走絲線切割機斷絲原因的分析及對策

2022-12-16 15:48:03 字數 5293 閱讀 9561

斷絲原因的分析及解決辦法

1.1與電極絲相關的斷絲

(1)絲張力及走絲速度。對於高速走絲線切割加工,廣泛採用?0.06~0.25mm的鉬絲,因它耐損耗、抗拉強度高、絲質不易變脆且較少斷絲。

提高電極絲的張力可減少絲振的影響,從而提高精度和切割速度。絲張力的波動對加工穩定性影響很大。產生波動的原因是:

貯絲筒上的電極絲正反運動時張力不一樣;工作一段時間後電極絲又會伸長,致使張力下降(一般認為張力在12~15n較合適人張力下降的後果是絲振加劇,極易斷絲。

隨著走絲速度的提高,在一定範圍內,加工速度也會提高。同時走絲速度的提高有利於電極絲把工作液帶人較大厚度的工件放電間隙中,有利於電蝕產物的排除和放電加工的穩定。但欲速則不達,走絲速度過高,電極絲抖動嚴重,反而破壞了加工的穩定性,這不僅使加工速度下降,而且加工精度和表面粗糙度都會變差,並易造成斷絲。

但走絲速度也不能過低,否則加工時由於損耗大,也易斷絲,一般經驗以小於10m/s為宜。

(2)電極絲的選擇。電極絲的選擇不外乎是電極絲的種類及直徑。通常電火花線切割加工所用的電極絲材料應具有良好的導電性,電子溢位功應小,抗拉強度大,耐電腐蝕性能好.絲本身不得有彎折和打結現象。

其材料通常有鉬絲、鎢絲、鎢鉬絲、黃銅絲、銅鎢絲等。其中以鉬絲和黃銅絲用得最多。採用鎢絲加工,可獲得較高的加工速度,但放電後絲變脆,易斷絲,應用較少。

故一般在走絲速度較慢、弱電規準時使用。鉬絲熔點、抗拉強度低,但韌性好,在頻繁的急冷急熱的變化中,絲質不易變脆而斷絲,因此,儘管有些效能不如鎢絲好,但仍是目前使用最為廣泛的一種電極絲。鎢鉬絲(鎢、鉬各50%加工效果比前兩種都好故使用壽命和加工速度都比鉬絲高,但**昂貴。

銅絲的加工速度高,加工過程穩定,但抗拉強度差,損耗也大,一般在低速走絲線切割加工中使用較多。綜上所述,電極絲的種類應根據加工情況而定。否則會常常引起斷絲。

對於高速走絲線切割加工,一般電極絲直徑在?0.06~0.25mm之間,常用的在?

0.12~0.18mm之間。需獲得精細的形狀和很小的圓角半徑時,則選擇?0.04mm的電極絲。

電極絲選擇得當,會大大減少斷絲的發生。

(3)新鉬絲及鉬絲自斷。新鉬絲表面有一層黑色氧化物,加工時切割速度快,工件表面呈粗黑色,這時電源能量太大,易斷絲。因此對於新鉬絲,加工電流需適當減小,等電極絲基本發白後,即可恢復正常電引數。

當工具機較長時間未用,待使用時,發現鉬絲已斷。這是溫差使材料熱脹冷縮,加上鉬絲本身的張力作用而繃斷。若工具機停用,應將貯絲筒搖至末端並鬆掉鉬絲。

1.2與工件相關的斷絲

(1)加工薄工件時的斷絲。薄工件一般指其厚度在3mm以下。其斷絲的主要原因是:

線架上下導絲輪的開距是固定的,一般約70mm左右。當切割薄工件時,在高速走絲的情況下,電極絲失去了加工厚工件時產生的冷卻液的阻尼作用,加上火花放電的影響銀絲易抖動。解決的辦法是,可調整加工電壓至50v左右;調整加工電流在0.3a左右,調整脈寬,使之小於10?

