线切割加工中防止电极丝断丝的方法
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线切割断丝原因1与电极丝相关的断丝(1)丝张力及走丝速度。
对于高速走丝线切割加工,广泛采用?0.06~0.25mm 的钼丝,因它耐损耗、抗拉强度高、丝质不易变脆且较少断丝。
提高电极丝的张力可减少丝振的影响,从而提高精度和切割速度。
丝张力的波动对加工稳定性影响很大。
产生波动的原因是:贮丝筒上的电极丝正反运动时张力不一样;工作一段时间后电极丝又会伸长,致使张力下降(一般认为张力在 12~15N 较合适人张力下降的后果是丝振加剧,极易断丝。
随着走丝速度的提高,在一定范围内,加工速度也会提高。
同时走丝速度的提高有利于电极丝把工作液带人较大厚度的工件放电间隙中,有利于电蚀产物的排除和放电加工的稳定。
但欲速则不达,走丝速度过高,电极丝抖动严重,反而破坏了加工的稳定性,这不仅使加工速度下降,而且加工精度和表面粗糙度都会变差,并易造成断丝。
但走丝速度也不能过低,否则加工时由于损耗大,也易断丝,一般经验以小于 10m/s 为宜。
(2)电极丝的选择。
电极丝的选择不外乎是电极丝的种类及直径。
通常电火花线切割加工所用的电极丝材料应具有良好的导电性,电子溢出功应小,抗拉强度大,耐电腐蚀性能好.丝本身不得有弯折和打结现象。
其材料通常有钼丝、钨丝、钨钼丝、黄铜丝、铜钨丝等。
其中以钼丝和黄铜丝用得最多。
采用钨丝加工,可获得较高的加工速度,但放电后丝变脆,易断丝,应用较少。
故一般在走丝速度较慢、弱电规准时使用。
钼丝熔点、抗拉强度低,但韧性好,在频繁的急冷急热的变化中,丝质不易变脆而断丝,因此,尽管有些性能不如钨丝好,但仍是目前使用最为广泛的一种电极丝。
钨钼丝(钨、钼各 50%加工效果比前两种都好故使用寿命和加工速度都比钼丝高,但价格昂贵。
铜丝的加工速度高,加工过程稳定,但抗拉强度差,损耗也大,一般在低速走丝线切割加工中使用较多。
综上所述,电极丝的种类应根据加工情况而定。
否则会常常引起断丝。
对于高速走丝线切割加工,一般电极丝直径在?0.06~0.25mm 之间,常用的在?0.12~0.18mm 之间。
太全了!慢走丝线切割加工中常见问题及解决方法一、断丝1.放电状态不佳——降低P值,如果P值降低幅度较大仍断丝,可考虑降低I值,直至不断丝。
此操作会降低加工效率,如果频繁断丝,请参考以值,4.件。
5.电极7.8.收箱中水出现浑浊或异味,或者加入机床的纯净水有问题,应及时清理水箱,更换过滤纸芯。
12.丝被拉断,下机头陶瓷导轮处有废丝嵌入或导轮轴承运转不灵活。
——清理并重新调整安装陶瓷导轮,必要时更换导轮轴承。
13.平衡轮抖动过大,运丝不平稳。
——校正丝速,用张力计校正丝张力。
二、加工速度低1.未按标准工艺加工,上下喷嘴距离工件高于0.1mm——尽可能贴面加工。
2.创建的工艺文件不正确。
——正确输入相关的加工要求,生成合理的工艺文件。
3.修改了加工参数,尤其是降低了P、I值过多会导致加工速度大幅降低。
——需合理修改放电工艺参数。
4.冲液状态不好,达不到标准冲液压力。
——如确实不能贴面加工,需正确认识加工速度。
5.工件变形导形。
6.1.4.工作液温度过高或温度变化过大。
——必须用制冷机控制液温,并且保证合适的环境温度。
5.机床外部环境恶劣,振动较大。
——改善机床外部环境。
6.导电块磨损严重。
——将导电块旋转或更换。
7.上下导电块冷却水不足。
——清洗相关部件。
8.导丝部太脏。
——对导丝部进行维护保养。
9.工作液太脏。
——清洗液槽和水箱,并更换工作液。
10.观察放电状态是否稳定,修切时是否发生短路回退现象。
