分析电火花线切割的加工工艺及切割加工时故障-苏州市联青机电工贸有限公司

分析电火花线切割的加工工艺及切割加工时故障

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线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数包括进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工的影响，合理地选择工艺参数，在保证工件加工质量的前提下，提高生产率，降低生产成本。

　　1．电加工参数的选择

　　正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。粗加工时，应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材料去除率（即加工生产率）。而精加工时，应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量，可获得加工工件较低的表面粗糙度。

　　加工电流就是指通过加工区的电流平均值，单个脉冲能量大小，主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。

　　下列电规准实例可供使用时参考：

　　（1）精加工：脉冲宽度选择最小档，电压幅值选择低档，幅值电压为75V左右，接通一到二个功率管，调节变频电位器，加工电流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。

　　（2）最大材料去除率加工：脉冲宽度选择四~五档，电压幅值选取“高”值，幅值电压为100V左右，功率管全部接通，调节变频电位器，加工电流控制在4~4.5A，可获得100/min左右的去除率（加工生产率）。（材料厚度在40~60mm左右）。

　　（3）大厚度工件加工（＞300mm）：幅值电压打至“高”档，脉冲宽度选五~六档，功率管开4~5个，加工电流控制在2.5~3A,材料去除率＞30/min。

　　（4）较大厚度工件加工（60~100mm）：幅值电压打至高档，脉冲宽度选取五档，功率管开4个左右，加工电流调至2.5~3A，材料去除率50~60/min。

　　（5）薄工件加工：幅值电压选低档，脉冲宽度选第一或第二档，功率管开2~3个，加工电流调至1A左右。

　　注意，改变加工的电规准，必须关断脉冲电源输出，（调整间隔电位器RP1除外），在加工过程中一般不应改变加工电规准，否则会造成加工表面粗糙度不一样。

　　2．机械参数的选择

　　对于普通的快走丝线切割机床，其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要线切割是电极丝与工件之间的间隙调整。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度的调整主要靠调节变频进给量，在某一具体加工条件下，只存在一个相应的最佳进给量，此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的最大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处于开路状态，无形中降低了生产率，且电流不稳定，容易造成断丝，过紧跟踪时容易造成短路，也会降价材料去除率。一般调节变频进给，使加工电流为短路电流的0.85倍左右（电流表指针略有晃动即可）。就可保证为最佳工作状态，即此时变频进给速度最合理、加工最稳定、切割速度最高。表1给出了根据进给状态调整变频的方法。

　　铝合金具备特殊的理化性能，故在电火花线切割加工时存在着较多的问题。如：电蚀物（即氧化铝）易粘附在电极丝上；电蚀物颗粒较大，加工间隙易堵塞等。加工时间长，电极丝上粘附的氧化铝（BL2O3）越多，而氧化铝的导电性能极差，此时将影响电极丝的放电性能，并使馈电块加速磨损。别的，在切割防锈铝合金时，还可发现电极丝与馈电块间时有火花产生。针对上面所说的问题，现从几个方面来探讨减轻馈电块腐蚀、改善加工表面粗糙度、提高加工不变性以及精度的措施。

　　电火花线切割加工时，间隙击穿后的初期主要为火花放电，其蚀除过程主要以汽化蒸发的形式进行。跟着时间的延长，放电形式便从火花放电转为过渡电弧放电，此时的蚀除过程主要是通过热作用以及放电柱对放电痕产生的压力来进行。放电柱对放电痕产生的压力越高，其熔化物抛出的速度就越高，在冷却媒质中形成的球状加工屑的直径就越小。计算表明，放电点的压力P与放电峰值电流Im成正比，与放电时间T成反比。当Im确定后，P随时着T的增加而减少，从而使加工屑的直径及体积变大，导致加工屑的热惯性增大即不容易冷却。因此，较宽的电子脉冲宽度易产生较大的加工屑，并易粘附到电极丝上。

　　如电子脉冲宽度较窄但间隔太小的话也会产生较大的加工屑。这是因为电子脉冲间隔太小会造成消电离不充分，此时极可能出现某个通道处持续多次的放电。由于该处每次击穿前的绝缘强度不断减低，故通道直径就可能变大，相应的电流密度就会变小，成果造成放电柱对放电痕的压力降落，从而产生较大的加工屑。由于氧化铝与钼丝的亲合作用较强，故电极丝上极易粘附这些较大的加工屑。