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文档简介

1、 ASM CHINA 快走丝切割加工问题总汇 2008-9-9 目 录一、X、Y运动的直线度是怎么保证的?二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的?三、坐标位移的误差是怎样产生的?四、行业标准为什么用切八方来判定机床精度?五、切割效率还能再高吗?六,换向条纹能完全去掉吗?七、搓板纹是怎么产生的?八、大厚度切割应怎么办?九、导轮和轴承怎么上?十、锥度机床的最大锥度是怎样确定的?十一、怎样维护和保养机床?十二、丝怎么又断了?十三、影响对中精度的因素有哪些?十四、校正丝的垂直要注意些什么?十五、怎么调整排丝轮和挡丝棒?十六、断丝保护常误动作怎么办?十七、锥度切割能准吗?十八、好的光洁度是怎么获得的?十九、

2、材料变形可怎么办?二十、材料杂质切割时会出现什么现象?二十一、脉冲源参数怎么设置?二十二、新丝新水一定好吗?二十三、怎样调整丝架的高低?二十四、间隙跟踪的松紧怎么调?二十五、怎么判定误差造成的原因?二十六、导轮和导轮轴承应如何维护?二十七、调整好供水和排水系统二十八、进出口怎么没有闭合?二十九、按了执行键怎么不走三十,加工不稳定是怎么造成的三十一、切铝为什么废导电块 ?三十二、走丝系统异响怎么办?三十三、怎么判定断丝保护灵不灵三十四、高频电源是怎样传送到加工面上去的?三十五、换向时不断高频怎么办?三十六、走丝电机为什么不换向了?三十七、没有高频电源了怎么办?三十八、短路了为什么还在走?三十九、

3、机床掉电与谁有关。四十、床身为什么会带电?四十一、水泵在转为什么没水?四十二、丝筒刹车怎么不灵了?四十三、进电块和工件垫条为什么与床身是绝缘的?四十四、单板机数码为什么乱闪?四十五、完工停机功能可以常用吗?四十六、步进电机缺相的现象和原因?四十七、怎样维护好通讯传输系统?四十八 线切割表面受到哪些影响?四十九、如何选择线切割机的种类?五十、你了解线切割吗?一、X、Y运动的直线度是怎么保证的? 首先应明确,某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度,这如同一条路即不左右弯曲也不得上下起伏。 机床的托板是承载在导轨上的,所以导轨的平直度就决定运动的

4、直线度。丢失直线度的原因有二,一是导轨本身状态的平直度,二是导轨安装基准面的平直度。高精度且状态稳定的导轨,托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。导轨,托板和床身的高低温和时效处理,目的也在于此。 滚柱(钢珠)的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。 要注意到,因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨,比如丝杠的轴向与导轨不平行,丝杠与丝母的中心高不一致,丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等,都会在丝杠运动的同时,强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动,这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。不管是“V”形还是“一”形,导轨和滚道上均不得沾染任何污物

5、杂质,它不但影响导轨的运动的平直度,而且导致导轨的损毁和变形。导轨要求是一尘不染的,这是保养和维护机床,保持长久精度的守则之一。 二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的? 两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的,直线的误差会在垂直度测量时反映出来,数值迭加的结果使垂直度测量失实失准,所以是首先保证各自的直线度,再保证互相的垂直度。 两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度,装配时是把一组导轨固定在基准上,测量并调整待另一组导轨与基准垂直后,再行固定并配打销钉孔,从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。这个装配和测量过程,即要追求操作的稳妥有效,还应该有意把精度提高一档,这个中间工艺指标

6、的控制是非常重要的,因为不管是装机,修理或一段时间的实效,都会使这个精度变差,如果初始安装就把允许的误差值用足,那以后的精度就会超值失准了。比如某机床精度标准为0.02,则首次装配时的内控精度应是在0.012以下。重要部位的首装严控和销钉镙钉稳妥有效,加之导轨本身的平直精准,两轴的垂直度就有保证了。 如同直线度一样,丝杠的工作状态也是影响垂直度的重要因素。与导轨定位面成一定夹角的任何一个外力,都将造成导轨的异动,因为导轨只是导轨,并没有夹死。所以一旦发现X、Y轴的垂直度超标,要认真判断是导轨自身的形变或错位造成的还是丝杠的运动干扰的。如果是导轨的导向作用所致,分别在几个位置使丝杠和丝母重复松开

7、再紧固的适配过程,其超标的方向和数值应大体稳定的。如果是丝杠和丝母运动的干扰所致,将失去方向和数值的规律性。千万不可盲目把导轨的固定松开,把销钉拨掉,失去判断的任何操作都是无益的。一旦导轨的固定松开销钉拨掉,就必须重复前面所述首次 装调的全过程。 任何测量调整都必须在导轨运动平稳之后再进行,如果突跳和无规律的扭摆,那是导轨太脏或异物,要坚决拭净润滑之后再进行调整,这是必须牢记的。 三、坐标位移的误差是怎样产生的? 单轴直线度,XY垂直度和系统回差是造成误差的主要原因。 快走丝线切割机,都没实现死循环控制,机械传动系统的回差已成为整机精度的最重要的指标,回差大体来自如下5个方面。 1. 齿轮间隙

8、,主要是步进电机与丝杠间的传动齿轮。 2. 连接键的间隙,特别是丝杠上的大齿轮,点滴的间隙在回差上的反应都是不可忽视的。电机轴键间隙的影响不仅有回差,还拌有噪音。 3. 丝杠与丝母间的间隙,出厂后丝杠付的轴向传动间隙通常在0.003以下,质差的产品则不太有保证。 4. 丝杠轴承间隙,这个间隙是靠轴承的内外环的轴向调整消除的,但如果轴承质量低劣,会在消除间隙后转动极不灵活,一旦转动轻快了就又有间隙了,所以该处的轴承是不可马虎的。 5. 力矩传递的整体刚性较差,造成柔弱部位的挠性变形使运动变得迟钝滞后,也以间隙的方式体现出来。 以上5个方面,共同造成了系统回差,实际加工中,即使是最简单的封闭图形,

