隨著模具工業(yè)和其它加工制造業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)電火花線切割各項(xiàng)工藝指標(biāo)如尺寸精度、表面粗糙度等都提出了越來(lái)越高的要求。單向走絲電火花線切割機(jī)床具有加工效率高、加工精度高、電機(jī)消耗低等優(yōu)勢(shì)，但其價(jià)格是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床的4～5倍。往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床雖然具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但其加工精度較低，若要在一次切割工藝過(guò)程中提高精度及表面質(zhì)量，只能采用降低高頻電源脈沖寬度參數(shù)、增大脈沖間隙、減小輸出電流值，以降低加工效率為代價(jià)來(lái)提高加工工件精度和表面質(zhì)量。另一途徑是采用多次切割，但由于其絲速快，一次切割后再切割時(shí)切縫寬度大大增寬，鉬絲振動(dòng)明顯增大，若采用常規(guī)的切割工藝，第二次切割后的表面粗糙度也得不到有效的提高。
本文從以下幾個(gè)方面討論在往復(fù)走絲電火花線切機(jī)床上采用多次切割技術(shù)時(shí)工藝的改進(jìn)，以提高加工工件精度和表面質(zhì)量。
1. 加工參數(shù)
快速走絲時(shí)鉬絲是一種隨機(jī)振動(dòng)，鉬絲在空轉(zhuǎn)時(shí)，振幅大約在0.03ram左右，為了避開(kāi)振動(dòng)對(duì)工件表面的影響，在切割凹模時(shí)，第一次切割留有極小的余量，然后以大脈寬、大電流快速進(jìn)給，高速高效一次加工成工件的形狀，在第二次切割時(shí)將鉬絲退離工件一定的距離，即放電間隙加大，故二次切割時(shí)沒(méi)有電火花，是—次低腐蝕放電過(guò)程。應(yīng)在小電流、窄脈寬、小能量脈沖條件下進(jìn)行。在這個(gè)階段，應(yīng)采取了降低高頻電源脈沖寬度，增大脈沖間隙，減小輸出電流示值的辦法，使電極絲所受的單面火花激擾力減小，同時(shí)也減小了火花放電問(wèn)隙，使跟蹤電流調(diào)整到運(yùn)行速度與機(jī)床空運(yùn)行速度接近時(shí)進(jìn)行切割。
2．程序的編制
經(jīng)過(guò)對(duì)二次切割加工方法的分析與反復(fù)試驗(yàn)，考慮具體二次切割時(shí)，機(jī)床重新定位精度及二次切割放電間隙等因素，在編寫切割凹模的二次切割程序時(shí)，取△f≈0.05mm為宜，其中△f=f2-f1，f1-第一次切割間隙補(bǔ)償量，f2-第二次切割間隙補(bǔ)償量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)△f過(guò)大時(shí)，相當(dāng)于機(jī)床空走，即沒(méi)有進(jìn)行火花放電加工；當(dāng)△f過(guò)小時(shí)，則相當(dāng)于機(jī)床雙邊對(duì)稱余量加工，同樣無(wú)法達(dá)到二次切割加工的目的。
3．工作液
由于一次切割時(shí)是以電火花加工為主，二次切割時(shí)是低腐蝕放電過(guò)程為主，工作液要適應(yīng)兩種加工方法的要求，而且對(duì)機(jī)床、工件不腐蝕。經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，確定該工作液以自來(lái)水為主要成份，添入適當(dāng)?shù)奶砑觿?。工作液配方比例如?所示。
表1 工作液配方比例
名 稱 百分比 作 用
水 92.3%
電解質(zhì) 0.8％ 控制適當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率
防銹劑 0.8% 防銹、防腐
消泡劑 0.015％ 加強(qiáng)滲透、洗滌、潤(rùn)滑效果
有機(jī)化合物 5～7％ 提高粘度，同時(shí)起到爆炸劑的作用，
洗滌劑 0.03% 加強(qiáng)滲透、洗滌、潤(rùn)滑效果
結(jié)合劑 0.05% 控制粘度
4．易損件
當(dāng)?shù)谝淮吻懈罴庸そY(jié)束時(shí)，其切割加工的大量工作已經(jīng)完成，接下來(lái)的多次切割加工，實(shí)質(zhì)是針對(duì)提高加工工件精度和表面質(zhì)量進(jìn)行的。由于往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床影響切割精度的關(guān)鍵問(wèn)題之一就是電極絲振動(dòng)問(wèn)題。電極絲振動(dòng)的原因主要有貯絲筒的動(dòng)態(tài)不平衡、徑向跳動(dòng)、貯絲筒軸承、導(dǎo)輪、導(dǎo)輪軸承的動(dòng)態(tài)跳動(dòng)以及電極絲的張力等。所以在采用二次切割切割前必須調(diào)整貯絲筒狀態(tài)、更換導(dǎo)輪及導(dǎo)輪軸承。另外在加工過(guò)程中，電極絲在高速運(yùn)動(dòng) (其運(yùn)動(dòng)速度為300～700m/min)和切割中產(chǎn)生高溫(10000℃左右)作用，加之老化使電極絲損耗、直徑減小，造成張力下降、振幅增大，從而導(dǎo)致加工中振動(dòng)增大，影響加工效果。由于一、二次切割加工電極絲所處的位置是不相同的，第二次切割時(shí)，切縫寬度大大超過(guò)第一次切割時(shí)的切縫寬度，切縫兩側(cè)不能限制鉬絲的振動(dòng)（見(jiàn)圖1）。其中一次切割是雙面對(duì)稱余量加工，此時(shí)電極絲是在一個(gè)較封閉的環(huán)境中進(jìn)行切割加工，對(duì)電極絲振動(dòng)的阻尼作用較大，同時(shí)有利于電極絲在切縫中的穩(wěn)定；而第二次切割是單邊余量加工，加工時(shí)作用在電極絲上的放電力是不對(duì)稱的，電極絲兩側(cè)的阻尼狀態(tài)也不一樣，切縫對(duì)電極絲振幅的約束整平作用也不存在了。此時(shí)電極絲的振動(dòng)與空載時(shí)電極絲振動(dòng)相近，最大限度地減小電極絲振動(dòng)、增大張力至關(guān)重要。因此可采取了兩次緊絲的方法來(lái)提高上述 指標(biāo)。在緊絲時(shí)，一定要注意用力適當(dāng)，在確保電極絲不斷的前提下盡量拉緊電極絲以保證電極絲的張力(一般應(yīng)在15N左右)，使電極絲在切割過(guò)程中的振動(dòng)控制在0,03mm之內(nèi)。
5．小 結(jié)
往復(fù)走絲線切割機(jī)床實(shí)
