线切割问题总结(36700字)

发表于:2016.12.27来自:www.ttfanwen.com字数:36700 手机看范文

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,数值叠加的结

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、座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,都没实现闭环控制,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。

齿轮间隙,主要是步进电机与丝杠间的传动齿轮。

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。

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。 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。

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,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座标位移精度,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:

与X轴平行的两个直面,尺寸偏小且进给速度慢,说明导轮轴向偏摆抖晃比较大,切缝变大。 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。

450两个平行斜面,尺寸偏小,说明Y轴系统回差大,差值约为两倍的回差。

1350两个平行斜面,尺寸偏小,说明X轴系统回差大,差值约为两倍的回差。

450和1350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450和1350斜面上发现。 450和1350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,

切圆也辩不清它的周期关系。

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。)

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。)

450斜面与1350斜面所夹的角大于或小于900,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。

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。

如上所述,切其它任何形状,都很难把这些都清淅地暴露出来。故切八方确实是检验机床全面精度的好办

法。但用八方来判定机床精度,一定要注意如下几点:

防止切割路线或材料本身的变形。

切割方向和上下面要作好标记。

八方中途不得再调任何一项工艺参数或变频速度。

一次完成,中途不得停机。

要校正钼丝,保证它的垂直度。

不得设置齿隙,间隙补偿。

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1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,Ф0.12载流1.74A,Ф0.15载流2.65A, Ф0.18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.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Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---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:

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。

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。

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。

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。

增加水在缝隙外对丝的包络性,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。

改善变频跟踪灵敏度,增加脉冲利用率。

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100~120mm2/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0.01~2μ,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0.005~0.02,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。应在如下几处找原因: 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。

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。

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)。

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。

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,后到一定程度,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:

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。

间隙内的充塞物以电阻的形式分流了脉冲源的能量,使丝与工件间失去了足够的击穿电压和单个脉冲能量。

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。

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。

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,恢复绝缘能力更强,流动性和排污解力更强的冷却液。

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。

十、锥度机床的最大锥度是怎样确定的?

锥度机床锥度切割靠增加了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线上,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b>0,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,误差是很小的,1.5~30时,误差已明显存在;30~60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,稳定性和方便灵活性也受到影响,直、锥已很难兼顾。

线切割常见问题50例之1-10

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,数值叠加的结

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、座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,都没实现闭环控制,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,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,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座标位移精度,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、450两个平行斜面,尺寸偏小,说明Y轴系统回差大,差值约为两倍的回差。

4、1350两个平行斜面,尺寸偏小,说明X轴系统回差大,差值约为两倍的回差。

5、450和1350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450和1350斜面上发现。

6、 450和1350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、450斜面与1350斜面所夹的角大于或小于900,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。 如上所述,切其它任何形状,都很难把这些都清淅地暴露出来。故切八方确实是检验机床全面精度的好办

法。但用八方来判定机床精度,一定要注意如下几点:

1、防止切割路线或材料本身的变形。

2、 切割方向和上下面要作好标记。

3、八方中途不得再调任何一项工艺参数或变频速度。

4、一次完成,中途不得停机。

5、要校正钼丝,保证它的垂直度。

6、不得设置齿隙,间隙补偿。

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1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,φ0.12载流1.74A,φ0.15载流2.65A,φ0.18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.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φ0.12~70.43mm2/分,φ0.15~90.41mm2/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,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100~120 mm2/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0.01~2μ,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0.005~0.02,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。如图所示。

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,后到一定程度,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:

1、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。

2、选用介电系数更高,恢复绝缘能力更强,流动性和排污解力更强的冷却液。

3、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。

4、事先作好被切材料的预处理,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。

5、提高丝速,更平稳的运丝,使携水和抗据短路的能力增强。

6、人为编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。

十、锥度机床的最大锥度是怎样确定的?

锥度机床锥度切割靠增加了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线上,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b>0,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,误差是很小的,1.5~30时,误差已明显存在;30~60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。

线切割常见问题50例之11-20

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。

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。脉冲能量是钼丝传递的,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1/3~1/4,即φ0.15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,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

记录座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

重复智能处理的结果。

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座标分别表测相邻三个面,其误差值便一目了然。 校正钼丝时,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,防止换向瞬间的叠丝。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μ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μ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μ到几mm的变量,而这个量无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0.05μ~1.5μ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通常是1μ~50μ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μ最多只允许十几个μ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,尽管座标回到了原位,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,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。

线切割常见问题50例之21-30

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。

40~100之间的钢,就一定有大于20μs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物的间隔时间。100~200之间的钢,就一定有大于40μs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,60μs或100V,30A,50μs;125V,30A,40μs;125V,40A,30μs;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材料等,把脉冲幅值提高到120V~150V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槛。

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,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100~120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40~60mm为宜。水嘴与工件表面的距离以20~30mm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:发生的频次是极少的,因为现今的机床控制系统是久经考验,技术成熟的。人为制造的错误它会拒绝接受,它接受下来也可以在加工前校验或回零检查。因多次旋转平移所累计的误差回零检查

也可以发现。

3、机床的精度:这通常是指机械精度,是实际值与理论值的那个差值。产生这个差值的最直接原因是回差和直线度、垂直度。这个差值的范围应该在0.005~0.02mm以内,这个数值是可以测量的,可以调整的,就现今机床结构来说,要使这个误差值控制在0.02mm以下是很容易的,而要到0.005以下又是很困难的。

4、材料变形:只要有良好的操作习惯,计算完了要预演,输入完了要校验,开工之前要校零,手轮刻度要核对。自己没算错,机床也没走错都应有充足把握,所剩就是变形了,只是变形的原因和克服的办法要仔

细琢磨了。(注:详细可见“材料变形可怎么办?”)