9、也至少有两次排除回差,所以实际加工精度一般在不可消除的回差的两倍左右。如果系统回差是0.006,那么加工精度在0.012是有可能的。 两轴的垂直度和各轴的直线度是造成位移失真失准另一主要原因。位移失真失准就是误差。只是这个误差的量是随机的,难以估算的。四、行业标准为什么用切八方来判定机床精度? 用切八方判定机床的精度,是一个很好的办法。它可以很全面地反映出机床坐标位移精度,导轮运转的平稳性,X、Y的系统回差和进给与实际位移的保真度。机床存在的与精度相关的任何毛病在切八方时都被体现出来,是无法人为地掩饰的。 切得的八方应按如下几个方面来分析: 1. 与X轴平行的两个直面,尺寸偏小且进给速度慢,说

10、明导轮轴向偏摆抖晃比较大,切缝变大。 2. 与Y轴平行的两个直面,尺寸偏小且进给速度慢,说明导轮径向偏摆抖晃幅度大,切逢度变大。 3. 45度两个平行斜面,尺寸偏小,说明Y轴系统回差大,差值约为两倍的回差。 4. 135度两个平行斜面,尺寸偏小,说明X轴系统回差大,差值约为两倍的回差。 5. 45度和135度斜面上出现以丝杠螺距为周期的搓板纹,X或Y轴出现进给位移的失真度,说明X或Y轴丝杠推动托板的工作端面出现跳动或失真。这种纹理和周期的关系只能在45度和135度斜面上发现。 6. 45度和135度斜面上以电机齿轮为周期的搓板纹,说明电机齿轮的不等分或偏心,这种毛病切直线看不见,切圆也辩不清它

11、的周期关系。 7. 与X轴平行的两直面搓板纹重,说明丝上下运行时在Y轴方向不走一条轨迹。(上下导轮“V”形槽的延长线不是一条线,所以丝换向为周期的搓板纹。) 8. 与Y轴平行的两直面搓板纹重,说明的上下行时在X方向不走一条道,上下行时张力有较大的差异。(以丝换向为周期的搓板纹。) 9. 45度斜面与135度斜面所夹的角大于或小于90度,说明X、Y导轨的垂直度差,它造成四个直面间不垂直但对面能平行,其差值约为该行程内垂直度误差的两倍。 10. 切割面上下两头的不一致,说明上下导轮中有一个其“V”形槽对钼丝的定位作用明显变差。 五、切割效率还能再高吗? 切割效率受两大因素的影响,一是丝的载流量(电

12、流),二是切缝中的蚀除物不能及时清除,它的导电作用消耗掉了脉冲能量。总之,总能量,能量利用率都是切割效率的问题。 业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验,结果证明,钼丝载流量达到150A/mm2时,其抗拉强度将被降低到原有强度的1/31/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,0.12载流1.74A,0.15载流2.65A, 0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量,无疑丝的寿命将是短暂的。在丝速 10米/秒,北京油脂化工厂的DX-1冷却液,切厚度为50的普通钢,脉宽32ms。脉间200MS时,用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分.

13、A。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为0.12-70.43mm2/分,0.15-90.41mm2/分,.如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。但是,快速往复走丝的线切割是不允许(排丝,挠度,损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的.,且因蚀除物排出速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的.蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用,它短路掉了 经钼丝向间隙提供的一部分能量,所以当切割料加厚,蚀除物排出更为困难的时候,能量损失的多,有效的加工脉冲会更

14、少,放电电流变成了线性负载电流,形不成加工而只加热了钼丝,这是能量被损失和断丝的主要原因。 针对 影响加工效率的两大主要原因,提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力: 1. 加大单个脉冲的能量,即脉冲幅值和峰值电流,为不使丝的载流量负担过大,则应相应加大脉冲间隔,使电流平均值不致增加太多。 2. 保持冷却液的介电系数和绝缘强度,维持较高的火花爆炸力和清洗能力,使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。 3. 提高运丝导丝系统的机械精度,因为窄缝总比宽缝走得快,直缝总比折线缝走得快。 4. 适当地提高丝速,使丝向缝隙内带入的水速加快,水量加大,蚀除物更有效地排出。 5. 增加水在缝隙外对丝的包络性,

15、即让水在丝的带动下起速,起速的水对间隙的清洗作用是较强的。 6. 改善变频跟踪灵敏度,增加脉冲利用率。 7. 减少走丝电机的换向时间,启动更快,增加有效的加工时间。 经上述努力,把切割效率提高到100120mm2/分钟是可能的,是有实际意的,至于把指标提得更高,则是以牺牲可靠性和连续加工时间作代价的。 六,换向条纹能完全去掉吗? 由电蚀原理决定,放电电离产生高温,液内的碳氢化合物被热分解产生大量的碳黑,在电场的作用下,镀覆于阳极。这一现象在电火花成型加工中被利用作电极的补偿。而线切割中,一部分被丝带出缝隙,也总有一部分镀覆于工件表面,其特点是丝的入口处少,而丝的出口处多。这就是产生犬牙状黑白交

