① 线切割机床效率怎么进行提高
线切割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。
针对影响线切割加工效率的两大主要原因,提高电火花线切割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,为不使钼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、保持工作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、提高线切割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,把切割效率进行一定的提高还是有效果的,但是也是有局限性的,因为,高频电源放电方式以及控制并没有改变。
② 线切割机床提高加工效率常用的措施有哪些
线切割切割效率跟切割精度一直是最受关注的两个问题,下面我们来说说线切割效率应该如何提高。线切割效率受两大因素的影响,一是丝的载流量,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。
针对影响线切割加工效率的两大主要原因,提高电火花线切割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,为不使钼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、保持工作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、提高线切割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。
线切割如果能够注意做到上面的调整,能够把切割效率进行一定的提高,因为,高频电源放电方式以及控制并没有改变,所以也是有局限性的。
③ 如何提高模具质量
:如何提高模具质量
近年来,世界范围内制造业的竞争变得越来越激烈,企业在尽可能短的时间内高效率、低消耗地为顾客提供个性化高质量产品的能力,已成为企业竞争能力的一个标志。模具被称为工业之父,模具质量的高低,将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投产及老产品更新换代的周期、企业产品结构调整速度与市场竞争力,因此经济形势对模具的质量提出了越来越高的要求。那么如何才能更合理地提高模具质量呢?也就是说,怎么样才能让模具在高精度、低成本、高效率条件下,更长时间地、更多模次地生产出质量合格的制件呢?这已经越来越成为人们关注的焦点。模具质量并不是一个简单的话题,它包括以下几个方面:⑴制品质量:制品尺寸的稳定性、符合性,制品表面的光洁度、制品材料的利用率等等;
⑵使用寿命:在确保制品质量的前提下,模具所能完成的工作循环次数或生产的制件数量;⑶模具的使用维护:是否属最方便使用、脱模容易、生产辅助时间尽可能的短;⑷维修成本、维修周期性等等。
提高模具质量的基本途径:
⑴首先制件的设计要合理,尽可能选用最好的结构方案,制件的设计者要考虑到制件的技术要求及其结构必须符合模具制造的工艺性和可行性。
⑵模具的设计是提高模具质量的最重要的一步,需要考虑到很多因素,包括模具材料的选用,模具结构的可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具维修的方便性,这些在设计之初应尽量考虑得周全些。
①模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求,还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度,当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如:冲裁模的主要失效形式是刃口磨损,就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料;冲压模主要承受周期性载荷,易引起表面疲劳裂纹,导致表层剥落,那就要选择表面韧性好的材料;拉深模应选择磨擦系数特别低的材料;压铸模由于受到循环热应力作用,故应选择热疲劳性强的材料;对于注塑模,当塑件为ABS、PP、PC之类材料时,模具材料可选择预硬调质钢,当塑件为高光洁度、透明的材料时,可选耐蚀不锈钢,当制品批量大时,可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料,以防粘模加剧模具零件的磨损,从而影响模具的质量。
②模具结构设计时,尽量结构紧凑、操作方便,还要保证模具零件有足够的强度和刚度;在模具结构允许时,模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡,以避免应力集中;对于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可采用组合或镶拼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯,在结构上需采取适当的保护措施;对于冷冲模,应配置防止制件或废料堵塞的装置(如:弹顶销、压缩空气等)。与此同时,还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期使用中磨损所带来的对模具质量的影响。