二十六、导轮和导轮轴承应如何维护?

导轮和导轮轴承是线切割机床的关键零件,好的精度,好的光洁度,高的效率都依靠一付平衡、轻盈、精

确的导轮。

导轮和轴承的维护要从安装开始,要求所用工具及装配环境应是洁净的,不可使轴承工作位置带进污物。杜绝一切过紧的安装,整个过程中是不允许敲砸和大力压配的,这种安装造成的变形会彻底破坏导轮和轴

承的原始精度。

使用中的导轮要格外注意,当轴承旋转不够灵活或有异物卡阻导轮时,丝会在V形槽内干勒,瞬间V形槽的形状精度就损失掉了。轴承工作环境不可进污水,含杂质的污水研磨轴承是非常快的。更值得注意的是

轴承和导轮绝不允许流过电流,如果高频电源以此做通道,瞬间的腐蚀都是非常严重的。

过脏的水,特别是切铝的脏水要及时更换。

运转过几十个小时的机床,一定要擦拭导轮和轴承套的根部,清除充塞的油泥。并滴入少量机油,让丝全速运转几分钟,使滴入的机油携带污物一同甩出,再滴入机油,如此往复几次。装配合理,使用得当,维

护有效的一付导轮,通常应能使2~3年,一付轴承也应能使半年以上。

要注意现市场上购得的轴承质量很是堪忧,内外环的径向跳动,轴向间隙及珠粒和弹道的耐磨性都不够可

信,尽管它的包装和标记都不可一视,还是慎选慎用为好。

二十七、调整好供水和排水系统

供水系统是由水箱,水泵,流量调节阀,上水管和水嘴组成,要避免这条途径上的任何堵塞,始终保持流量调节阀的调整有效,水在工作区的流量要适当,以水能完全包裹钼丝为准,不可追求过大流量,要经常观察特别是刚开机时,要观察水的回流情况,避免因水口堵塞或管路的空气隔堵造成的回流不畅,一旦污水泛流,会给机床造成诸多的损伤。平时要注意,不可使棉纱毛、絮状物进入供水系统,水变污浊或水箱沉淀较多时要及时更换;水泵电机上不可沾染污水,水泵进线盒要清洁无杂物,如果水泵电机的绝缘被破坏,将直接影响机床和人身安全。水流到床身时,要及时擦拭干净。污水进入导轨,丝杠,轴承等部位又

得不到及时有效处理,会给机床精度带来严重后果。切铝质工件后,会使冷却液、介电绝缘能力损失较快,

水质变得很泻,大量铝或铝的氧化物微粒悬浮水中,要更换冷却液更勤一些。

二十八、进出口怎么没有闭合?

经验不够丰富的操作人员经常会遇到这种问题,特别是切割一些不便装卡或特殊材质的工件,如高硬度、

高弹性、细、长、薄等

首先要强调,操作人员要养成良好的操作习惯,输入控制器内的程序要坚持回零校验,程序能否回零闭合则一目了然;手轮刻度要对零,以便加工完成观察刻度的回零情况;如果程序也回零,手轮刻度也回零,单单是切口没有闭合,则证明机床的控制功能, 座标运动都是正确的。仅仅是因为材料变形造成的。 会不会刻度回零,其实并没走回起点呢?不会的,机床运动回差和重复定位精度的指标要求,机械系统允许的位移丢失是以μ计的。会不会计算机错误,显示回零而根本就没回零呢?也不会的,计算机的回零校验是每段程序指令XY运动总量的代数和,是绝对可信的。这时的没有闭合应主要在材料变形,装卡方法和压板压紧的位置上查找原因。因切缝的延伸,切缝两边的料都在变形,切缝的起点已不在原地了。

二十九、按了执行键怎么不走

通常检索有效程序段,高频电源打开,加工间隙有电压存在,按执行键就应该开始加工;如果按执行键仍

不见走,就应该留意如下各项原因:

1、是否在执行有效程序段,因为错误程序和空程序是拒绝加工的。

2、高频电源是否有效打开,并加到加工间隙上去,还要看清脉宽、间隔,投入的功放,电流表,电压表的

显示。

3、加工间隙是否已被短路。

4、有无24V步进电机的驱动电压,因为电机不能驱动时单板机是在空走。

5、变频取样信号线是否断开致使无间隙电压送到变频电路。(模拟和手动转换可分清原由)。

三十、加工不稳定是怎么造成的?