16、错条纹的原因。这种镀层的附着度随工件主体与放电通道间的温差变化,也与极间电场强度有关。就是说,镀覆碳黑的现象是电蚀加工的伴生物,只要有加工就会有条纹。碳黑附着层的厚度通常是0.012,因放电凹坑的峰谷间都有,所以擦掉是很困难的,要随着表面的抛光和凹坑的去除才能彻底打磨干净。只要不是伴随着切割面的搓板状,没有形状的凸凹仅仅是碳黑的附着,可不必大感烦脑。因为切割效率,尺寸精度,金属基体的光洁度才是我们所追求的。为使视觉效果好一些,设法使条纹浅一点,可以从以下几个方面同时着手,即冷却液稍稀些、稍旧一些,加工电压降低一点,变频跟踪更紧一点等。要彻底没有条纹,则要把产生条纹的条件全部铲除,即丝不换向,液

17、内无乳化的碳氢物改用纯水,这样我们快走丝线切割的主要优越也就没了。目前去掉换向条纹最有效的办法仍然是多次切割,就沿轮廓线留量0.0050.02,切割轨迹修正后再切一遍,不留量沿上次轨迹再重复一遍,这样的重复切割,伴随脉冲加工参数的调整,会把换向的条纹完全去除干净,且把加工精度和光洁度都提高一等。重复切割的最基本条件是机床有足购的重复定位精度和操作的可重复性。当然还要有操作者的明确思路和准确操作。 七、搓板纹是怎么产生的? 随着钼丝的一次换向,切割面产生一次凸凹,在切割面上出现富于规律的搓板状,通常直称为“搓板纹”。如果不仅仅是黑白颜色的换向条纹,产生有凸凹尺寸差异,这是不能允许的。应在如下几处

18、找原因: 1. 丝松或丝筒两端丝松紧有明显差异,这造成了运行中的丝大幅抖摆,换向瞬间明显的挠性弯曲。也必然出现超进给和短路停进给。 2. 导轮轴承运转不够灵活、不够平稳,造成正反转时阻力不一或是轴向窜动。 3. 导电块或一个导轮给丝的阻力太大,造成丝在工作区内正反张力出现严重差异。(两工作导轮间称工作区)。 4. 导轮或是丝架造成的导轮工作位置不正,V型面不对称,两V型延长线的分离或交叉。5. 与走丝换向相关的进给不匀造成的超前或滞后会在斜线和圆弧上形成台阶状,也类似搓板纹。 总之,凡出现搓板纹,一个最主要原因是丝在工作区(两导轮间称工作区)上下走的不是一条道,两条道的差值就造成了搓板凸凹的幅

19、度,机械原因是搓板纹的根本。导轮,轴承,导电块和丝运行轨迹是主要成因。进给不匀造成的超前或滞后当然也是成因之一。 还有一种搓板纹,它的周期规律不是按钼丝换向的,而是以X、Y丝杠的周期变化,成因是丝杠推动拖板运动的那个台阶或轴承运转不够稳定产生了端面跳动,或是间隙较大,存有异物出现了端面跳动的那种效果。总之,只要证实是以丝杠的周期而变化的切割缺陷,就应到那里去找一找原因)。断定这一成因的最好的办法是切450斜线,其周期和造成缺陷的原因可一目了然。 搓板纹造成光洁度差仅是其一,同时带来效率变低,频繁短路开路会断丝,瞬间的超进给会使短路短得很死以至停止加工。 八、大厚度切割应怎么办? 大厚度的切割是

20、比较困难的,可不是丝架能升多高,就能切多厚。受放电加工蚀除条件的制约,厚到一定程度,加工就很不稳定,直至有电流无放电的短路发生。伴随着拉孤烧伤很快会断丝,在很不稳定的加工中,切割面也会形成条条沟槽,表面质量严重破破坏。切缝里充塞着极粘稠的蚀除物,甚至是近乎于粉状的碳黑及蚀物微粒。 大厚度通常是指200mm以上的钢,至于电导率更高,导热系数更高或耐高温的其它材料还到不了200mm,如紫铜,硬质合金、纯钨、纯钼等,70mm厚就已非常困难了。 大厚度切割的主要矛盾有: 1. 没有足够水的进入和交换,间隙内不能清除蚀物,不能恢复绝缘,也就无法形成放电。 2. 间隙内的充塞物以电阻的形式分流了脉冲源的能

21、量,使丝与工件间失去了足够的击穿电压和单个脉冲能量。 3. 钼丝自身的载流量所限,不可能有更大的脉冲能量传递到间隙中去。 4. 切缝中间部位排出蚀除物的路程太长,衰减了的火花放电已形不成足够的爆炸力,排污力。 5. 材料原因,大厚度存在杂质和内应力的可能性就大为增强了。切缝的局部异常和形变机率也就大了。失去了切割冲击力,却增大了被短路的可能性。 解决大厚度切割的主要矛盾,可采取如下措施: 加大单个脉冲的能量(单个脉冲的电压、电流、脉宽,这三者的乘积就是单个脉冲的能量)。,加大脉冲间隔,目的是钼丝载流量的平均值不增大的前题下,形成火花放电的能力,火花的爆炸力被增强。 选用介电系数更高,恢复绝缘能

22、力更强,流动性和排污能力更强的冷却液。 大幅度提高脉冲电压,使放电间隙加大,水进入和排出也就比较容易了。 事先作好被切材料的予处理,如以反复锻造的办法均匀组织,清除杂质,以退火和实效处理的办法清除材料的内应力。以去除大的余理的办法使材料应力得到充分释放。 提高丝速,更平稳的运丝,使携水和抗据短路的能力增强。 人为偏制折线进给或自动进二退一的进给方式,使间隙被有效扩大。九、导轮和轴承怎么上? 在安装前,导轮和轴承、轴承座、镙塞及盖帽要在洁净的煤油里认真清洗,在保持安装工具和手都很干净的情况下,先将轴承和轴承座内涂低温润滑脂,而后将轴承和导轮分别压入,以适当的转力拧紧导轮两端的备母,旋紧镙塞,将丝

