一种新型高速走丝电火花线切割机工作液

1、一种新型高速走丝电火花线切割机工作液经验交流电加工与模具 )2004 年第 4 期种新型高速走丝电火花线切割机工作液 刘志东金庆同(南京航空航天大学机电工程学院 ,江苏南京 21OOl6) 微乳化油是 20 世纪 70 年代出现的一种介于乳 化油和合成切削液之间的产品 ,它既有乳化油的润 滑性 ,同时又有合成切削液的冷却效果好 ,清洗力强 的特点 .微乳化油在欧美等发达国家已有相当大的 应用市场 ,但将其作为高速走丝电火花线切割机的 工作液使用 ,目前仍未见相关的报道 .1 微乳化油的一般特点般的乳化液中 ,油为分散相 ,水是分散介质 , 在液体中呈现水包油的状态 (0/w). 在外观上乳 化

2、液和微乳化液的区别主要在于分散相,即油滴的微粒大小不同 ,当光照在乳化液中分散相的油滴微 粒上时 ,会产生散射 ,反射,透射等现象 .当油滴微 粒大于入射光波长时(可见光波长为0.40o.76 m),光主要是反射;稍小于入射光波长时，主要是 散射 ; 小于光波长时 ,则为透射 .乳化液分散相液滴 大小与外观情况如表 1 所示.表 1 液体类别及光学现象 液体类别分散相直径外观备注 分离型液体 乳化液 乳化液两相分离乳白色主要是反射蓝白色同时有反射 ,散射微乳化液0.050.10pm灰白色半透明液主要是散射 微乳化合成液 <0.05pm 透明液主要是透射般认为，分散相液滴直径在0.1/.t

3、m以下的 分散体称为微乳化液 ,其外观呈半透明至透明状 ,常 伴有乳光 ,在显微镜下观察不到明显的质点 .半透 明的分散体 ,其透射光为红色 ,反射光为蓝色 ,而透 明分散体其透射和反射光皆为无色 . 微乳化液油滴很小 ,已进入纳米领域 ,因此总界 面面积相对而言就较大 .在性能上微乳化液体现出 些特性 ,如它在热力学范畴内是个稳定体系 ,且由 于大量的表面活性剂的作用 ,使得油 /水界面的表面 张力下降为零 ,甚至为负值 ,从而保证了微乳化 收稿日期 :2004 03 30 第一作者简介 :刘志东,男,1966年生,高级工程师 . 液体系的稳定 .而乳化液体系只是一个相对稳定的 体系,凝聚

4、,破乳,析油的趋势始终存在 .乳化液可 以通过增加表面活性剂的用量变为微乳化液 ,也可 以通过调整增溶剂的用量使界面的表面张力下降为 零 ,甚至为负值 ,而成为微乳化液 .2 高速走丝电火花线切割机用微乳化油的 组份微乳化油是由基础油 ,水和表面活性剂三部分为 主组成的胶团溶液 .同时还含有防锈及缓蚀剂 ,油性 剂,极压剂 ,防霉杀菌剂等各种功能添加剂 .根据电 火花加工的特点还加入一定量的爆炸剂和电解质 .2.1 基础油 基础油的作用主要是润滑与爆炸作用 ,基础油 又是油溶性缓蚀剂与乳化剂的载体 .一般选用标号 较低的机械油微乳化油中含油量一般为10% 30%.基础油的采用较好地克服了一般水

5、基工作液 挥发快 ,长时间使用后出现工作台锈蚀以及蚀除产物在工作台和导轮上沉积的现象2.2 水与电解质 微乳化油中存在一定量的水是其有别于乳化油 的一个重要特征 ,油中含水是耦合大量表面活性剂 的需要 ,同时也为使用水溶性缓蚀剂以及提高微乳 化油中电解质的含量而增加电解作用 ,从而提高加 工表面质量与切割速度创造条件 .但电解质加多后 会发生在温度低时析出甚至破乳的情况 .2.3 表面活性剂 微乳化油中油的分散及体系的稳定主要是靠各 类表面活性剂的润滑 ,分散 ,乳化,增溶等作用实现 的.乳化油中表面活性剂的用量一般为用油量的 15%25%,而微乳化油则一般高于40%.2.4 爆炸剂 爆炸剂的