稳定的加工是这样的:钼丝与工件相近运动,直到间隙被电离击穿,火花放电会在极效应和热熔效应的作用下形成蚀除,冷却液的爆炸和清洗作用,使蚀除物被迅速排出带走,新的或介电系数较高的冷却液使间

隙实现消电离恢复绝缘,间隙被扩大,钼丝与工件再作相近运动。

干扰如上过程的任何因素都会造成加工不稳定。归纳如下:

1、被切工件厚,蚀除物排出路程过长,水进入困难。

2、材料杂质,致使取样和间隙跟踪失灵失准。

3、水的爆炸,清洗,消电离能力差,有效成分少。

4、运丝速度和轨迹不稳定,间隙鉴别紊乱。

5、材料应力变形,局部弹性大,切缝的细微形变吃掉了放电间隙。

6、变频跟踪松紧不适,超出取样电压与变频速度的线性区较远。

7、坐标运动的阻滞,推力的积累(爬行),使放电间隙产生不确定性,跟踪失实失准。

8、进电阻抗大或接触不良,取样不稳或距放电点较远。至使间隙辨别有误。

线切割常见问题50例之31-40

三十一、切铝为什么废导电块?

切铝不但废导电块,很快就形成深沟,而且这个深沟极容易把丝夹断,夹在沟里钼丝拽都拽不出来。其原因是切铝时,会产生大量氧化铝或表面粘有氧化铝的颗粒,他们表面极硬具并有磨粒性质,以此做研磨剂使钼丝与导电块接触部位很快就会磨出深沟,软的铝和硬的磨粒夹杂在一起,充塞在沟槽处,一旦被带进去,就会把沟槽挤死,丝也就被卡断了。导电块很快形成深沟的另一原因是氧化铝在钼丝与导电块间,使运动的两者时导通时绝缘形成火花放电,放电使导电块蚀去的更快。这是靠导电块进电的快走丝线切割机

共有的弊端。

不单是切铝,切导电陶瓷,切氮化硅和氮化硼时现象是类似的。

采用密度更大的材质做导电块,在导电块与导轮间加橡胶刮板,使用更洁净的冷却液,勤更换导电块的工作位置,使用小脉宽大间隔以减少丝的反粘,似有效果但都不太显著,根本解决办法是改轴进电。而轴进

电又会产生结构和丝程电阻大的新矛盾。

好在切铝的积率总比切钢少,采用导电块的机床结构制造和操作都简单方便仍是可取的。被大多数机床生

产厂所采用。

三十二、走丝系统异响怎么办?

走丝系统的异响会出现在如下五个部位:

1、换向瞬间,联轴节或键:这时要仔细察清原因,更换已松动有旷量的键,使之恢复大面积的严密配合;联轴节要恢复缓冲垫的功能,使柔性缓冲确实有效,这些部位不可长期带病工作,否则造成无法修复的后

果。

2、丝筒内的异物声响,原因大多因为小的金属颗粒或钼丝头进入丝筒,只要不是丝筒内的动平衡调整镙钉

脱落,可以照常运转,很快小的金属颗粒或钼丝头会消磨怠尽。

3、齿带或齿轮的异响,要检查齿带或齿轮是否已过度磨损,要及时更换,如因咬合间隙不当,要及时调整

其咬合间隙。

4、丝筒到走丝丝杠承担过大的负载力造成磨擦或撞击声,很快会将相关机件损毁,该部位的异常现象要停

机认真查找,直到排除为止。

5、走丝电机的扇叶或自身动平衡。

三十三、怎么判定断丝保护灵不灵?

断丝保护功能是靠KA2小继电器实现的,12V直流电源经上丝架上两个进电块间的钼丝加在KA2上使KA2吸合,一旦两进电块间没有钼丝,KA2就断开。两进电块同时与按扭盘上的“断丝保护”开关上的一对触点并联,“断丝保护”开关就起到是否代替这段钼丝的作用。两进电块间的钼丝或“断丝保护”的开关都起到保证KA2吸合的作用,KA2的一对常开触点则串在总开关接触器KMI的控制回路内,KA2失电,则KMI断电,切断整机电源。没上钼丝时,“断丝保护”开关就决定了KMI能否吸合,当两个进电块被钼丝短路时,“断丝保护”开关即使断开,KA2也可吸合,这时如果人为地使钼丝脱离与一个进电块的接触,则整机立即断电。这里应说明一下,因运动着的钼丝与固定的进电块间的接触不是一个很稳定的连接,进电块上会有火花甚至是KA2误动作的现象。这就靠调整钼丝在进电块上勒紧的接触程度,做到即有良好的电接触又不至造成过大的阻力。同时进电块与床身间的绝缘和进电块的清洗稳定也是至关重要的,为达到断丝保护的灵敏有

效,这一部位的调整和保洁当然是非常重要的。

三十四、高频电源是怎样传送到加工面上去的?