23、架上的安装孔清洗干净后,把安装好的导轮和导轮座压入,要保证两端的盖帽能自如地调整导轮位置(这点非常重要,它说明轴承的工作状态),再顶紧顶丝(不宜大力,以能限制轴承座窜位为宜)。在整个过程中,没有任何需敲砸才能安装的部位,所有不砸就无法安装的现象都是不对的。要保持导轮运转平稳自如,始终有润滑脂填充轴承的运转空间,要注意导轮套的绝缘洁净有效,要保证导轮运转的灵活自如,不应有任何的卡阻和周期性松紧。这些都是导轮和轴承能长时间平稳运转的必备条件。 要注意导轮和轴承的安装,往往人的感觉不准,总觉得力不够大不够紧,这是很多人的通病。 附导轮和轴承的装配图。 十、锥度机床的最大锥度是怎样确定的? 锥度机床锥

24、度切割靠增加了U、V且与X、Y轴能联动,构成了上下两个平面的协调运动。U、V和X、Y分别决定了上下平面两个端点,工件的上下两个平面上的轨迹点就在这两个端点的联在线,这就是锥度切割的基本原理。而U、V的行程就决定了上端点可以偏摆的幅度。 如图所示,UV最大摆幅b和上下导轮的中心距的比值就决定了t角的大小,t即是切割的最大斜度。运算控制系统的相似形公式可以很准确的把工件上下平面的尺寸折算到UV,XY两平面上去,运算控制系统丢失的精度极小。但必须注意到,只有丝垂直的时候,导轮V形槽才处于理想状态,只要一发生偏摆,即只要b0,V形槽对丝的运动就产生了干扰作用,这个干扰作用通常在t角小于1.50时,误差

25、是很小的,1.530时,误差已明显存在;3060时,误差已直接构成了对加工精度和切割效果的威胁,尚能维持正常切割;当大于60时,不但精度已严重丢失,正常切割也很难维持,甚至造成钼丝脱槽。所以通常在直线机床上加装锥度装置形成的简易锥度机床,一般把最大切割锥度限制在60。这个锥度值对一些出模斜度加工任务的完成已绰绰有余了。更大锥度的切割则要依赖于专用锥度机床,这种机床要从结构上解决导轮与UV偏摆随动的问题。不存在偏摆后导轮槽的干扰作用,切割的锥度从原理上讲是准确的。伴生的负面影响是,为解决偏摆随动问题而使整体刚性降低,运动迟滞和回差凸现,运动保真度精确度也大打折扣。日常应用,直线切割的通用性,稳定

26、性和方便灵活性也受到影响,直、锥已很难兼顾。 总之,直线机床,带小锥度的兼容机床和大锥度专用机床,将是常期并存的三种形式。十一、怎样维护和保养机床? 机床不适合在污浊和高温潮湿的环境中工作,电网供电环境也有较高的要求,机床供电电压不应劣于10%,三相应平衡稳定。过于恶劣的电网必须加装稳压源。机床除正常的保持整洁和润滑以外,还必须用心维护如下几个部位: 1. 机床的导轨和丝杠,绝不能沾染脏水和污物,一旦沾有脏物,要用干净棉纱揩擦干净后再用脱脂棉浸10#机油轻擦涂一遍。 2. 导轮和轴承,为导轮和轴承的寿命,也应把过于污浊的冷却液换掉,如短时间不开机床,要无水让导轮转几十秒钟,使导轮和导轮套间的那

27、些脏水甩出来,注入少量机油后再转几十秒钟,使缝隙内的机油和污物甩出来,再注入少量机油。以使导轮和轴承常处于较洁净的状态。 3. 丝筒轴和电机上的联轴器和键,要使该部位始终处于严密稳妥的配合状态,一旦出现键的松动和联轴器的撞击声,要立即更换联轴器的缓冲垫和键。长时间带间隙的换向后,会使轴上的键槽变形张大。 4. 控制柜与机床间的联机电缆,拖地部分要有盖板或塑料板保护,不可随意踩踏,电缆要处于松弛自由状态,不可以外力拉拽,不可使电缆插头受力,不可将电缆波纹护套压裂踩扁。 5. 控制台(柜)搬动时要轻拿轻放,油污的手不要插拔触摸接插件或键盘。 6. 床面上的任何部位均不得敲砸或碰撞,特别是不可因超行

28、程运动使丝架与床面干涉,那将严重损毁机床零件或精度。 7. 要经常注意使导电块处于良好的导电和与床身间的绝缘状态,工作台上垫条必须与床身绝缘,步进电机的拖线要处于自如状态,步进电机确保无脏水入浸。 附图:导轨和丝杠,导轮轴承的装配图,联轴节和键,步进电机及其拖线。十二、丝怎么又断了? 解决断丝问题除解决前述的加工稳定以外,还要注意到另一个原因,即丝的载流量和保证稳定加工所必须的加工能量的矛盾。电蚀原理决定,单个脉冲能量越大,形成火花加工,爆炸力以及恢复绝缘能力就越强。脉冲能量是靠丝传递的,一般认为,钼丝载流量到150A/平方毫米时由于本身的电阻发热,会使它固有的抗拉强度降低到1/31/4,即0