——如果修切有短路,可以将UHP值增加1~2。
11.如果修切时放电电流及电压正常,但是速度很低。
——可以减小相对偏移量。
12.冲液状态不好,达不到标准冲液压力及喷流形状。
——检查上、下喷嘴是否损坏,如果有损坏,应及时更换。
13.丝张力不稳。
——校准丝速及张力。
1.5. 1.偏移量进行第二次主切。
(2)凸模:1)应留两处或两处以上的暂留量,编程时以开放式加工。
2)安排合理的起割位置和支撑位置。
尽量打穿孔,避免从材料外部直接切入。
线切割电火花加工中常发生的问题及解决方法电火花线切割加工技术是在电火花加工基础上发展起来的,靠电极丝与工件间的火花放电对工件进行切割。
线切割机床是以一根沿本身轴线移动的细金属丝作为工作电极,沿着给定的轨迹加工出相应几何图像的工件。
快走丝线切割机床的走丝速度一般为8-10m∕s,可双向往返循环地运行,加工效率高。
低走丝线切割机床的走丝速度一般低于0.2m∕s,电极丝作单向运动,且电极丝放放电后不再使用,加工精度高。
中走丝是速度介于两者之间,加工是对工件作多次反复的切割,开头几刀用较快丝速、较强高频电流来切割,最后一刀则用较慢丝速、较弱高频电流修光。
这样可实现高和高生产率的有效结合。
电火花线切割加工中也会经常发生一些问题,常见的问题及解决方法下面我们来探讨一下:1、发生断丝在加工过程中出现的断丝现象,既降低产品又影响生产效率。
造成断丝的因素很多,具体有:I)电极丝差或损耗造成断丝。
为了避免断丝,也为了保证加工,应选择好的电极丝,并及时更换电极丝。
2)装丝差引起断丝现象。
装丝时出现隔断导电块、丝不在导轮中、换向时撞块调节不及时等现象,均会导致断丝。
应正确安装。
3)参数不合理引起断丝。
一般情况下,加工电流、脉冲宽度、变频跟踪调节不当都是断丝的重要原因。
应兼顾加工速度、表面粗糙度及稳定性,正确选择脉冲电源加工参数,防止或减少断丝故障。
2、出现短路短路就是电极丝与工件接触面不放电切削的现象。
排屑不良是引起短路的主要原因之一。
导轮和导电块上的电蚀物堆积严重,不能及时清理;工作液浓度太高;加工参数选择不当都可能导致排屑不畅。
另外,切割时产生大量不导电物质也可引起短路导致无法继续加工。
因此,制定加工工艺时,需设置合理的放电间隙、运丝速度、进给速度、切削液流量等参数。
若加工时出现短路现象,可使用设备短路回退的功能,将电极丝脱离短路状态,停车及时清洗出工件中的电蚀物。
3、工件质量差线切割制件的好坏直接关系到后续使用情况。
慢走丝线切割断丝现象除了与电极丝和工作液相关,与其他因素也有一些关系,比如走丝的速度、精度,进给速度,工件的材质等等。
因此,在进行线切割加工时为了减少断丝,不同的材质应选用相应的加工参数。
1、走丝速度走丝速度的快慢直接影响电极丝在加工区的逗留时间和放电次数,从而影响电极丝的损耗。
由于线切割加工中的电极丝直径较小,若电极丝移动过慢,电极丝上某一点可能产生多次放电,使得这一点的蚀除量过大,在丝张力和火花放电的爆破力作用下极易断丝。
另外,提高电热丝的走丝速度,可使工作液容易被带到狭窄的加工间隙,加强对电极丝的冷却,将电蚀产物带出间隙之外。
但走丝速度过高将会使电极丝振动加大,也容易断丝,并使加工表面精度降低,表面粗糙值增大。
所以在电极丝允许一点连续放电次数的条件下,要结合工件厚度,根据放电频率正确调节走丝速度。
2、进给速度理想的线切割应该是进给速度跟踪其线加工速度,进给过快,超过工件可能的蚀除速度,容易造成频繁短路,切割速度反而慢,工件表面粗糙度也较差,上、下端面切缝呈焦黄色,甚至可能断丝。
进给过慢,滞后于工件可能的蚀除速度,则容易造成频繁开路,过跟踪和欠跟踪都是造成加工不稳定的直接因素,容易引起断丝,影响表面加工质量。
