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线切割常见问题50例(二)

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-06-22  浏览次数:612


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。
 
 
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