29、.15的丝在加工平均电流到3.2A时,其抗拉强度已经很低了。加之不稳定加工的各种因素,断丝就已经很容易了。 一些特殊原因造成的断丝也是很多的。如:工件与废料分离的一瞬间丝被夹断的;废料掉下时的冲击力把丝砸断的;大厚度切割时排屑和恢复介电能力较低,很多脉冲能量被电阻负载短路造成的电热烧断;材料杂质瞬间点拉弧烧断;脉冲间隔太短不能有效灭弧;新丝固有的呲点或折痕处很快会断;进电块的沟槽把丝卡断等。特别值得指出是当切割铝或导电陶瓷类的材料时,由于切削时伴生的氧化铝细微磨粒,会迅速磨深导电块的沟槽并填塞造成丝的卡阻,导电块进电的机床突出的缺点也在于此。十三、影响对中精度的因素有哪些? 现今线切割对中原理

30、,都是电接触式的。即向丝和工件间外加一个12V,10mA左右的电源。此时,如果丝和工件开路,则两端是12V电压,如果丝和工件接触并短路,两端呈OV,当然也会有似接似不接呈一定电阻值的状态。检取丝和工件间的电压,进行放大获取一个“1”或“0”判定信号,以此去启动或关停驱动并记录坐标运动的那个计数器,累计总量并做出返回1/2的处理,就完成了对中的过程。 但是检取丝和工件间机械接触瞬间的电压信号的可靠和可重复性,成了启停计数器的关键,设置的过于灵敏,会增加误动作的机率,设置过于迟钝,又会发生迟滞现象。另外,因为是以丝杠和工件的电接触为依据的信号摄取,所以丝和工件表面的导电状态,工件表面的氧化膜或是其

31、它污物,都会使电接触信号失准。若是表面氧化极快的铝或是其它本身电导率较低的材料,接触信号更是谬误频发。 对中操作的要点在于丝要有足够的张力和位置的稳定性;工件表面要非常洁净且无毛刺;要反复对中三次以上,剔除有明显原因的失实数据,再令其它数据平均。 据多次、多台机床的试验,对中功能能达到的精度在0.05左右,与人工火花对中的精度相仿。明确了影响对中精度的相关因素以后,因具体情况而定是否采用自动对中,自动对中的结果应如何取舍似有一个明确的判断。 丝走不走起来,会对对中的结果造成差异,取谁舍谁似应具体对待。 对中信号摄取至今尚无更好方法,进口慢走丝对中的精度稍好些,原因是丝粗些张力大些精度高些并数次

32、重复智慧处理的结果。 十四、校正丝的垂直要注意些什么? 丝的垂直是指钼丝与X、Y平面的垂直,丝的垂直度对加工精度的影响是直接的、重大的。 校正丝是一个很慎重、很认真的工作,绝不可草率从事。 机床在购买时,会带来供钼丝校正用的工具,其中有亚铃形,有圆柱形,有直角形,有四方六面体,也有导电接触电表显示形的专用仪。只要有足够的精度且使用得当,都可以收到满意的效果。不管是哪种校正工具看似简单但制做较为麻烦,拿到的校正工具一定要亲自检验一下。用基准比对,透光检查,实用换位测量等都可行。自测最方便的当然是四方六面体,只要素置于机床的床面上,用X、Y坐标分别表测相邻三个面,其误差值便一目了然。 校正钼丝时,

33、除电表显示的专用仪器外,多数都靠放电火花找正的办法,这也是最直观,最可信的方法。但应注意,要首先用表测量工具的上表面,确实作到了与X、Y面平行后再使用,不可草草放到垫铁或床面上就使,这一放往往是不够可靠的。火花校正是在无水小电流状态下进行的,一般只开一路功放管就行,否则,很快使校正工具伤蚀累累。这种火花校正与无火花的导电接触相比,火花校正会更准些。如果在不小于50mm的观察面上火花匀均,通常准确度在0.01以内。横纵两个方向应交替调整重复两次。熟练并有几次经验后,校正的结果会可信可靠,达到与线切割机床整体精度相适应的垂直度范围,是有把握的。无锥度机床调整是这样:先固定下导轮的位置,以两端盖调整

34、上导轮的位置,丝架纵向的位置则靠丝架调整螺钉调整,因为导轮是成对的,丝架纵向的位置调整量应很小或不须调整。锥度机床调整:则可以用UV行程调整,但要注意丝垂直后,UV行程的中心不可偏离,那将影响锥度功能,偏离最多1mm。十五、怎么调整排丝轮和挡丝棒? 排丝轮和挡丝棒的作用大体是两个,一个是不致使丝在运动中大幅度的摆起来,再就是靠它们的定位作用,整齐地排挠在丝筒上。当然排丝的左右换向位置也是由它们确定的。 调整的原则是:一、让丝在丝筒上正反排绕的间隔在2mm左右,防止换向瞬间的迭丝。二、与导轮的V形槽中心共同把丝限制在与导轮的轴向相垂直的直线上,以保证导轮V形槽对丝运动的导向定位作用。三、排丝轮和

35、挡丝棒也要保证与床身的绝缘,不可因它们使丝与床身短路。四、限制水过多地被带到丝筒上。 任何时候,排丝轮和挡丝棒都不应对丝的运行产生过大的阻力,因为它对丝的工作张力产生任何影响都会起负面作用。 十六、断丝保护常误动作怎么办?首先要明确断丝保护的原理,它是靠在上丝架的中间部位增加一个导电块,这个导电块和上线架上的另一个导电块分别接到一组开关触点上,当这两个导电块被钼丝短路时,就相当于这一组开关触点处于闭合状态,使一个小的直流继电器动作,这个小继电器的常开触点接通了走丝和上水的两个接触器,这个小继电器如果处于非动作状态,则丝和水就同时被关掉。就是说以两个导电块间是否有钼丝连接来决定丝转和上水。这个小