3、进给精度要实现理想的跟踪进给,必须提高进给控制系统的性能并人工调节较佳的进给量。
导丝机构的精度将直接影响电极丝的走丝质量,精度低会引起走偏、振动,进而造成断丝。
线切割机的导丝机构主要是由贮丝筒、线架和导轮组成。
当导丝机构的精度下降时,会引起贮丝筒的径向跳动和轴向窜动。
径向跳动会使电极丝的张力减小,造成丝松,严重的会使丝从导轮槽中脱出拉断。
轴向窜动会使排丝不均,产生叠丝现象。
如果线架刚性差,运动时会产生振动和摆动,不但影响精度还会引起断丝。
4、电极丝的材料及直径电极丝材料有铜、钨、钼、钨钼合金等,其寿命较钼丝约提高20%—30%,断丝现象明显减少。
为减少断丝可优先选用钨钼合金电极丝,因为钨的延伸率、抗张力以及熔点都比钼适合线切割的需要。
快走丝线切割加工断丝的原因和解决方法作者:谷平东来源:《职业·中旬》2013年第02期摘要:随着线切割技术的广泛应用,在加工中也经常遇到一些问题,诸如加工中断丝、短路等。
这些问题一直影响着线切割技术的发展,也给我们在加工时带来许多的麻烦。
为此,本人把在使用线切割机床中遇到的断丝问题及解决断丝的方法总结出来,以供有所需要的朋友参考。
关键词:电火花线切割电极丝断丝在操作线切割机床时,经常会遇到断丝的情况。
而断丝带来的麻烦是:①工件要重新加工,无法保证工件的加工完整性,影响工件的加工精度。
尤其是加工一些模具零件时,由于断丝引起的加工精度达不到要求而浪费材料。
②电极丝需重新安装,浪费大量时间,生产效率降低。
为解决断丝问题,笔者在操作线切割机床时反复试验,不断查找原因。
经过不懈努力,终于找出了线切割加工中出现断丝的原因并提出一些解决的方法,希望这些方法能对相关人员有所帮助。
一、电极丝安装不当引起的断丝1.电极丝安装时出现叠丝叠丝,是指电极丝没有按先后顺序盘绕在储丝筒上,而使电极丝层叠堆积在一起,如果出现叠丝,储丝筒在转动换向时会把电极丝拉断。
解决方法:正确安装电极丝,使电极丝有序地盘绕在储丝筒上,如图1所示。
图12.电极丝安装太松或太紧引起断丝电极丝安装时张紧力不够,机床在高速运行时,则钼丝抖动厉害,不仅会造成断丝,而且还会因钼丝的抖动直接影响工件表面粗糙度。
而电极丝安装时张紧力太大也容易断丝,因为电极丝材料主要为钼,钼金属比较脆,张紧力过大会使电极丝绷得太紧,机床运行时很容易拉断电极丝。
解决方法:当电极丝张紧力太小时,可以通过紧丝的方法进行调节,如图2所示;当电极丝张紧力太大时,适当调低丝架位置,如图3所示。
图2 紧丝操作图3 调低丝架2的位置二、线切割机床冷却系统出现问题引起的断丝线切割加工时用的冷却液主要是由线切割专用乳化液和自来水按一定比例进行勾兑而得。
冷却液在加工中主要起绝缘、冷却、清洗及润滑的作用。
一、填空题(每空2分,共30分)1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。
4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。
5、在用火花法校正电极丝垂直度时,电极丝要运转以免电极丝断裂。
6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。
7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、加工精度、表面粗糙度。
二、选择题(单选;每题2分,共10分)1、电火花成型加工的符号是 A 。
A.EDM B. WEDM C.ECDM D. ECAM2、D7132代表电火花成型机床工作台的宽度是 B 。