m;減小鋼絲抖動,如貯絲筒是直流電機拖動的,可改變電樞電壓,降低轉速;如是交流電機拖動的,則在三相的任意二相中串接乙隻10~15?、7 5w的線繞電阻,降低相電壓,使其換向過渡時間稍長,實現軟換向,可有效減少抖動;在上下導輪之間採用輔料加厚的方法,加大厚度,增加阻尼,也可防止鉬絲抖動。這種方法較簡便,而且不需調整加工電引數。

(2)加工厚工件時的斷絲。厚工件一般指大於100mm的工件。切割厚工件時的斷絲可能發生在剛進給一產生火花時或工件切割過程中以及工件切完時。斷絲的主要原因是:

①切割起始的斷絲。從工件外進給切割剛產生火花就斷絲。這是因初始切割時,鉬絲在工件之外,上下導絲輪開距大,由於鉬絲沒有阻尼而抖動,使鉬絲和工件之間的間隙處於不佳狀態,或過量的乳化液,造成絕緣電阻降低,滅弧效能不好,使放電間隙中包含了電弧放電而造成銅絲燒傷。

在電火花加工中,電弧放電是造成負極腐蝕損壞的主要因素,再加上間隙不佳,易形成電弧放電。而只要電弧集中於某一段,就會引起斷絲。並且,短路電流越大,電弧對鉬絲的燒傷越嚴重,斷絲的可能性就越大。

②切割過程中的斷絲。當鉬絲切人工件後,由於切縫窄,乳化液滲透困難,切縫中的電蝕物(碳黑與金屬何不出來,使加工條件變壞,往往在切縫中二次。三次地放電加工,致使切縫變寬,和切割薄工件一樣,間隙處於不佳狀態,使脈衝形成電弧放電。

如電弧放電集中於某一段,則很快會把鉬絲燒斷。

③切割快完時的斷絲。在快切割完而尚差幾公釐,甚至幾十微公尺時斷絲。產生這種斷絲的原因除上述原因外,還有工件的自重,工件材料的內應力導致的變形,造成夾絲拉斷。

解決的辦法是,可自製簡易的工裝夾具,材料在加工前作必要的熱處理。

(3)工件中夾有不導電物質引起的斷絲。外**似正常的材料在正常切割時,突然發生「短路」現象,不管怎樣排除都不能奏效。這種情況多為在鍛打或熔煉的材料中夾有雜質,這些雜質不具有良好的導電性,致使加工中不斷短路,最終勒斷鋼絲。

解決的辦法是,可編制一段每進0.05~0.1mm便後退0.5~1mm的程式,在加工中反覆使用,並加大冷卻液流量,一般可沖刷掉雜質,恢復正常切割。

(4)線切割加工的工件多數都是在平磨以後,按正常的工藝,平磨後應退磁。若工件未退磁,線切割加工中產生的電腐蝕顆粒易吸附在割縫中,特別是工件較厚時,不退磁易造成切割進給不均勻,表面粗糙度值增大造成短路、斷絲。

(5)線切割加工自動對中心時斷絲。這是因為工藝孔壁有油汙、毛刺或某些不導電的物質,當電極絲移動到孔壁時未火花放電,致使工具機不能自動換向,工件將鉬絲頂彎,最後勒斷鋼絲。因此加工前一定要將工藝孔清理乾淨。

1.3與脈衝電源相關的斷絲

(1)加工電流很大,火花放電異常,導致斷絲。這種故障多數是脈衝電源的輸出已變為直流輸出所致。從脈衝電源的輸出級向多諧振盪器逐級檢查波形,更換損壞的元件,使輸出為合乎要求的脈衝波形時才能投入使用。

(2)輸出電流超過限值斷絲。在加工過程中火花放電突然變為藍色的弧光放電,電流超過限值,將鉬絲燒斷。用示波器測輸人端和振盪部分都無波形輸出。

可判斷故障出在振盪部分。檢查發現有三極體的。立功極間內部開路,中極間內部擊穿,更換此管,高頻電源恢復正常。

另一種情況也是在加工過程中突然斷絲,電流在限值以上。用示波器測量高頻電源輸出端,其波形幅值減小,並有負波,而脈衝寬度符合要求,測量推動級波形其頻率、脈衝寬度及幅值均符合要求。判斷故障在功放部分。