36、继电器的误动作通常是钼丝在两个进电块上接触不良,没能使小继电器处于稳定的动作状态,这跟丝的张力大小,在进电块上勒得松紧,进电块上是否已有深槽,进电块是否已填塞上杂物,都有密切关系,故调整进电块的位置状态,调整丝的张力,擦净导电块并与丝有良好的电接触都会对误动作起有益作用。 断丝保护功能尽管避免了因断丝造成的丝乱甩,水乱溅。但也产生了一些负面影响,其一增加了一个导电块,人为地造成了丝的上行和下行磨擦阻力的不同导致的张力不一,其二是增加了一个夹丝的机会,特别是切铝的时候,多一个导电块就多一个深槽夹丝的危险。还应该提示一下,不要指望断丝保护后就地穿丝继续加工,这种可能性是很小的,一是不容易穿上,二是

37、穿上再切而不留下断丝痕迹的可能性极小,这个断丝痕迹在多数工件上是不能允许的,模具行业的多数人都具有这种经验。 不用导电块取样尚无断丝判定的好方法,光电、红外、磁感应都难适应丝架上的环境,微动开关虽迟缓些,仍是方案之一。 把机床调整到连续稳定工作,不断丝,任何时候都是很重要的,如同任何时候都是不摔跤好,摔了后的再补救,怎么也不如不摔。过多的依赖断丝保护难免误事。这就是很多具有长期经验的人去掉断丝保护功能,取消那个专用导电块,反到切出水平更高工件,取得更稳定的切割效果的主要原因。 十七、锥度切割能准吗? 首先应该肯定,从原理上讲,锥度是可以切准的。因为当输入导轮半径,上下导轮中心距离,下导轮距下平

38、面的距离,工件的高度和锥度角后,由程序中的那个相似形公式做数学模型,可以把工件上平面和下平面的尺寸很准确地换算成XY与UV的组合运动数值,以为当量的步距是可以满足极高的精度要求的。 但实际切割时,仍有许多直接影响精度的误差存在,如导轮半径、导轮中心距、下导轮到下平面的距离这类的数字,是很难求得一个很准确的数值的,它们的误差值与级精度相比大概要差百倍千倍。造成程序运行中的假数真算。 精度丢失的另一重要原因是切锥度时上下导轮竖直方向是不在同一位置的,此时给丝定位的已不是导轮V形槽的根部,V形槽的V形面已干涉了丝的初始位置,这是一个含有极其不定因素的变量,这是一个幅度从几个到几MM的变量,而这个量无

39、法在任何运算中加以补偿。故而在大锥度的切割机上,采用了导轮与UV轴随动的结构,也有人称作连杆式结构,从而解决了导轮V形面干涉钼丝的问题。但因复杂的联动系统,不少于三处的活动关节,使导轮已承载在一个刚性较差,支点和力臂都较长的活动轴体的端头上。整体稳定性、刚性以及动作的滞后,都成了影响切割精度的重要因素。 尽管锥度切割还存在许多难以克服的问题,它仍是线切割的一个强大功能,是可以藐视任何机械加工的独具的优越性,它可以解决机械加工行业无人能够做到的特殊的难题。锥度功能的使用有一个熟练的过程,针对性的工艺试验和输入参数对加工结果的影响估测是锥度切割的重要经验。试验和经验可以帮助你切割出精度很高的锥度零

40、件,第一件可能不够满意,但第二件或第三件完全有把握拿到一个合格的产品。因为改变输入参数中的任何一个,比如上下导轮的中心距或是锥度角,它可以直接控制上平面的尺寸或下平面的尺寸。以第一件做参照,第二件做修正,第三件成功的可能性是很大的。这样的参照,修正和成功经过几次,也可以到得心应手的程度。最终以我们现有的机床,锥度切割的控制能力,可以达到的精度通常在0.05左右,这对锥度零件的生产来说,适用性和满意度已经很高了。十八、好的光洁度是怎么获得的? 线切割光洁度是由两个要素构成的,一是单次放电蚀除凹坑的大小,它的RZ通常是0.051。5之间,这对切割光洁度说是次要的。二是因换向造成的凸凹条纹,它的RZ

41、通常是150之间,大到0。1MM以上也有可能,这是构成线切割光洁度的最重要因素。同时它伴随着换向的黑白条纹,给人视觉影响是很强烈的。 因单次放电造成凹坑大小的控制是较容易的,只需降低单个脉冲的能量。只是单个脉冲能量小到一定程度造成较厚的工件切不动,甚至是只短路不放电的无火花状态,这类似于电火花加工中的精细规准,造成效率极低,排屑能力极差的不稳定加工。何况因放电凹坑造成的RZ与换向条纹造成的RZ不在同一个量级范围内,所以控制伴随换向条纹的RZ是最重要的。导轮、轴承的精度,上下行时张力的恒定性等原因,造成丝上下行的运动轨迹不一致,这种机械因素是造成换向凸凹的主要原因。 采取如下措施,会在一定程度上

42、改善光洁度: 1、适当降低脉宽和峰值电流,即减小蚀坑的大小。 2、导轮和轴承保持好的精度和运转的平稳性,减少丝抖、丝跳,使丝运动轨迹保持一线变位量减到最小。 3、丝维持适当的张力,且调好导轮和进电块,使丝上行下行时,工作区的张力保持不变。 4、丝不宜过紧,水不宜过新,新水对切割效率肯定有益,但切割光洁度不是新水最好。 5、过薄的工件上下两面各添加一块夹板,使换向条纹在夹板范围内被缓冲。 6、 XY运动稳定、准确、随动保真性好、无阻滞爬行也极为重要。 7、 保持稳定偏松的变频跟踪。 8、适当留量的再次切割或多次切割,在切削量很小的情况下把切割面扫一遍,对尺寸精度和光洁度都会产生有益的作用,连扫三