线切割的机理仍符合脉冲放电的电蚀原理,所以传送中的能量损失最少,钼丝承载的电流量最小,且电流

不通过任何导轨、丝杠、轴承、导轮等运动部位,这些都是重要

原则。通常工件是放在绝缘垫条上的,垫条担负着与床身间的绝缘任务,这里的绝缘要求非常可靠。电源的正极是通过垫条传递到工件上的。电源的负极通过丝架上的进电块传递到钼丝上,所以进电块装在距加工点最近又相对稳定且不干扰钼丝在加工区的稳定运行的位置。进电块与床身间也应是绝缘的。高频电源送到加工面的通道应该是“进电块—钼丝—工件—垫条”。任何其它旁路的电流都会损害它所经过的机械零件,都是不允许的,特别是有相对运动的部位。为了保证变频取样最接近加工间隙,所以取样正极要直接

接在垫条上,取样负极要直接接在进电块上。

三十五、换向时不断高频怎么办?

换向断电,即丝不是正常转速时就停止切割,这是保证切割质量,保持不断丝的必要条件。断电的原理是只要行程感应开关,KA3和KA4中有一个是动作状态,向切割面提供高频电源的继电器就会断开,间隙里就不会有电。要注意到如果丝筒还在换向,就说明KA3和KA4动作是正常的,只剩下高频继电器为何自

通了,“自校”开关是专门设置的代替高频继电器令高频强制接通的。当发现换向不断高频时,要分别证实一下单板机,高频继电器,“自校”开关和走丝电机的接触器(KM2)对高频的控制作用,如果同时失控,则可以怀疑是高频电源功效管的某一只已经击穿,此时加到丝和工件间的不再是脉冲源而已经成了一个直流源。钼丝与工件将一触既断,电流表和电压表的显示也与正常时有很大区别,此时可以通过各路功效的

选通开关一一试验,把已击穿的一路关断也就行了。

三十六、走丝电机为什么不换向了?

见机床电器原理图:电机换向原理是这样的,丝筒导轨上运动的拨叉分别去触动左右两个行程感应开关,与感应开关联动的是KA3和KA4两个继电器,两个继电器与KA1间构成直拖开合关系,用KA1的两组触点直控换向板上的两对可控硅的控制极,使两对可控硅交叉导通,达到A、C两相交叉向电机供电的目的,

从而使电机换向。

因此,向KA3和KA4供电的12V直流电源,左右两个感应开关的正常动作,KA1的开合两个状态及KA1的两组触点对可控硅的控制作用以及四只可控硅的有效通断都是电机换向的直接要素;同时也应注意小继

电器与继电器座间的接触良好;换向板上的

12芯插头联接可靠;换向板上有没有过热和烧焦痕迹,有无电容击穿或电阻烧断现象。检查这类毛病要注意:先观察KA1、KA3、KA4的动作要准确,符合逻辑,接触器动做力度明确,触点无伤食蚀。必须注意

带电状态不可手触换向板或接触器,一切拆卸更换都必须在断掉总电源之后。

一旦电机换向失控,就只能依赖于行程保护的作用,所以要经常检查试验行程保护开关的保护断电作用,

以保证不至撞出,这是维修和操作人员时时要注意的。

三十七、没有高频电源了怎么办?

首先应明确打开高频电源的逻辑条件:1、单板机进入有效程序运行;2、高频电源处于待命状态;3、丝处于正常转速;4、不处于换向瞬间;5、用“自校开关”强制开高频。这五个条件可以分别试验观察。 如果连“自校”开关也打不开高频,则应怀疑主振电路是否有脉冲输出,高频开关继电器是否有效,控制柜

到机床再到床面子的传送渠道是否畅通,供电整流桥是否断路,保险是否完好。

如果“自校”开关能打开的话,则应逐一检查:1、单板机运行的是否正常有效程序,可打到“手动变频”位置验证。2、高频电源是否被单板机强行关闭,在面板上操作“待命,上挡,D”,应能使面板上的“高频”显示灯

亮暗互现。3、高频开关继电器是否还有动作。

如果观察不细也常犯另一种错误,即高频已被短路了或脉冲功放一路也没开,只是因为没了火花放电或变

频电路不走就轻言没有高频,这也是要注意的。

三十八、短路了为什么还在走?

加工间隙电压经取样到变频电路,变频产生快慢不等的信号以伺服进给,就是说走与不走,快与慢是由间隙电压决定的。短路了还在走大致是两种情况,一是不受间隙电压控制的均速进给,这是因为手动进给的一个直流电压强加到变频电路上,这时的特点是进给匀速不变,不受丝筒换向控制,也不管间隙有无电压。因为设置手动这个档位的目的就是脱开间隙电压的控制。二是以极慢的速度(约一两秒甚至几秒钟一步)

慢走,这通常是取样点与短路点间还有一个压降,这个较低的电压值在变频电路积累,或是变

频电路本身的一点漏电就形成了几秒钟一步地蹦。另外,被切割材料的杂质或是材料本身电导率低,也使取样电路得不到短路信号,所以杂质含量较多的材料是很难切的,电导率低的材料能切也是有条件的,这

就是一些特殊材料切割要采取相应措施(甚至要改造硬件结构)的原因。

三十九、机床掉电与谁有关?