③在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围,特别是易损件更换时,尽可能减少其拆装范围。
⑶模具的制造过程也是确保模具质量的重要一环,模具制造过程中的加工方法和加工精度也会影响到模具的使用寿命。各零部件的精度直接影响到模具整体装配情况,除掉设备自身精度的影响外,则需通过改善零件的加工方法,提高钳工在模具磨配过程中的技术水平,来提高模具零件的加工精度;若模具整体装配效果达不到要求,则会在试模中让模具在不正常状态下动作的几率提高,对模具的总体质量将会有很大影响。
因此,为保证模具具有良好的原始精度—原始的模具质量,在制造过程中首先要合理选择高精度的加工方法,如电火花、线切割、数控加工等等,同时应注意模具的精度检查,包括模具零件的加工精度、装配精度及通过试模验收工作综合检查模具的精度,在检查时还需尽量选用高精度的测量仪器,对于那些成形表面曲面结构复杂的模具零件,若用普通的直尺、游标卡就无法达到精确的测量数据,这时就需选用三坐标测量仪之类的精密测量设备,来确保测量数据的准确性。 ⑷对模具主要成形零部件进行表面强化,以提高模具零件表面耐磨性,从而更好地提高模具质量。对于表面强化,要根据不同用途的模具,选用不同的强化方法。例如:冲裁模可采用电火花强化、硬质合金堆焊等,以提高模具零件表层的耐磨性和抗压强度;压铸模、塑料模等热加工模具钢零件可采用渗氮(硬氮化)处理,以提高零件的耐磨性、耐热疲劳性和耐磨蚀性;拉深模、弯曲模可采用渗硫处理,以减少摩擦系数,提高材料的耐磨性;碳氮共渗(软氮化)可应用于各类模具的表面强化处理。另外,近几年发展起来的一种称为FCVA真空镀金刚石膜技术,能在零件表层形成一层与基体结合异常牢固又十分光滑均匀密实的保护膜,这种技术特别适合于模具表面保护性处理,也是提高模具质量的一种效果显著的方法。当然,如果制件属试制产品或生产批量相当小的话,就不一定非要进行模具零件的表面强化处理。
⑸模具的正确使用与维护,也是提高模具质量的一大因素。例如:模具的安装调试方式应恰当,在有热流道的情况下,电源接线要正确,冷却水路要满足设计要求,模具在生产中注塑机、压铸机、压力机的参数需与设计要求相符合等等。在正确使用模具时,还需对模具进行定期维护保养,模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油,对于锻模、塑料模、压铸模之类模具在每模成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。对模具进行有计划的防护性维护,并通过维护过程中的数据处理,则可预防模具在生产中可能出现的问题,还可提高维修工作效率。中国塑料模具网
总之,要想提高模具的质量,首先必须每个环节都要考虑到对模具质量的影响,其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现。
质量是一个古老而又常新的话题!模具的质量,无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者,还是模具的使用者都应积极关心的问题,随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革,使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的质量。“模具质量”的涉及面很广泛,相当复杂,提高模具质量的方法有多种,途径也很多,本文仅从自己的观点略作阐述,应该能使模具行业的读者们对“如何提高模具质量”有更广泛、更深刻的认识。
④ 线切割如何解决切不锈钢变形问题
在模具加工中,电火花线切割加工技术得到了广泛的应用,但在线切割加工过程中,模具易产生变形和产生裂纹,造成零件的报废,使得成本增加等问题屡屡发生。所以,线切割加工中模具的变形和开裂问题,也越来越引起人们的关注,多年来,人们对线切割加工的变形和开裂熟悉不够,往往造成线切割加工部门与来料加工者之间相互推脱责任,产生矛盾。
其实,变形和开裂的原因是多方面的,如材料问题、热处理问题、结构设计问题、工艺安排问题及线切割时工件的装夹和切割线路选择的问题等等。在这诸多因素中,能否找到线切割加工变形和开裂规律呢笔者通过多年的深入研究,提出了以下防止变形和开裂的措施。
1、产生变形及裂纹的主要因素
在生产实践中,作者经过大量的实例分析,发现线切割加工产生变形和裂纹与下列因素有关。
1.1与零件的结构有关
1)凡窄长外形的凹模、凸模易产生变形,其变形量的大小与外形复杂程度、长宽比、型腔与边框的宽度比有关。外形越复杂,长宽比及型腔与边框宽度比越大,其模具变形量越大。变形的规律是型腔中部瘪入,凸模通常是翘曲;
2)凡是外形复杂清角的淬火型腔,在尖角处极易产生裂纹,甚至易出现炸裂现象。其出现的频率与材料的成分、热处理工艺等有关;