檢查功率管,測得其中乙隻管子的ce極間內部擊穿,使末級電流直接加到鋼絲與工件之間引起電弧燒斷鉬絲。換去該管,恢復正常。

(3)鉬絲上出現燒傷點發生斷絲。一旦鉬絲上出現「疙瘩」狀的燒傷點,極易發生斷絲現象。一般認為,這是粘附在電極絲上的加工屑(陽極物質)所為,該粘附物起到了使放電集中在電極絲上的作用,此時若冷卻散熱條件差,就很可能使該處的溫度公升高,這樣一來在連續的放電中就可能繼續有其他加工屑粘附在該點附近,如此造成一種惡性迴圈,最後導致該處發生燒傷現象。

至於為何加工屑會粘附到電極絲上的問題,其主要原因與脈衝引數和放電間隙的冷卻狀況有關。解決的辦法是,可提高脈衝電源的空載電壓幅值,或採用雙脈衝法門類似於通常所說的分組脈衝),這樣可減少加工屑粘附到電極絲上的可能性;加大冷卻液流量,改善冷卻條件。

(4)鉬絲上出現燒蝕點發生斷絲。在鋼絲額中,每隔一段(約10mm左右)即有乙個燒蝕點。輕微的像乙個霉點,嚴重的可明顯看到鉬絲的燒蝕點。

這是由於電極絲與工件間拉弧所造成的,因某種原因使工件上a點與鉬絲上b點拉弧,電極絲在運動,a、b二點間的拉弧越拉越長,a點又與最接近的b』點開始拉弧,如此周而復始,即形成有規律間隔的蝕點,使電極絲的強度大大下降。產生這種現象的原因主要是進給系統末級輸出不平衡,調整進給系統,這種現象即可消除。

1.4與走絲裝置及工作液相關的斷絲

(1)與走絲裝置相關的斷絲,其根本原因還是該裝置精度變差,尤其是異輪的磨損,會增加鉬絲的抖動,破壞火花放電的正常間隙,易造成大電流集中放電,從而增加斷絲的機會。可從3個方面去檢查導輪機構的精度:

①導輪v形槽變寬。這會使電極絲在y軸方向產生往復位移,表現在貯絲筒正反換向時出現不進給或跳進給的現象;

②導輪v形槽的底徑不圓。這是由於支撐導輪的軸承損壞,加工時鉬絲沒有進人導輪的v形槽或有汙物將導輪卡死,鉬絲拉出深槽所致,當用手搖動貯絲筒時會發現電極絲在x軸方向前後移位;

③導電軸與導電輪接觸不好引起斷絲。加工中發現電流錶指標左右擺動大,進給速度快慢不均勻,有時電流錶指標退回到零,控制台進給速度很快,因沒有放電,最後將鉬絲拉斷。這時要更換新的導電輪和導電軸。

(2)對要求切割速度高或大厚度工件,其工作液的配比可適當淡一些約5%~8%的濃度,這樣加工較穩定,不易斷絲。

(3)工作液髒汙,時間用長後綜合性能變差是引起斷絲的重要原因。實踐中,可這樣來衡量工作液是否變差:當加工電流為2a左右,其切割速度為40mm2/min左右,每天工作8 h,使用兩天後效果最好,繼續使用8~10天則易斷絲,須更換新的工作液。

(4)有研究認為,用高純水配置的工作液加工時工作穩定,較少斷絲。其原因是估計高純水在離子交換提純的過程中去除了某些有害於電蝕加工的離子,如鈣離子、鎂離子等,致使在加工過程中,雖有電蝕產物的介人,使工作液中混入了各種離子,但由於清除了有害離子而得以使加工穩定。

1.5與材料相關的斷絲

(1)一般認為未經過鍛打、淬火、回火處理的金屬易斷絲。這是因鋼材中碳化物分布不均勻,引起電加工效能不穩定造成電弧放電而斷絲。鋼材中所含碳化物顆粒大,並且聚集成團,而分布又不均勻。

