~2.5μm。
⑧一般尺寸精度最高可达到:0.01mm,表面粗糙度Rɑ为:0.63~1.25μm。
2)慢走丝线切割机床①线电极运行速度较低(0.5~15m/min)。
②线电极只能单向运动,不能重复使用,这样可避免电极损耗对加工精度的影响。
③丝电极有:紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金,直径一般为0.1~0.35mm。
快走丝线切割原理
丝线切割原理是通过高速旋转的切割盘将丝线切割成所需的长度或形状。
切割盘通常由硬质材料制成,如金属或陶瓷,并具有细小的切割刃。
当切割盘旋转时,丝线被置于切割刃的路径上。
在切割过程中,切割盘的切割刃快速穿过丝线,并施加足够的力量使丝线断裂。
这种切割方式可用于各种类型和强度的丝线,如塑料丝、金属丝、玻璃丝等。
丝线切割的准确性和效率取决于切割盘的旋转速度、切割刃的数量和尺寸、切割盘与丝线的接触力等因素。
根据不同的应用需求,切割盘可以根据需要进行调整和更换。
丝线切割机通常由电机驱动,控制面板上的按钮或旋钮可用于调整切割盘的速度和切割参数。
一些高级型号的丝线切割机还配备了传感器和自动控制系统,可以实现精确的切割操作并确保切割质量。
总之,丝线切割原理通过旋转的切割盘切割丝线,以实现所需的切割长度或形状。
这种切割方式具有准确性高、环保、高效等特点,并可适用于各种丝线材料。
线切割快走丝个人经验总结1 .如果是初学者打仪表的时候,建议把丝松开再进行操作。
2 .求中心的时候要把.电流电压脉宽脉间.调到最小进行操作,也可以开着水求中心,如果有些动西不可以在表面碰边求,可以拿手电照钼丝与工件间隙,看个人手感。
3 .割淬火件的时候要注意变形,如果是割内腔的时候不要紧如果是割外形时候要注意走刀方向,有的时候是往外面变形,这样一定要注意走刀方向,往里面收缩变形的时候可以在进刀的地方塞上与间隙同样厚的铜片。
最好就是穿孔割。
4 .淬火件(大工件)一分为二的时候一定要压住2边,淬火件内应力比较强,避免对机器造成不必要的伤害。
5 .割小圆孔的时候一起是3道程序建议大家在第二道的时候停下来,避免断丝。
割大工件内腔时候最后一道程序留2MM 防止掉下来砸断丝。
采取措施。
自己看着办《磁铁吸住》。
一切无误后再把剩余2MM割完。
6 .加工工件的时候要先处理下毛刺胶水等杂物。
以免影响精度。
要看清加工要求《图纸要求》,工件基准之类的。
7 .钼丝直径*0.12/2= 正常情况下的偏移量8 .割精度高一点东西时候在有碰边加工的情况下要加上钼丝半径。
9.钼丝割一天下来第二天上班的时候紧一下,把限位用的2个挡快往里面移动一点,避免运行时候把丝卡断,机器水箱里面水2天检查一次。
10.定期检查导电快槽痕太深会卡断丝,或者丝变成旋转形的。
11.求中心简单方便的方法第一条边碰边清零摇到对面的边碰边结果除以二再摇到工件大概中心位置卡尺卡一下摇到除以二得出的结果(这样就不用看下面的大坐标了)12.架.和机床行程差不多的工件的时候一定要注意行程够不够走13.还有就是最头疼割铝,如果是割的少的同志,准备一个矮一点的导电快。
在加工的时候,过半个小时往钼丝上刷点煤油,刷煤油是为了清洁钼丝上的氧化铝。
(煤油有分解作用)你也可以用布之类的东西去搞(在丝运行的情况下拿着手上的布裹住钼丝)其实原理很简单只要保持钼丝上清洁就好了《或者用紫铜做导电块》。
快走丝线切割机床设备参数1. 快走丝线切割机简介大家好,今天我们来聊聊快走丝线切割机。
这个名字一听就有点高大上,感觉是不是像某个科幻电影里的高科技武器?其实它是个非常实用的工具,特别是在加工行业。
简而言之,快走丝线切割机就是通过电线切割材料的一种机器,能把硬邦邦的金属、塑料等材料切割得非常精细。
听上去是不是有点神奇?就像在用魔法,唰的一下就切开了。
1.1 工作原理说到工作原理,咱们就得聊聊电流和丝线。
这个机器的切割过程,简单说就是利用细丝在电流的作用下,加热后能快速穿透材料。
这个丝线可不是随便什么线,得是特别的线材,才能在高温下保持稳定。
所以,工作时它的速度可快了,像飞一样的!而且,因为它是“快走”,所以能提高工作效率,真是让人惊叹。