6、加入是高速走丝电火花线切割机专用 微乳化液有别于一般工作液的又一重要特征 .目前 使用较多的爆炸剂是松香和各糖类有机物 ,加入量般是工作液总量的 10%以内 ,太多会增大断丝几61电加工与模具 ）2004 年第 4 期经验交流 在普通电火花线切割机上实现螺旋加工的方法 乐崇年（宁波北仑职业高级中学 ,浙江宁波 315806） 普通电火花线切割机一般只能用作各种二维图 形的切割 ,加工工艺范围较为狭窄 .如何拓宽普通 线切割机的加工工艺范围 ,使其能更好地满足生产 需要 ,一直是广大线切割机用户所关注的现实问题 . 作者基于多年的实践经验 ,介绍一种在普通线切割 机上实现螺旋加工的方法 .1 螺

7、旋运动的实现 螺旋运动是由直线和旋转这两种基本运动合成 的 .要在普通线切割机上实现螺旋加工 ,除了利用 线切割机其中的一轴 （X 轴或 y 轴）作直线运动外 , 还必须利用另一轴 （y 轴或 X 轴）及必要的辅助装 置使工件转起来 .步骤如下 :（1）按所使用的线切割机的步进变速装置 （包 括变速箱和步进电机 ）型号直接到生产厂家另购一 套或者自己制作一套 .如果是自制 ,各主要参数 （包 括步进电机的参数和变速箱的速比 ）应同原来一致 , 以简化具体加工时的程序编制 .同时还要注意 :变速箱内各啮合齿轮间应实现无间隙啮合 , 为保证加工精度 ,绝不容许有反向间隙存在 .通常 可采用如图 1

8、 所示的双片薄齿轮叠加并在中间加拉 力弹簧的结构来消除齿轮啮合间隙 .21,2.薄片齿轮3螺丝4弹簧图 1 双片薄齿轮消除齿侧间隙4收稿日期:2004 04 0齿轮变速箱箱体的前，后，上，下，左，右6个 作者简介:乐崇年,男,1967年生,中学一级教师 .面之间要相互垂直 ,变 速箱内各轴之间要保证相互111111114,1【川I 【订川I 111111114 1 I 1 1 III1 1 川 I 1111 1111111111111HIII1I I1洲川f1.I1I11I1I1III1 1II1 1 IfI率,造成加工表面蚀除物沾粘 ,不易清洗等问题 .2.5 防锈及缓蚀剂 微乳化油中因为有

9、油相的存在 ,因此在配制的 过程中可加入油溶性防锈剂 ,如油酸皂类 ,同时较 多水分的存在又为水溶性缓蚀剂的加入提供了条 件.实验表明 ,在微乳化油中添加钼酸盐 ,钨酸盐类无机缓蚀剂 ,有助于获得较好的防锈及缓蚀效果 .2.6 其他成分 微乳化油中的辅助添加剂还有增溶剂 ,消泡剂 , 耦和剂 ,PH 值调整剂 ,防霉杀菌剂等 .3 微乳化油的应用 某电火花线切割机专用微乳化油已初步成功地 应用在生产实践中 ,在 DK7725F 机床上 ,用脉宽 40 ,脉间 200,平均加工电流 4A 的参数 ,切割厚度为 60ITtiTI 的 Cr12 材料 ,平均加工效率大于 110 舢 112/62一min,与使用一般乳化液相比，效率提高30%以上，且 切割稳定性好 ,工件表面均匀 ,基本没有换向纹 .4 结束语线切割机专用微乳化油的研制尚处于起步阶 段,还有待于进一步去发现和解决问题 .但它良好 的切割工艺性能克服了目前水基工作液的一些固有 缺陷,且可节约大量能源物质 ,降低环境污染 ,这些 优