机床自行掉电,通常不要马上恢复,而应查找掉电原因。机床掉电主要与如下几点有关:

1、三相四线制供电电源的三相严重失衡,会导致空气开关相平衡保护。零线上的压降过大,会因自身或同

网邻居负荷的变化招致零线电位浮动,瞬间一个峰值会直接干扰各控制回路。

2、保险或供电回路上的某一接点接触不良。

3、断丝保护继电器接触不够稳定。当然与继电器本身和进电块的接触都有关系。

4、电机或变压器绝缘强度降低,当然这会伴随着爆保险。

5、向断丝保护继电器提供电源的12V直流源损坏。

6、行程保护开关和停止按钮的常闭触点闭合不好。

7、走丝刹车电容或向电容充电的二极管击穿。

四十、床身为什么会带电?

我们通常指的带电是指的床身与地线之间的电位。这种带电是直接危及人身安全的。为防止人身事故,机

床床身必须稳妥地接到接地电阻不大于10Ω的地线上。

床身带电的原因大致有七种:

1、没加装地线或地线接地电阻太大。

2、电网零线电位过高,三相用电严重失衡或零线在输送途中的接触不良所致。

3、机床内的电源变压器的绝缘强度不够。

4、交流电机绕组与壳体间击穿。

5、水泵定子或接线盒处进水。所以换水时水泵严防横放或倒置。防止残存污水流入水泵电机里。

6、污物或杂物造成了某带电部位与床身的短路。所以在狭窄、污浊、潮湿、无序的场地放置机床是危险的。

7、刹车电容外壳漏电。

线切割常见问题50例之41-50

四十一、水泵在转为什么没水?

水泵转而不上水,沿水的传送路径找就是了,要注意阀门、管子打弯处、水嘴接口处是较容易堵塞的。电网的改造或供电施工后,造成供电相序颠倒,水泵也就反转了。还有一个最不易查找的原因是叶轮在电机

轴上松动,使电机轴转而叶轮没转。

平时切忌棉纱毛之类混入水箱,换水时要将沉淀和污垢擦净,从安全角度出发还要注意汽油酒精类不要大量混入水箱。其实水的耐受程度大于人的感觉,就是说看着脏了其实还可以使,有时为切光洁度还故意掺

些旧水。

四十二、丝筒刹车怎么不灵了?

丝筒刹车功能的实现,是在丝筒运转同时向一个大电容里存储足够的电量,当电机停转失去交流电压的同时,把这个直流电量加在电机的一个绕线组上,使电机的定子成为一个电磁体,吸住转子起到刹车作用。 刹车不灵只有两个原因:一是电容里没充上足够的电量。因二极管或充电电阻的开路,使电容失去了充电回路。二是停车时电容里的电量没加到电机上,可能是触点的烧蚀。因为大电流放电很容易烧蚀触点。 要注意的是电容充电需要时间,若丝筒起转的时间很短,电容器还没能充上足够的电量,刹车也会不灵的。

四十三、进电块和工件垫条为什么与床身是绝缘的?

进电块—钼丝—放电间隙—工件—工件垫条—脉冲源,这是高频电源向间隙提供脉冲电流的通道。这个通道的任何部位与机床床身间都应是绝缘的。其原因有四个:一、有效地保护导轮,不使电流通过导轮和轴承。因为导轮轴承是固定于床身上的丝架上的,虽导轮套带绝缘,但是被水、污物浸泡着,绝缘不够可靠。为防止电流通过导轮、轴承,经轴承座流到床身,床身与高频源必须是绝缘的。二、保护丝筒轴承和运丝

导轨。其原

因也是防止从钼丝、到丝筒、到轴承、到导轨又到床身这个通道的电流通过。三、保护步进电机的绕组与壳体的绝缘。因为步进电机绕组是直接接到0V-24V上的,由变频取样的原因,高频电源的负极也与0V相通,此时一旦废料或工件瞬间与床身接触,高频电源的整个电位差就都加到电机绕组与电机壳体之间,极易使步进电机绕组与壳体击穿烧坏。四、防止能量损失,保证脉冲源的峰值电流。一旦进电块或工件垫条与床身的绝缘降低,床身成了短路或部分短路脉冲源正负极的一个功耗电阻,能量损失了,电流峰值被削

弱了,取样也不准了,切割效率会被明显降低。

所以进电块、工件垫条与床身的绝缘要经常检查,经常维护,使之维持较高的绝缘强度。这是机床维护的

一个很重要的部分。

四十四、单板机数码为什么乱闪?

以单板机作线切割操控系统已有20多年,目前正在服役的线切割机以单板机作控制的约占总量的85%,其主要原因是单板机的稳定可靠和操作简单,可以说单板机的控制系统技术成熟,久经考验,有极大的社

会认同度。

目前我公司生产的线切割是以C51单板机做主控系统,外加E58承担操作及显示,功能得到扩展,操作习惯与以往无大差异,可靠性更高了。且显示系统采用16位全要素显示,使操作者可随时查到任何控制数据

信息。

但偶尔会发现数码在无规律乱闪,这大多是电源系统发生故障,如交流供电严重不稳,出现较高频次的断续供电。也可能单板机自己的电源系统出了毛病,如5V三端稳压块开路,电源滤波电容容量太少或严重漏电。桥式整流的半臂断路等。极少出现主板原因。如果经证实是主板电路损坏或RAM存储丢失,本公

司将立即招回单板机,并快速恢复用户的整机操控系统,只是这种情况是很难一遇的。

因各种非法或误操作,通常不会出现乱闪,仅是显示某种错误而已,用待命、上档、L4键一般可恢复单板

机起始状态,最多关一次电源重开罢了。

四十五、完工停机功能可以常用吗?