3)圆筒形壁厚较簿零件,若在内壁进行切割,易产生变形,一般由圆形变为椭圆形。若将其切割缺口,在即将切透时易产生炸裂现象;
4)由零件外部切入的较深槽口,易产生变形,变形的规律为口部内收,变形量的大小与槽口的深度及材料性质有关。
1.2与热加工工艺有关
1)模具毛坯在锻造时始锻温度过高或过低,终锻温度偏低的零件;
2)终锻温度过高,晶粒长大,终锻后冷却速度过慢,有网状碳化物析出的模坯;
3)锻坯退火没有按照球化退火工艺进行,球化珠光体超过5级的零件;
4)淬火加热温度过高,奥氏体晶粒粗大,降低材料强韧性,增加脆性;
5)淬火工件未及时回火和回火不充分的零件。
1.3与机械加工工艺有关
1)面积较大的凹模,中间大面积切除而又事先未挖空,因切去框内较大的体积,框形尺寸将产生一定的变形;
2)凡坯料中无外形起点穿丝孔,不得不从坯料外切入的,不论其凸模回火和外形如何,一般轻易产生变形,尤其是淬火件变形严重,甚至在切割中产生裂纹;
3)对热处理后的磨削零件,无砂轮粒度、进刀量、冷却方式等工艺要求,磨削后表面有烧伤及微裂纹等疵病的零件。
1.4与材料有关
1)原材料存在严重的碳化物偏析;
2)淬透性差、易变形的材料,如T10A、T8A等。
1.5与线切割工艺有关
1)线切割路径选择不当,易产生变形;
2)工件的夹压方式不可靠、夹压点的选择不当,均易产生变形;
3)电规准选择不当,易产生裂纹。
2防止变形和开裂的措施
找到了变形和开裂的原因,即可对症下药采取相应的措施予以避免,防止变形、开裂。具体的措施可以从以下几个方面入手:
2.1选择变形量较小的材料,采用正确的热处理工艺
为了防止和减少变形、开裂,对需要线切割加工的模具,应对材料的选择、热加工、热处理直到制成成品的各个环节都要充分关注和重视;
1)严格检查原材料化学成分、金相组织和探伤,对于不合格原材料和粗晶粒钢材及有害杂质含量超标钢材不宜选用;
2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔钢材;
3)避免选用淬透性差、易变形材料;
4)坯料应合理锻造,遵守镦粗、拔长、锻压比等锻造守则,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间;
5)改进热处理工艺,采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火;
6)选择理想的冷却速度和冷却介质;
7)淬火钢应及时回火,尽量消除淬火内应力,降低脆性;
8)用较长时间回火,提高模具抗断裂韧性值;
9)充分回火,得到稳定组织性能;
10)多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力;
11)对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷(水冷或油冷),可消除二类回火脆性;
12)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理,充分细化原始组织。
2.2合理安排机械加工工艺
1)线切割工件坯料的大小,要根据零件的大小确定,不宜太小。一般情况下,图形应位于坯料中部或离毛坯边缘较远而不易产生变形的位置上,通常应取图形到坯料边距大于10mm;
2)凡较大的型腔或窄长而复杂的凸模,配制坯料时要改变传统的实心板料习惯。大框型腔、窄长型腔等易变形零件,其中间部位应镂空。这样淬火时表里状况得以改善,温差小,产生的应力小,同时切割时切除的体积也就小,应力达到平衡也就不至受破坏;
3)在模具使用答应的情况下,大框形型腔零件的清角处,应适当增加工艺圆角R,或在线切割之前将清角处钻空,以缓解应力集中的现象;
4)对凸模零件,在淬火之前应在凸块坯料中钻外形起点的穿丝孔,使工件在切割时保持内应力平衡且不被破坏,以免从材料外切入引起开裂变形。
2.3优化线切割加工的工艺方案,选择合理的工艺参数
2.3.1该进切割方法
1)改变一次切割到位的传统习惯为粗、精二次切割,以便第一次粗切割后的变形量在精切割时及时地被修正。一般精切割时的切割量应根据第一次切割后的变形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。这种办法常应用于外形复杂而势必产生变形的零件或要求精度较高、配合间隙较小的模具;
2)改变两点夹压的习惯为单点夹压,以便切割过程中的变形能自由伸张,防止两点夹压对变形的干涉,但要注重,单点夹压的合理部位通常在末尾程序处。这样所产生的变形只影响废料部分,避免了对成型部分的影响;
3)对易变形的切割零件,要根据零件外形特征统筹安排切割的起始点、程序走向及夹压位置,以减少变形量。一般应选择较平坦、已精加工或对工件性能影响不大的部位设置线切割的起始点。
2.3.2选择合理的工艺参数
1)采用高峰值窄脉冲电参数,使工件材料以气相抛出,气化温度大大高于融化温度,以带走大部分热量,避免工件表面过热而产生变形;
2)有效地进行逐个脉冲检测,控制好集中放电脉冲串的长度,也可解决局部过热问题,消除裂纹的产生;
3)脉冲能量对裂纹的影响极其明显,能量越大,裂纹则越宽越深;脉冲能量很小时,例如采用精加工电规准,表面粗糙度值。
追问:
精简一点的啊!