43、次,会把换向条纹基本去掉,只要机床重复定位精度高,适当留量的递进多次加工,会使切割面的光洁度提高一到两个量级,效果与慢走丝相似,且费时并不太多,这是快走丝切割机的长项之一。 较厚的工件可适当使用短丝,一次换向进给量小于半个丝径,也掩盖了换向条纹。当然只是掩盖而已。十九、材料变形可怎么办? 因为材料本身会有应力,切割肯定是打破了原有应力平衡变形后达成了新的平衡,只是应力有大有小,变形也会大小不一,这如同一根竹片中间劈开,两半都弯,大半弯得少,小半弯得多。线切割加工是同一道理,只是变形小到最终的精度范围以内,加工也就算完成了。 应力是材料内固有的,随强度和硬度的提高而在加大的,暂时达成平衡的一种弹

44、性力。所以越是淬火硬的好材料变形越大。这类材料要求淬火前的反复锻造,均匀组织。并把大量的加工余量和大块的废料在淬火前就去掉,即在淬火时已把暂时维持平衡的那部分应力基本去掉了。淬火后所切掉的是达成应力平衡的那一小部分。这样因线切割造成的变形就会小得多。淬火前没做处理也没去除余量的时候,也就是拿到的是一个具有强大且完整应力的一块实心料怎么办?那就只好靠我们线切割自己消除应力,去除余量了。那就是粗切,算记好留量,设置好夹头,把大部分的余量先去掉。拿到一个形状已很接近最终工件,已不具有很大变形能力的新的毛坏,如果再附以高低温的时效处理,材料变形就可算是彻底解决了。 上述主要是材料变形,因特殊细长形状的

45、零件也会变形,如钟表秒针冲模的冲头,弹簧卡圈冲模的凹模和冲头,它们都会因在大块毛坏上切下一个小窄条而使取下的工件面目全非,更谈不上几最多只允许十几个的配合间隙了。这类因形状而容易变形的零件,就只有把毛坏料做好预处理,淬火前加工成余量极小的半成品,在淬火工序中工件得到充分的形变,切割时选择好切割路线和夹头的位置,得到合格的零件就有把握了。 材料变形还会有一个突出的现象,就是切割入口处不能闭合,这大多是因为压板压的位置不对,没把出入口处压死,在切割过程中,入口处已随着形变发生了位移,尽管坐标回到了原位,但入口早已跑了,造成入口处台阶错口,费了很长时间,得到的是一个废品。这就靠对材料变形有充分认识,

46、前期采取相应措施,切割也采取相应方法,所谓切割经验也在于此。 二十、材料杂质切割时会出现什么现象? 轧制、锻打或铸造的材料内有杂质,有夹层、有空洞甚至是夹渣或异物并不是稀奇事。杂质对线切割来说是非常敏感的,它会使切割面出现不明原因的沟槽,甚至是造成反复短路,根本无法切割。 金属材料内的杂质是不导电或导电能力极差的非金属物,切割它时,丝会很快以它作折点产生弯曲。弯曲丝的短路是无法排除的,因为如果丝是直的,即使瞬时短路,机械力的磨损也会使短路很快消除而恢复放电。而靠机械力磨损掉一个折弯是不可能的。当杂质颗粒很小,瞬时的机械磨损会使丝绕过杂质,这就在切割面上造成一个沟槽,绕不过去也会在短路信号的作用

47、下使丝反复回退,在原地留下伤痕。这就是杂质严重破坏切割面的主要原因。 杂质影响切割发生在厚工件时较多,其原因是薄工件存有杂质的机率较少,且薄工件在排屑容易,火花爆炸力较强,切割速度较快,切割冲击力较大的情况下,闯过去的可能性较大。但工件厚了,本身切着已非常困难,放电能量被损失怠尽,切割冲击力也就小了。同时,材料厚了,丝在工件里打弯折线造成的短路面积是较大的,失去了机械磨损勒过去的可能性。 因材料变形造成的短路,通过选择起切点,选择压板位置,选择切割路径等办法,尚能解决。而因杂质造成的途中停止是无法可想的。二十一、脉冲源参数怎么设置? 根据被切工件的材料,厚度设置脉冲源的参数,最根本目的是为了获

48、得高的效率和好的光洁度。首先应明确的是:影响效率的直接因素是单个脉冲能量,脉冲的个数和脉冲利用率。影响光洁度的直接因素是单个脉冲放电造成蚀坑的大小,因加工稳定性造成的烧伤或短路痕迹和钼丝换向条纹。由此看来,参数设置对加工效率起决定作用。而对加工光洁度所起的主要作用体现在放电蚀坑的大小,再次作用体现在加工稳定性,对换向条纹则基本不起作用。 40厚度以下的钢,一般参数怎么设置都能切,脉宽大了,电流大就能快一些,反之就慢一些而光洁度好一点,是典型的反向互动特性。 40100之间的钢,就一定有大于20s的脉宽和大于6倍脉宽的间隔,峰值电流也一定达到12A以上,这是为保证有足够的单个脉冲能量和足够排除蚀

49、物的间隔时间。100200之间的钢,就一定有大于40s的脉宽和大于10倍脉宽的间隔,峰值电流应维持在20A以上,此时保证足够的火花爆炸力和蚀除物排出的能力已是至关重要了。200以上的钢,就已算做大厚度切割的范围,此时,除丝速,水的介电系数必备条件外,最重要的条件是让单个脉冲能量达到0.15(伏.安.秒),也就是100V,25安,60s或100V,30A,50s;125V,30A,40s;125V,40A,30s;为不使丝的载流量过大,12倍以上的脉冲间隔已是必备条件了。 对一些特殊的材料,脉冲参数还应做相应的调整,如本身电导率低的氧化铝,氧化硅等导电陶瓷材料,单晶硅、聚晶金刚石等晶体材料和磁性