现在生产的机床,大多具有完工停机功能,它确实省去了熬人的守机等待时间。但完工停机功能是不可以

常备必用的。有很多时候还是不用为好:

1、末段程序必须有人处理的时候。有时切下的废料较重,任其自由落下轻则断丝,重则砸伤床面。这时临

到快要掉下时,必须人为去卡紧固定一下。

2、高强度、高弹性的零件。这种材料的切割到完工切口闭合的一瞬间,因切缝的弹力或变形,往往要夹丝,

短路。如果任其就地再转一段时间,切好的工件也会勒出沟槽痕迹,使材料和时间都白费了。

3、加工不够稳定或材料有杂质的时候。这时一旦切割短路,往往需要人来处理一下,排除短路,另择切割方向或是易地改撤,而一味地任其短路或反复回退,时间浪费了,因回退造成的切削面已伤痕累累。

4、非常精密的切割任务并多次切割或多型孔。一次或一个型孔完工停机,再次开机时丢掉了关机时的电机

定相,任其开机状态,可能造成1μ,2μ;最多可为3μ的错差,累计几次,也就精不了了。

四十六、步进电机缺相的现象和原因?

线切割机床的步进电机,多为五相十拍或三相六拍制,即按特定相序依次相吸达到步进目的。缺相或相序错误都会使电机丢步或原地踏步。这两者的最大区别是:缺相会在该相吸合时使整个电机无工作相而失去锁相力,即手可以转动电机。而相序错误会导至进二退一或进三退二,原地踏步。已经正常工作过的机床是不会中途相序出错的,通常的毛病是缺相。与缺相相关的有:1、单板机发出的进给信号,2、驱动器提供的24V电源,3、电机驱动管子的功率输出,4、功耗电阻的限流和旁路消峰二板管的保护,5、电缆和插头把驱功电流传送给电机,6、电机的绕组和引线。缺相不会离开这六方面的原因。所以要先观察后动手,功率驱动三极管的工作状态会在发光二极管上明确地显示出来。驱动三极管完好,显示正常仍是缺相状态时,则依次查找联机电缆两端的接插,24V电源的承载能力及功耗电阻的通断,整个过程要作到不盲目的拆卸和焊接。有两种情形出现时,需与销售厂商联系后再行修理,1、确实单板发出的进给信号缺相,2、步进电机内部断线,如果是驱动三极管失效也应有两种情形,一是发光二极管不亮,应怀疑驱动管已开路,二是发光二极管不灭,则应怀疑驱动三极管已短路,更换驱动管时要注意,使管壳与散热片间要有大面积

的稳定接触,贴合面涂导热脂,防止管芯温度不能有效散发而再度烧坏

四十七、怎样维护好通讯传输系统?

使用通讯传输功能传递加工程序的用户日渐增多,原因是这个模式延用了大家已多年习惯的单板机操作系统,方便、可靠。又加进了独立快捷的PC机编程系统,强大的绘图能力,快速的程序生成。操作编程两

不耽误,相互独立各成系统,这对操作者来说再方便不过。而通讯传输系统就是这两者联接的纽带。 PC机是以二进ASCIICO码向单板机输出的,其间五个数据线,一根同步信号线和一根0线。单板机的接收系统是与之在幅值,阻抗和同步方式相匹配的。因为它联接的是两台机子各自的接口,所以不可频繁地

插拔那根联接电缆,更不允许带电状态的插拔。

两机之间传输的同步方式,程序格式都是不可改变的唯一方式,任何一方的非格式状态都会造成不能传输。PC机的并口应专用化,取消其它设备,如打印机、扫描机的并用。联线不宜过长,普通多股线缆最多不超

过6米。

传输双方任何一方出现自身功能性故障,特别是电源故障时,都不要再联机使用。

四十八、线切割表面受到哪些影响?

线切过程使加工面承受了电离,热熔和冷却的过程,所以表面会发生相应的组织变化。由表到里依次是镀

覆层,热熔层,变质层和热影响层。

镀覆层:主要来自冷却液热分解的碳黑和液中悬浮的金属微粒,附着于表面其厚度约0.05~1.5μ,由镀覆

原理决定,镀覆层是切缝丝的入口处薄而出口处厚。

热熔层:它是被热熔后没飞溅到冷却液里而存留下来的那部分,已不是原组织的物理结构,其硬度强度也

差距甚远。多片叠切把切缝焊接一体的就是它。厚度约0.1~5μ。

变质层:它是被热熔过程加温但没到冷凝飞溅的程度,但经过加温冷凝过程已经不是原组织的金相结构,原淬火硬度很高的可能变软了,原没淬火的会因此有了硬度,硬度强度很高的可能会因此产生了龟裂。变

质层厚度约0.1~5μ。

热影响层:变质层过渡到基体有一个渐变过程,这就是热影响层。它没发生剧烈变化但较厚,大约5~20μ。 应该说线切表面发生变化的范围是很小的,总共大约在2~25μ间。但某些重要场合也是不能忽视的,起码

应知道原因及后果,以备后续措施。

四十九、如何选择线切割机的种类?