A.32mm B. 320mm C. 3200mm D. 32000 mm3、有关单工具电极直接成型法的叙述中,不正确的是 C 。
A.加工精度不高 B. 不需要平动头 C. 需要重复装夹 D. 表面质量很好4、快走丝线切割加工广泛使用 C 作为电极丝。
A.钨丝 B.紫铜丝 C. 钼丝 D. 黄铜丝5、若线切割机床的单边放电间隙为0.02 mm,钼丝直径为0.18 mm,则加工圆孔时的补偿量为 B 。
A.0.10mm B. 0.11mm C. 0.20mm D. 0.21 mm三、判断题(对的打√,错的打×;每小题2分,共10分)1、特种加工中加工的难易与工件硬度无关。
(√)2、电火花加工在实际中可以加工通孔和盲孔。
(√)3、电火花成型加工时采用的手动侧壁修光方法可以修整圆形轮廓的型腔。
(×)4、冲油的排屑效果不如抽油好。
(×)5、线切割加工时的加工速度随着脉冲间隔的增大而增大。
(×)四、简答题(共30分)1、简述电火花加工的定义以及物理本质。
(6分)定义:电火花加工基于电火花腐蚀原理,是在工具电极与工件电极相互靠近时,极间形成脉冲性火花放电,在电火花通道中产生瞬时高温,使金属局部熔化,甚至汽化,从而将金属蚀除下来。
浅谈线切割机床断丝原因及预防作者:张伟来源:《职业·中旬》2009年第09期高速走丝线切割机床具有高质量、高效率等优点,在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的加工方面有不可替代的作用。
但是线切割加工中常常断丝,造成了电极丝的大量浪费和成本增加,重新人工上丝会影响机床的加工效率,使加工零件的精度和表面质量下降甚至工件报废。
因此,笔者介绍几种断丝现象及相应的解决方法和预防措施。
一、断丝现象及解决办法1、空转时断丝主要原因是钼丝排列时叠丝、丝筒转动不灵活、电极丝卡在导电块槽中等。
可通过检查钼丝是否在导轮槽中、排丝机构的螺杆是否间隙过大、丝筒轴线是否与线架相垂直、丝筒夹缝中是否进入杂物以及更换或调整导电块位置方法排除。
2、开始切割时即断丝初始切割时,钼丝在工件之外,上下导丝轮开距大,钼丝和工件之间的间隙处于不佳状态,钼丝没有阻尼而抖动剧烈,或加工电流过大,进给不稳、工件表面有毛刺,或有不导电氧化皮或锐边造成断丝。
解决方法是刚切入时用过调整参数使电流适当减小,切入后,工件侧壁面无火花时再增大电流。
检查走丝系统部分,如导轮、轴承、丝筒是否有异常跳动、振动并清除氧化皮、毛刺。
3、切割过程中突然断丝原因主要有:选择电参数不当,电流过大;进给调节不当,开路短路频繁;工作液太稀、太脏,管道堵塞,工作液流量大减;导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕;切割厚件时,钼丝直径太小,间歇过小;脉)中电源削波二极管性能变差,加工中负波较大,钼丝短时间内损耗加大:钼丝被氧化或上丝不当,使丝损伤:丝筒转速太慢,使钼丝在工作区停留时间过长等。
可通过将间歇档调大,或减少功率管个数;使用线切割专用工作液;清洗管道;更换或将导电块移一个位置;更换削波二极管;更换钼丝,使用上丝轮紧丝:合理选择丝速档;选择直径合适的钼丝等方法排除。
4、工件接近切完时断丝原因可能是工件材料的内应力导致变形,夹断钼丝:或工件跌落时,撞断钼丝。
线切割加工中防止电极丝断丝的方法
雷根成刘登发
(衡阳风顺车桥有限公司,湖南,衡阳421001)
摘要:对电极丝断丝的各方面原因进行了分析,通过现场加工分析提出了相应得改进方法,并说明了改进了理由。
关键词:断丝、短路、加工过程稳定性。
