电火花线切割中的问题及线切割机床的工作原理
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电火花线切割稳定加工的前提是首先必须保证在切割过程中不频繁断丝。断丝的几率是随放电能量和切割厚度的增加而加大,即与电极丝在放电通道内所受到离子轰击、冷却状态及停留时间密切相关。切割的效率和表面粗糙度也与极间冷却与消电离并恢复绝缘状态有关。目前普遍使用含有机械油5%左右的乳化液作为工作的介质,切割完毕后出现两个现象:
一、是工件是粘附在基体上的,一般需要用力甚至敲击才可以使其与基体脱离;
二、是工件表面覆盖着胶粘的甚至是粉末状的蚀除产物,需要煤油才能刷洗干净。这主要是放电通道内10000贑以上的高温,是乳化液分解生成胶体状或颗粒状的物质所致。这些物质粘附在切缝内,并主要在切缝的出口堆积,严重影响电蚀产物的排出,并阻挡了新鲜工作液介质进入切缝。由于两级间不能维持不断更新工作介质,从而直接影响正常放电的延续,甚至是在混有大量胶体物质的间隙内进行放电并产生电弧放电,从而使工件和电极丝表面得不到及时冷却,绝缘状态不正常,造成正常放电比例降低,切割速度降低,工件表面烧伤,换向条纹严重等一系列问题,同时损失电极丝的耐用度,严重时引起烧丝。
因此乳化液对于极间通道冷却、消电离均有较大影响,粘稠状的产物会对电极丝起到“保温”的作用,工件越厚,运丝越慢,电极丝的加工区域停留时间越长,断丝的几率自然就会增加,而乳化液在极间放电时将分解成胶体或颗粒状物质是一种必然的现象,所以使用乳化液必然会大大限制切割工艺指标的提高,极间冷却状态恶化其中最直接的结果是导致高速走丝机必须以十分保守的放电能量换取不断丝的加工状况。目前使用乳化液为工作介质时一般平均切割电流都在3A以内,在这种放电能量条件下是不可能获得较高切割效率的。
因此在使用乳化液作为工作介质的前提下,以往对高频脉冲电源的改进及运丝系统的完善等措施对切割效率的提高均收效甚微,这就是目前高速走丝线切割的切割效率长期徘徊在很低水平的根本原因。
线切割机床的整个电气部分包括机床电路、脉冲电源、驱动电源和控制系统等组成。机床电路主要控制运丝电动机和工作液泵的运行,使电极丝对工件能连续切割。脉冲电源提供电极丝与工件之间的火花放电能量,用以切割工件。驱动电源也叫驱动电路,由脉冲分配器、功率放大电路、电源电路、预放电路和其它控制电路组成。是提供电源给步进电机供电的专用电源,用来实现对步进电机的控制。控制系统主要是控制工作台拖板的运动(轨迹控制)和脉冲电源的放电(加工控制)。
在上面的段落里介绍了他的机床电路、脉冲电源、驱动电影和控制系统等部分的功能与作用,那么这些部分是如何工作在一起的呢?我们通过日常使用中常用的切割速度的设置来给大家介绍一下这几个部分是如何协调共同共的,要想完美精确地控制切割速度,那么首先对于导论就有一定的要求,主要有:
①导轮v形槽面应有较高的精度,V形槽底的圆弧半径必须小于选用的电极丝半径,保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。
②在满足一定强度要求下,应尽量减轻导轮质量,以减少电极丝换向时的电极丝与导轮间的滑动摩擦。导轮槽工作面应有足够的硬度,以提高其耐磨性。
③导轮装配后转动应轻便灵活,尽量减小轴向窜动和径向圆跳动。
④进行有效的密封,以保证轴承的正常工作条件。
导论有了,那么控制系统还需要做哪些设置呢?这个要看线切割机床要看运动组合件的结构,一般来说有三种主要结构:一、悬粉支撑结构、二、双支撑结构和双轴尖支撑结构。不同的结构,控制系统也各有差别,针对双支撑结构,我们来简单的说一下,双支撑结构为导轮居中,两端用轴承支撑,结构较复杂,上丝较麻烦。但此种结构的运动稳定性较好,刚度较高,不易发生变形及跳动。