這樣的材料加工中易開裂、變形夾牢鋼絲,造成斷絲。尤其是淬火件,淬火後,在無碳合金中約存在500~800mp。的內應力,在高碳鋼中則可有達1600mpa的內應力,若經過磨削加工,還可引起70~80mp。

的內應力,而放電加工會在其加工表面上形成白色的放電加工變質層,並產生約800mpa的拉應力。淬火應力、磨削應力、放電加工應力互動迭加引起應力集中是導致淬火件**切割加工中開裂而導致斷絲的直接原因。因此,為減少因材料引起的斷絲,應選擇鍛造效能好、淬透性好。

熱處理變形小的材料,促使鋼材中所含碳化物分布均勻,從而使加工穩定性增強。如以線切割加工為主要工藝的冷沖模具;盡量選用crwmn、cr12mo、gcr15等合金工具鋼,並要正確選擇熱加工方法和嚴格執行熱處理規範。

1.6其他

(1)在拆絲時,往往用剪刀將貯絲筒上的舊絲剪斷,形成很多短頭,若不注意清理會混到電器部位中或夾在走絲裝置中,引起短路,造成斷絲。

(2)加工完成後,應首先關掉加工電源,之後關掉工作液,讓絲運轉一段時間後再停機。若先關工作液,會造成空氣中放電,形成燒絲;若先關走絲的話,因絲速太慢甚至停止執行,絲冷卻不良,間歇中缺少工作液,也會造成燒絲。

(3)某些時候需要手動切割時(指手搖十字滑板),應眼觀電流錶,不得超過正常切割時的變頻速度,否則極易斷絲。

(4)實踐中,有因汙垢引起的斷絲現象,這種現象往往在加工完工件後出現。檢查時用萬用表電阻擋測量出鋼絲與工具機外殼之間有30k?左右的電阻,且調換筆有充放電現象。

進一步檢查發現鉬絲擋塊螺釘與線架之間,斷絲檢測塊與固定**架上的螺釘之間有很多液渣汙垢。

拆下擋塊和檢測塊後充放電現象消失,電阻值上公升。這是因液渣汙垢使鋼絲與工具機外殼之間形成一電阻電容,併聯在功放管輸出端上(因外殼與功放管射級等電位),而使輸出波形底部變寬,直流成分增加。當工件快加工完時鉬絲與工件間的間隙加大使取樣電位公升高進給速度加快,這就使鉬絲在加工完時易斷絲。

清洗汙垢後,工具機恢復正常。

中走絲線切割工具機的詳細說明

海歐荻線切割gdk系列中走絲 主要配置 1,採用瑞士專利的高效高頻技術 2,進口高壓水幫浦 3,台灣上銀直線導軌 4,長壽寶石導輪 5,精密數顯光柵尺 6,全電腦自動加油裝置 7,南京穎元鑄件 8,自動緊絲裝置 9,液晶彩色顯示器 10,國內仿慢走絲水箱 11,主軸自動公升降 12,chk編控一體化...

中走絲線切割工具機的優點和特點

工具機通常分為兩類 一類是慢走絲 也叫低速走絲電火花線切割工具機 電極絲作低速單向運 動,一般走絲速度低於0.2m s,精度達0.001mm級,表面質量也接近磨削水平。電極絲放電 後不再使用,工作平穩 均勻 抖動小 加工質量較好。而且採用先進的電源技術,實現了 高速加工,最大生產率可達220mm2 ...

中走絲線切割工具機的優勢及加工技術

目前,中走絲線切割有較強的推廣力度,也有較好的發展勢頭。它 在加工一些厚度不大的工件方面已有實用的價值,但若加工的工件厚度較大,實現可靠加工就較為困難。由於中走絲秉承了快走絲價效比高的優點,又有加工 的優勢,雖然加工效果越好的工具機 越高,但仍然會被一些有需要的使用者接受。結合上面的論述,可知快走絲...