随着加工技术的不断发展,电极丝断丝一直是线切割加工中的工艺的问题之一,断丝使加工中断,浪费大量的时间,而且会破坏工件便面的完整性,增加了线切割机床自动化和无人操作的难度,而放电脉冲频率的增加是断丝的信号预兆,断丝的直接原因是输入的热负荷突然增加并集中于一点或局部区域,而热集中的原因起源于加工过程的不稳定。
以上原因分析来源于对我公司现使用的FW2数控高速走丝线切割机床的试验分析,通过分析总结了如下一些防止电极丝断丝的简便方法:
1:选择适当的钼丝及其合理的张力,在满足加工要求的前提下,尽量选择粗一点的钼丝(直径在Ø0.16—Ø0.18),既可以提高钼丝的张力,还可以加宽切缝,使工作液容易渗透进去,有利于废屑的排出。
钼丝的直径越大,张力就越大。
在电火花线切割过程中,保持适当的张力是十分必要的,当电极丝过紧,张力过大,钼丝就易断,张力过小,电极丝在切割过程中会出现严重的抖丝现象。
特别是在电极丝换向时,这种现象尤为明显。
2:减少电极丝(钼丝)运动的换向次数,尽可能消除钼丝颤抖的现象。
根据线切割加工的特点,钼丝在高速切割过程中需要不断地进行换向,在换向过程中会造成钼丝松紧不一致,即钼丝在加工中张力不均,使加工过程失稳,对此,如利用加大卷丝筒纵向工作行程的方法,即加大钼丝的有效工作行程,就可减少钼丝运动的换向次数,经试验,在加工条件相同的情况下,将卷丝筒的工作行程由60mm改为80mm,则钼丝的工作寿命(即钼丝从开始工作到断裂的时间间隔)可以提高60%以上,同时工件表面的加工质量也有所提高,然而钼丝工作长度的增加,使材料损耗相应得增多。
3.改变钼丝缠卷到卷丝筒上的缠卷方式。
即由手工缠卷改为自动缠卷,手工缠卷易使缠卷的程度不一致,容易造成加工中钼丝发生抖动,使加工过程出现不稳定,而采用机械自动缠卷方式,使缠紧力比较均匀一致,钼丝排列整齐一致,松紧均匀。
但钼丝初始张紧力仍然决定于实际的加工经验。
(注意初始张紧力不宜过大)
4保持储丝筒、导轮转动灵活,.钼丝导轮的制造和安装精度对钼丝的使用寿命有极其重要的影响,在安装和加工应尽量减少导轮的跳动和摆动,经测量导轮的圆跳动和摆动是均应控制在0.04以下时钼丝的使用寿命可提高40%以上,减少导轮跳动和摆动可以提高加工过程的稳定性。
5选用适宜的切削速度也是防止断丝的有效方法之一,在加工过程中如果切削速度(指工件的进给速度)过大,被腐蚀的金属颗粒不能及时排出,会使钼丝长时间处于短路状态,使加工过程失稳。
6 保持稳定的冲水条件和冷却液的清洁度,在电火花加工过程中,放电区域的工作液供应不足,放电过程中产生的电蚀产物不能及时顺畅的排出,也是造成断丝的重要因素,冷却液定期过滤或更换,使冷却液清洁干净,电蚀物浓度不能太高,使工作液保持一定的介电能力,否则其中的金属颗粒的浓度增大,会逐渐改变冷却液的性质,使钼丝与工件长时间短路,引起加工过程不稳定。
7.注意保持电源电压的稳定和冷却液的清洁度,电源电压不稳会使钼丝与工件两端的电压出现不稳定现象,从而造成击穿放电过程不稳定。
冷却液定期过滤或更换,使冷却液清洁
干净。
否则其中的金属颗粒的浓度增大,会逐渐改变冷却液的性质,使钼丝与工件长时间短路,引起加工过程不稳定。
综合上叙,以上五条简单的预防措施,分别从消除内外部干扰源的角度进行分析和考虑的,当然造成断丝还有其他一些原因,如工件材料的不均匀性,钼丝自身的质量等因素,有待在工作中进一步摸索。
以上几点仅供生产参考。
在线切割加工中,引起断丝的最大原因之一是异常弧光放电,日本FANUC公司开发的FANUC-CUTa-OA型电火花线切割机床,通过数字控制模块使加工电源数字化,因此可以测出工件与电极丝之间的单位时间内产生异常弧光放电的次数,并计算出异常弧光放电的频度,再根据这一计算数据控制进给速度。
从而控制放电周期及其函数,最终达到防止断丝的目的,试验证明,应用这种防止断丝系统以后,还可以提高加工效率。