1.2 应用领域快走丝线切割机的应用范围可广泛了,不论是汽车制造、模具加工,还是航空航天,统统都有它的身影。
你想啊,能把金属切割得如此精准,肯定能解决不少技术难题。
简直是现代工业的“神兵利器”,就像一位全能战士,随时准备上阵。
2. 主要参数接下来,我们来聊聊快走丝线切割机的主要参数,这里可得留神,毕竟这关系到咱们买机器时的选择。
首先,咱们得看切割速度,快不快,直接影响到工作效率。
如果速度太慢,那可真是浪费时间,像蜗牛爬一样,谁受得了呢?2.1 切割厚度再者就是切割厚度,不同的机器能切割的厚度也不同。
一般来说,市面上的机器可以切割从几毫米到几十毫米的材料,这可得看你的需求。
如果你是做模具的,那厚度大点没问题;如果是做精密零件,就得选择那些能切得更细的机器。
2.2 电源与电流还有就是电源和电流,这个是机器运作的心脏。
一般来说,快走丝线切割机需要稳定的电源供电,才能确保切割过程顺利进行。
电流过低,切割可能就不稳定,过高又容易烧坏丝线,真是“骑虎难下”。
所以,选择合适的电源和电流,是保证切割质量的关键。
3. 选购建议如果你打算购买快走丝线切割机,首先要明确自己的需求。
想清楚你主要用来切割什么材料,切割的厚度和精度要求是什么。
最全线切割快走丝,中走丝,慢走丝有什么区别介绍?速度、效率、精度不一样。
慢走丝在我国虽然研究起步较晚,但该项技术已在华中科技大学机械学院等教学科研院所研发出来,其精度可达0.1um区别一:走丝的速度。
快走丝走丝速度大于等于2.5m/s,常用值6至10m/s,而慢走丝线切割走丝速度是小于等于2.5m/s。
常用值0.25至0.001m/s。
区别二:电极丝工作状态。
快走丝线切割机床是往复供丝,反复使用。
慢走丝线切割机床是单向动行,一次性使用。
区别三:电极丝材料。
快走丝线切割机床的电极丝材料是采用钼丝、钨钼合金,而慢走丝线切割是采用黄铜、铜、以铜为主体的合金或镀复材料的电极丝。
区别四:电极丝直径。
快走丝线切割机床电极丝的直径0.03至0.25mm,常用值直径为0.12至0.2mm,而慢走丝线切割电极丝的直径0.003至0.3mm,常用值直径为0.2mm。
区别五:穿丝方式。
快走丝线切割的穿丝方式只能是手工,而慢走丝线切割穿丝方式可以是手动的也可是自动。
区别六:工作电极丝长度。
快走丝线切割工作电极丝长度是数百米,而慢走丝线切割的工作电极丝长度为数千米。
区别七:电极丝振动。
快走丝线切割的电极丝振动较大,而慢走丝线切割的电极丝振动摇较小。
区别八:电极丝张力。
快走丝线切割的电极丝张力上丝后就固定不变,而慢走丝线切割的电极丝张力上丝后,可调,通常2.0至25。
区别九:运丝系统结构。
快走丝线切割机床运丝系统结构较简单,而慢走丝线切割机床运丝系统结构较复杂。
区别十:脉冲电源。
快走丝线切割机床开路电压80~100V,工作电流通1~5A,而慢走丝线切割机床开路电压300V,工作电流通1~32A。
区别十一:工作液。
快走丝线切割机床工作液是乳代液或水基工作液,而慢走丝线切割机床是去离子水,个别场合用煤油。
区别十二:工作液电阻率。
快走丝线切割机床工作液电阻率是0.5~50,而慢走丝线切割机床工作液电阻率10~100。
区别十二:导丝机构型式。
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②装夹工件:将待加工工件固定在机床工作台上,确保位置准确,夹持稳固。
③安装钼丝:将钼丝穿过导轮系统,并适当张紧,确保钼丝平直无扭曲地延伸至工件附近。
④对刀与编程:通过控制面板或外部计算机输入加工程序,设定切割路径、深度等参数,并进行电极丝对准工件的起始位置。
⑤液体介质注入:向工作区注入特定的工作液,如去离子水,作为绝缘冷却介质,促进放电效果并带走热量。
⑥启动加工:启动切割程序,钼丝在高频脉冲电流作用下,以高速往复运动接近工件表面,两者间形成瞬时放电,逐层蚀除材料。
⑦监控切割:加工过程中,操作者需监控切割状态,包括钼丝损耗、加工进度及工作液状况,必要时进行调整。
⑧完成停机:加工结束后,停止切割程序,关闭电源,待机床部件完全停止后,取出工件并清理机床。
⑨维护保养:定期检查导轮、钼丝、工作液循环系统等,进行必要的清洁与更换零件,确保机床长期稳定运行。