50、材料等,把脉冲幅值提高到120V150V甚至200V,对加工稳定和消除短路都是很有效的。当然同时要提高取样电压和短路识别的门坎。二十二、新丝新水一定好吗? 很多人有这样一种习惯,在进行一个很重要的工件加工之前,为慎重对待,把丝水都换成新的。这一定就好吗? 首先应肯定,新丝并不好,由于材料纯度,拔制过程和绕制过程中的原因,钼丝某一点上造成抗拉强度的薄弱,这个点会在短时间内断丝。因钼丝储存过程中造成的表面氧化,实际加工的前一两个小时内其尺寸精度和表层质量都不是最好的。钼丝在实际运行的前几个小时,由于拔制时带来的内应力,使丝的挠性较大,现象是当失去外力的拉直时,会自然蜷缩。挠性大时造成的切缝会比正常

51、值大,且张力引起的换向条纹很重。刚上的新丝反到爱断,不外也是这几个原因。 新水就应用说:对大厚度加工,追求效率新水会好些,因为此时水的清洁度好,介电系数大,恢复绝缘的能力强。但新也有缺点,会使换向条纹较重,碳黑的镀覆效应明显,尤其放电凹坑大而深。 新丝新水切出的切割面反到难看,大体是上述原因。 要注意的是:切过铝的水肯定是不好的,因为切铝时生成的氧化铝微粒悬浮于水中,它时时要去磨损导电块,时时要进入放电缝隙造成加工的不稳定或开路脉冲和短路脉冲的增多,进入轴承则加速磨损。所以切过铝的冷却液不要再长期使用,特别是不要拿它再从事很重要的加工。 二十三、怎样调整丝架的高低? 丝架在立柱上是靠紧固丝钉,

52、导轨定位面和压条固定的,每次丝架的上下位移,都必须注意到使定位面能定好位,压条能压得牢,紧固镙钉能固定可靠,这样才能使丝架工作在稳定、可靠,大面积接触的定位状态。 调整丝架的高低这后,应再次校正钼丝的垂直度,防止因丝的垂直度变化而造成报废。(虽然机床出厂已作相应要求。) 丝架的高低调整要看被切工件的厚薄来确定。通常使上下架间的空档距在100120左右,切80mm以下的工件就不再频繁调整丝架的高低。大于100mm厚时,让上下水嘴距工件的上下表面20mm左右为宜,总体考虑是不致使丝架过高丝在工作区有过大的抖晃空间,同时给丝带着水起速的过程以形成进入间隙的冲击力,使放电蚀除物被有效地清洗和交换。如果

53、水嘴距工件表面太近,丝带着水起速是很不明显的。 如果注意观察一下换向条纹和切割光洁度会发现,丝架过矮和过高都会使换向条纹加重,光洁度变差。到底合适范围是多少,跟当时丝的张力、导轮和轴承的精度以及丝架的振动都有关系,我们认为导轮中心与工件表面的距离以4060mm为宜。水嘴与工件表面的距离以为宜。 二十四、间隙跟踪的松紧怎么调? 间隙跟踪实际是指的变频速度。变频原理是这样的:由放电间隙取得一个取样电压,以此电压去控制一个频率与电压接近线性变化的振荡器,它输出的脉冲直接作为控制器的运算和进给启停信号,这就实现了由间隙电压对进给速度的控制。通常所说的跟踪松紧就是人为地改变向振荡器提供的那个取样电压的幅

54、度范围。 跟踪调整最根本原则是为获得稳定的加工,只要稳定,速度、光洁度就有保证。由于变频电路的自动控制范围很大,在一般情况下,面板上的变频调整所处的位置不很重要,放在哪儿都能加工。但某些特定情况下切割效率和质量,跟变频高速仍有重大关系。 调速的方法是:选定脉宽、脉间,投入管子的个数以后,观察着脉冲源的电压表和电流表,变频速度的调整会使表的示值在一定范围内变动,在电流较小的那一段范围,调整的随动会较灵敏,往快速方向调整会有一段比较迟钝,置于迟钝与灵敏的交界处是较为适宜的。也可以说是调到已不够灵敏但尚能正常加工的位置时再略往回调一点儿。 这是指的普通材料,正常厚薄。对一些特殊材料或超厚加工,则变频

55、调整应有针对性。如低电导率的材料,除提高高频源幅值外,还应把取样起步电压提高,并使跟踪变松。大厚度的加工,也应使变频速度稍慢一些,宁可出现一些空载脉冲,也要给出足够地清洗间隙并恢复绝缘的时间。跟踪过紧,一定程度上会使放电间隙变小,镀覆的黑白条纹变浅,但仅仅是黑白颜色浅,光洁度并没好。因为蚀坑和换向条纹是一样的,只是更易短路而已。如果丝松或张力不匀,造成超进给而后长时间短路,光洁度、效率就都没了。二十五、怎么判定误差造成的原因? 这里指的误差是指切割完成拿到的工件与期望值的差距。这个差距可能来自机床精度,可能来自材料的变形,可能来自计算的失误,也可能来自机床计算控制的错误。明确原因就有可能消除误差。 1、计算失误:这是人的原因,是可以验算,可以证明的,也是可以早期发现的。中间计算过早的四舍五入,多次重复使用一个位数不够的无理数(如多齿形时),十进角度制与度分秒制混淆等。 2、机床控制错误:发生

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