高速走絲電火花線切割加工斷絲原因及預(yù)防
2007-11-13 13:58:36
摘要：針對(duì)高速走絲線切割機(jī)常見的斷絲現(xiàn)象，詳細(xì)分析了電極絲易斷的六大因素：電極絲的因素、送絲機(jī)構(gòu)的因素、工件的因素、電參數(shù)的因素、工作液的因素、操作使用的因素等，提出了相應(yīng)的預(yù)防方法，對(duì)改善工件表面質(zhì)量和精度，提高加工效率有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵字：高速走絲電火花線切割；電極絲；斷絲原因；預(yù)防
電火花線切割機(jī)床根據(jù)電極的運(yùn)行速度通常分為兩大類：一類是高速走絲電火花線切割機(jī)床，這類機(jī)床的電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度為6-11m／s，另一類是低速走絲電火花線切割機(jī)床，這類機(jī)床的電極絲作低速單向運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度低于0.2m／s?，F(xiàn)階段高速走絲電火花線切割機(jī)床仍然是我國(guó)生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。
由于高速走絲線切割加工走絲速度快，且是單雙向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此斷絲是普遍存在的一個(gè)問題。本文就高速走絲斷絲的原因作了全面的分析和研究，并提出了相應(yīng)的預(yù)防和解決措施。
1 斷絲原因及預(yù)防
1.1 電極絲的因素
(1) 電極絲的材質(zhì)。在高速走絲電火花線切割加工中，其電極絲通常采用鉬絲，并要求有較好的導(dǎo)電性和韌性。因?yàn)楹玫膶?dǎo)電性，單位長(zhǎng)度的電阻小，否則，消耗極絲電阻上的能量多，加工電源輸送到間隙的能量少，消耗在電極絲上的能量多，電極絲發(fā)熱，易斷絲；韌性差,則在頻繁的急熱急冷變化中也易斷絲。另外，電極絲的質(zhì)量要保證，如表面粗糙度較小，尺寸精度較高，否則，在加工時(shí)，電極絲也容易斷絲。
（2）電極絲的直徑。電極絲的粗細(xì)是影響斷絲的一個(gè)重要原因，通常盡可能在滿足加工要求條件下，選擇較粗的電極絲。若電極絲直徑過(guò)小，則承受電流小，切縫也窄，不利于排屑和穩(wěn)定加工，斷絲的可能性較大。另外，較粗的電極絲，可提高電極絲的張力，減少電極絲的抖動(dòng)，不易斷絲。因此，當(dāng)電極絲使用損耗到一定程度時(shí)，要及時(shí)更換電極絲，以免電極絲太細(xì)而斷絲。
1.2 送絲機(jī)構(gòu)的因素
送絲機(jī)構(gòu)引起的電極絲的斷絲主要由送絲機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊、檔絲塊等零部件的安裝不當(dāng)或磨損以及電極絲的松緊不適所致。
（1）導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊、檔絲塊等零部件安裝要正確，間隙要合適，轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活，導(dǎo)輪不允許有較大的徑向跳動(dòng)或軸向竄動(dòng)，電極絲不允許疊繞或夾絲，要減少電極絲抖動(dòng)，提高電極絲運(yùn)動(dòng)精度，否則，容易造成電極絲的斷絲。另外，要經(jīng)常清洗有關(guān)的零部件，消除污垢；導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊等零件磨損到一定程度時(shí)，要注意更換。
（2）電極絲的松緊不適極易引起斷絲。電極絲上絲、緊絲是線切割的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接影響電極絲的張力，過(guò)松，電極絲張力過(guò)小，抖動(dòng)過(guò)大，易斷絲，且影響工件質(zhì)量和切割速度；過(guò)緊，電極絲張力過(guò)大，也容易斷絲。因此，電極絲的松緊要合適，當(dāng)進(jìn)行孔或端面加工時(shí)，在最初放電位置時(shí)，很容易斷絲，此時(shí)的張緊力可略小些，工作一段時(shí)間以后，再對(duì)電極絲的松緊進(jìn)行調(diào)節(jié)，并使張緊力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
1.3 工件的因素
高速走絲電火花線切割加工工藝對(duì)工件材質(zhì)和尺寸有一定的要求。
（1）鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小、表面質(zhì)量好的材料適合于線切割。有夾層和夾碴或切割表面粗糙的工件，由于氧化殘存物不導(dǎo)電，凸凹不平，會(huì)導(dǎo)致斷絲、燒絲或使工件表面出現(xiàn)深痕，嚴(yán)重時(shí)，造成工件報(bào)廢。因此在線切割加工前，應(yīng)清除殘存物，用油石將工件表面銼平，并選擇適當(dāng)?shù)碾妳?shù)，以免斷絲。
（2）工件太薄或薄板疊加的工件，容易斷絲。工件薄，工作液容易進(jìn)入并充滿放電間隙，對(duì)排屑和穩(wěn)定加工有利，但電極絲易產(chǎn)生抖動(dòng)，或由于工件割開部分錯(cuò)位變形，造成夾絲，以致斷絲。因此，若要切割薄板工件，則要采用較粗的電極絲或選擇合理的電參數(shù)，如提高電源脈沖幅值、加大脈沖寬度等方法，使火花間隙加大，從而防止斷絲。另外，工件過(guò)厚，排屑條件變差，也容易導(dǎo)致電極斷絲。
1.4 電參數(shù)的因素
高速走絲電火花線切割加工中, 電參數(shù)的合理選擇十分重要。
（1）選用時(shí)，要兼顧加工速度、表面粗糙度及穩(wěn)定性。一般，參數(shù)強(qiáng)，加工速度快，但表面粗糙度大，也容易斷絲。所以在選擇電參數(shù)時(shí)，必須綜合考慮加工件的工藝要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素，以獲得較滿意的加工效果。
（2）切割預(yù)置進(jìn)給速度的調(diào)節(jié)，對(duì)切割速度、加工精度和表面質(zhì)量的影響很大。預(yù)置進(jìn)給速度調(diào)的太快，超過(guò)工件可能的蝕除速度，會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象，切割速度反而慢，表面粗糙度也差，上下斷面切縫呈焦黃色，甚至可能斷絲；反之，進(jìn)給速度調(diào)的太慢，大大落后于工件的蝕除速度，極間將偏于開路，有時(shí)會(huì)時(shí)而開路，時(shí)而短路，加工表面也發(fā)焦呈淡褐色，工件上下端面也有過(guò)燒現(xiàn)象。因此，預(yù)置進(jìn)給速度要適宜，即工件的蝕除速度與進(jìn)給速度相當(dāng)，如此，加工表面細(xì)而亮，絲紋均勻，表面粗糙度好、精度高。
（3）變頻跟蹤調(diào)節(jié)不當(dāng)也是造成斷絲的一個(gè)重要原因，因?yàn)楦欉^(guò)快,容易形成短路和電極絲張力加大進(jìn)而造成斷絲。實(shí)際調(diào)整時(shí)可通過(guò)電流表指針的穩(wěn)定性判斷，指針擺動(dòng)越穩(wěn)定越好。如果指針穩(wěn)定情<