回答:
防止变形和开裂的措施
找到了变形和开裂的原因,即可对症下药采取相应的措施予以避免,防止变形、开裂。具体的措施可以从以下几个方面入手:
一、选择变形量较小的材料,采用正确的热处理工艺
为了防止和减少变形、开裂,对需要线切割加工的模具,应对材料的选择、热加工、热处理直到制成成品的各个环节都要充分关注和重视;
1)严格检查原材料化学成分、金相组织和探伤,对于不合格原材料和粗晶粒钢材及有害杂质含量超标钢材不宜选用;
2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔钢材;
3)避免选用淬透性差、易变形材料;
4)坯料应合理锻造,遵守镦粗、拔长、锻压比等锻造守则,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间;
5)改进热处理工艺,采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火;
6)选择理想的冷却速度和冷却介质;
7)淬火钢应及时回火,尽量消除淬火内应力,降低脆性;
8)用较长时间回火,提高模具抗断裂韧性值;
9)充分回火,得到稳定组织性能;
10)多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力;
11)对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷(水冷或油冷),可消除二类回火脆性;
12)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理,充分细化原始组织。
二、合理安排机械加工工艺
1)线切割工件坯料的大小,要根据零件的大小确定,不宜太小。一般情况下,图形应位于坯料中部或离毛坯边缘较远而不易产生变形的位置上,通常应取图形到坯料边距大于10mm;
2)凡较大的型腔或窄长而复杂的凸模,配制坯料时要改变传统的实心板料习惯。大框型腔、窄长型腔等易变形零件,其中间部位应镂空。这样淬火时表里状况得以改善,温差小,产生的应力小,同时切割时切除的体积也就小,应力达到平衡也就不至受破坏;
3)在模具使用答应的情况下,大框形型腔零件的清角处,应适当增加工艺圆角R,或在线切割之前将清角处钻空,以缓解应力集中的现象;
4)对凸模零件,在淬火之前应在凸块坯料中钻外形起点的穿丝孔,使工件在切割时保持内应力平衡且不被破坏,以免从材料外切入引起开裂变形。
三、优化线切割加工的工艺方案,选择合理的工艺参数
1、该进切割方法
1)改变一次切割到位的传统习惯为粗、精二次切割,以便第一次粗切割后的变形量在精切割时及时地被修正。一般精切割时的切割量应根据第一次切割后的变形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。这种办法常应用于外形复杂而势必产生变形的零件或要求精度较高、配合间隙较小的模具;
2)改变两点夹压的习惯为单点夹压,以便切割过程中的变形能自由伸张,防止两点夹压对变形的干涉,但要注重,单点夹压的合理部位通常在末尾程序处。这样所产生的变形只影响废料部分,避免了对成型部分的影响;
3)对易变形的切割零件,要根据零件外形特征统筹安排切割的起始点、程序走向及夹压位置,以减少变形量。一般应选择较平坦、已精加工或对工件性能影响不大的部位设置线切割的起始点。
2、选择合理的工艺参数
1)采用高峰值窄脉冲电参数,使工件材料以气相抛出,气化温度大大高于融化温度,以带走大部分热量,避免工件表面过热而产生变形;
2)有效地进行逐个脉冲检测,控制好集中放电脉冲串的长度,也可解决局部过热问题,消除裂纹的产生;
3)脉冲能量对裂纹的影响极其明显,能量越大,裂纹则越宽越深;脉冲能量很小时,例如采用精加工电规准,表面粗糙度值。
傅鼐辰葡巳威瀑士尺凡比盘蔓成祗鄞赋霜撄慧校
⑤ 如何解决模具及冲压成形的稳定性