国产快走丝线切割机的确是中国的特产,除中国内地,没有任何生产该类机床的厂家。如果就机床机械主机来说,无论原理和结构,都没有很悬殊的本质区别。各家机床的优劣差距体现在精度高低,精度的稳定持久性,机械加工件的精细程度,主要关键件的质量及可靠性。至于快速往复走丝带来的诸多加工弱势,尚无人能从主机机械结构上作出突破性改变。而操作控制系统,则大体有如下三类:分立元器件式,已逐渐淡出,占社会总保有量的1%—1.5%,且开机率较低。二、单板机式,是现今服役出力的主体,占社会总保有量的85%左右,是完成线切割任务的主力。三、PC机式,实现了编控一体,实现了图形直显和跟踪,实现了全界面操控,更方便,更直观,目前流行版本大致有十几种,尚没有一家形成绝对优势。PC

机式占社会保有量的15%左右。

单板机式的操控系统所以在市场上长盛不衰,主要原因在于:1、单板机的功能资源得到充分利用,已成为单板机应用领域的一个杰作。2、单板机的低价位,高可靠性。3、久经市场磨砺,技术成熟,完善。4、操作人员群体的识知度高,适合操作队伍的思维惯性。缺点在于除手动编程外,依懒其他编程手段和线接的传输。无屏幕显示和图形跟踪。数据存储量受到限制,无法直接对加工参数直接进行数字化修改设置等。 PC机式的操控系统得到众多用户的认可和好评,其内在原因是:1,符合技术,特别是计算机技术发展应用的总趋势。2、现成的机器配置和操作平台,生产厂只需单独研制编控程序和系统接口。3、编制程序和机床控制合为一体,省去了传输和存储之忧。4、及时便捷的彩色显示系统和图形的显示跟踪给使用者直观和可信的感觉。5、改造和升级的便捷也极具感召力。它的缺点在于PC机的绝大资源未被充分利用。使自然使用环境和电网供电条件变得较为苛刻,主板和主要配件市场保有时间较短。使整机再批次生产和修理

困难等。

估计单板机式和PC机式操控系统将在较长时间内并存和竞争。

未来的线切割机,钼丝,快速往复走丝将延续下去,现行冷却液将因环保力度的加大出现质的改变;操控将更加人性化,便捷化,适用范围将更广。手控盒操作,甚至无线手控盒将普遍采用,工艺参数将主要集

中解决五大问题,

1、稳定的0.01以上的精度,2、换向条纹的淡化和无碍化,3、稳定实用且不断丝的120mm2/分钟以上的

切割效率,4、铝材与钢一样的不断丝,5、与快速往复走丝相适

应的张力系统。6、无锥度机床操作更方便,兼用锥度功能将是随时拆装的附件形式,精度稳定性更高,锥

度机床将专用化。

五十、你了解线切割吗?

线切割是机械加工中诞生较晚的一个,初始于二十世纪六十年代,发展于七十年代,普及于八十年代,现

今已到了上台阶上档次的年代。

很多人,特别是模具行业很久以来就奢望有一种手段,像“钢丝锯”切木头一样地切割钢铁,特别是淬火有

硬度的。即解决复杂形状问题,又解决内外尖角和清根问题。

五十年代,电火花加工开始被认识,电火花机床开始进入加工领域,虽然当时只能解决硬度问题,打些丝锥钻头之类。但这是电加工在模具行业大行其道的开始。这时人们已经认识到如果“钢丝锯”加上“电火花”,“锯”有硬度的淬火钢应是可能的。于是,让一个轴上储的大量铜丝经两个导向轮缠绕到另一个储丝轴上,两个导向轮间放上工件,工件接RC电源的正极,铜丝接RC电源的负极,就实现了火花切割。尽管当时两个储丝轴像电影片盘一样的更换,尽管当时以各种摩擦方式制造丝的张力,也尽管当时以防锈防臭的磨床冷却液做加工液,必竟实现了“线电极火花切割”。六十年代初期,某些军工企业和模具行业骨干厂以技术革新、自制自用的形式开始制造“线切割”。大多是用铜丝、丝速2~5米/分、RC电源,至多是电子管脉冲源,控制方式业多是手摇和靠模。就这样切出的如山字形矽钢片和电子管极板冲模仍是另人瞩目。随着电子控制技术发展,放大样板、仿形和光电跟踪的控制方式也一度推动了线切割的进步。当时的渭河工具

厂、华通开关厂、774厂等都曾造出风格各具的线切割机床。只是没能工业化、商业化。

直到19xx年,晶体管被广泛应用,开关逻辑电路也成熟了许多。复旦大学的几位老师以“与生产实践相结合”成果的方式推出了“数字程序控制线切割机”,分立元件,四十多块印刷板,数码管和氖灯显示,常州以手工下线的70步进电机,双V钢球导轨,丝杠加导轨排丝,F形丝架,…………直到今天,用钼丝、丝杠

加导轨排丝、F形丝架、直径150左右的丝筒、行程开关换向等仍在延用。

几年内,许多无线电专用设备厂相继以“复旦”作“蓝本”生产线切割机,当时主要问题是元器件质量,控制系

统可靠性,…………机械精度问题尚未充分认识。进入市

场商品化最早的是杭无专,19xx年。年产几十台已令人咋舌了。当时为买到几只耐压80伏的大功率三极

管,要派人持支票到晶体管厂坐等一个月。

19xx年,Z80、8086单片机的上市给线切割带来突飞猛进发展的机遇。苏州的几个主要生产厂很快以Z80取代了分立元器件,体积、结构都大为改观。可靠性已不是扼喉问题。产量大幅提高。几年内单片机的型

号和功能不断更新,线切割得到高速发展。

单板机的改型进步,推动操作控制和显示系统的逐渐完善,编程输入、接口电路、变频、驱动的日臻规范,

使线切割成了单扳机应用的一个杰作。市场优势地位就是这时打下的。

八十年代是线切割大普及的年代,它成了模具行业的主力军,成了机械行业发展最快的新工种。以至现在

模具行业的不少从业人员离开线切割就不知道怎麽生产模具。硬度高形状复杂就无从下手。

计算机在九十年代大发展大普及,在线切割的应用也得到长足发展,用计算机现成的系统,把绘图软件修补改造就能编程,功能控制和接口嫁接过来就能操纵机床,数据存储图形显示又都是线切割的强项。线切割是IT业大有作为的领域。当然,强大功能资源的浪费、系统运行的可靠性、缺乏占据全行业主导地位,

易学易懂易普及且实用的软件,是困扰PC机大面积展开成行业主力的关键。

据20xx年统计,全国快走丝线切割机总保有量约65万台,其中分立元件占1~1。5%,PC机占13~15%,

大部分为单扳机,占85%左右,是行业的主战机型。

至今快走丝线切割机仍是我国特有的,结构简单廉价低耗高可靠,运行成本低,50~100mm/分的速度,0.01~0.02mm的精度,尚能满足绝大多场合的需求。如果有高水平的维护和精细操作,再多花一倍时间,

精度到0.005~0.01mm之间,光洁度接近慢走丝效果,也是可能的。

快走丝线切割机运行成本是这样的:耗电——1200W,1.2元/小时;耗液——6公斤×6元/公斤=36元,用200小时,0.18元/小时;耗丝——300米×0.18元/米=54元,用120小时,0.45元/小时,总计1.83元/

小时。

国外的线切割机初始于六十年代末期,并首先在日本、瑞士产业化,商品化。一开始他们的基本模式是这样的:依托PC机的强大功能资源,精密机械制造的传统优势,力求高精度、自动化。用铜丝,φ0.3~0.35mm

丝径,一次性使用,丝速2~6米/分,无

害化的去离子水。早期的慢走丝与快速往复走丝相比,精度、光洁度占优,而速度、切厚能力、内尖角的

清根能力和操作方便均不及。

据20xx年统计,进口(包括合资仿制)慢走丝线切割机总保有量突破4000台。但利用率稍差,各使用厂操作水平也有较大差异。发展至今,慢走丝线切割机又有大幅进步,如操作人性化,以至一台机子可转换世界各种语言界面。打穿丝孔,自动穿丝,可无人值守,精度可稳定在μ级,0.8以上的光洁度,最大200mm/

分的效率等,但切厚能力仍不及快走丝,内尖角的清根能力仍受丝径限制,开机运行成本也太高。 慢走丝线切割机运行成本是这样的:耗电——3200W,3.2元/小时;耗液(包括水发生器和过滤)——7元/小时;耗丝——0.4元/米×180米/小时=72元/小时;总计82.2元/小时。与快走丝相比约45∶1。如果

再考虑100倍以上的购置费。.

随着大量新技术的应用,慢走丝线切割机也日臻完善,如自打孔自穿丝,从加热拉长捋直,丝端头处理,细管向工件面的引导定位,高压水的承托和穿认,接触传感,到穿丝成功的判定,简直是精密传动自动控制的典范。再如恒张力系统,利用软铁盘在磁粉中转动的阻尼,利用磁场中转子的发电效应,利用双电机的差速差力,反馈控制取得准确的张力。慢速和纯水也使火花不暴露的浸泡加工成为可能,窄脉宽大峰值

的应用,使厚度加工能力和最大加工速度也达到很高的水准。

很大程度上,购置慢走丝线切割机成了“追求精度、注重质量、经济实力”的一种展示。

总之,快慢走丝呈相互拟补,相互竞争,相互促进,各具特色,各展所长,将是长期共存的局面。快走丝不经铺垫直接卖到国外的可能很小,慢走丝也不可能把快走丝淘汰出局。凭借快走丝的廉价和实用,用示

范推广的办法首先介绍到国外的某个地区,被认识和采用的可能也是有的



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