模具的设计与制造中,如何提高模具的稳定性,成为模具制造企业面临的现实问题。在冲压成形过程中,由于每一种冲压板材都有自己的化学成分、力学性能以及与冲压性能密切相关的特性值,冲压材料的性能不稳定、冲压材料厚度的波动、以及冲压材质的变化,不但直接影响到冲压成形加工的精度和品质,亦可能导致模具的损坏。 <br />以拉伸筋为例,其在冲压成形中便占据有非常重要的地位。在拉伸成形过程中,产品的成形需要具备一定大小、且沿固定周边适当分布的拉力,这种拉力来自冲压设备的作用力、边缘部分材料的变形阻力,以及压边圈面上的流动阻力。而流动阻力的产生,如果仅仅是依靠压边力的作用,则模具和材料之间的摩擦力是不够的。
为此,还须在压边圈上设置能产生较大阻力的拉伸筋,以增加进料的阻力,从而使材料产生较大的塑性变形,以满足材料的塑性变形和塑性流动的要求。同时,通过改变拉伸筋阻力的大小与分布,并控制材料向模具内流动的速度和进料量,实现对拉伸件各变形区域内的拉力及其分布状况的有效调节,从而防止拉伸成形时产品的破裂、起皱,以及变形等品质问题。由上可见,在制定冲压工艺和模具设计过程中,必须考虑拉伸阻力的大小,根据压边力的变化范围来布置拉伸筋并确定拉伸筋的形式,使各变形区域按需要的变形方式和变形程度完成成形。
如果作一总结,为了解决模具稳定性问题,需要从以下几方面严格把关:
①在工艺制定阶段,通过对产品进行分析,预知产品在制造中可能产生的缺陷,从而制定一个具有稳定性的制造工艺方案;
②实施生产流程的规范化、生产工艺的标准化;
③建立数据库,并不断对其总结优化;借助CAE分析软件系统,得出最优化解决方案。
⑥ 电火花线切割加工时应注意哪些方面
线切割机床切割工件时,加工质量的好坏,是工件加工时十分重要的问题。通常来说用电火花线切割加工时应注意以下方面:
(1)选用合适模具材料
线切割加工一般是在坯料淬硬后进行的,如采用了T8A、T10A等碳素工具钢,由于难以淬透,淬硬层较浅,经使用修磨后可能将淬硬层磨掉而硬度显著下降。为了提高线切割模具的使用寿命和加工精度,应选用淬透性良好的合金工具钢或硬质合金来制造,这些材料从表层到中心的硬度没有显著的降低。
(2)提高机械传动精度
机械传动精度对加工精度影响很大,工作台的位移精度和电极丝的运动精度都直接影响加工精度。由于工作台的移动由多个传动副带动,如齿轮副、丝杠螺母副等,它们的传动精度直接影响加工精度。电极丝的运动精度要受导轮的回转精度、导轮的不均匀磨损、电极丝的松弛等的影响也较大。由此可见,机械传动精度不高对加工质量有较大影响。
(3)减少残余应力
在用线切割加工时,会切割掉大块金属,会使材料的内部残余应力的相对平衡状态受到破坏,应力将重新分布。材料中的残余应力有时比机床精度等因素对加工精度的影响还严重,可使变形达到宏观可见的程度,甚至在切割过程中材料都会破裂。为了减小残余应力引起的变形,应采取相应措施,如应正确选择热处理规范;工件轮廓应离坯料边缘8-100mm;在线切割前,可进行时效处理;在淬火前进行预加工,去除大部分余量;进行线切割时,采用二次切割法,第一次粗切型孔,待应力达到新的平衡时再精切割型孔;选择正确的切割顺序等。上述措施对减少材料中的残余应力大有好处。
(4)降低表面粗糙度
模具型腔的表面粗糙度高低,对塑件质量有较大影响,在切割加工时均应想法设法降低表面粗糙度。为此,应采取相关措施,如电极丝张紧不够,应随时将之张紧;进给速度应调节适当,避免速度的波动;机械传动间隙过大也易使电极丝晃动,使粗糙度加大,为此要及时调整各机械传动部分的松紧度;正确选择电参数,避免单个脉冲过大。此外,电极丝的走丝速度过快或发生抖动,也会影响零件表面粗糙度。它们对质量提高都是不利的。
⑦ 线切割如何提高加工速度,表面粗糙度,加工精度
电火花线切割的加工质量主要表现在 3个方面 :表面粗糙度、加工精度和工件的变形程度。而影响线切割加工质量的因素较多 ,如机床性能、加工材料性能、工艺参数、工艺路线、装夹方法、操作人员素质等 ,且各种因素相互影响 ,若各方面因素都能控制在较佳状态 ,那么加工的工件质量就会较好。2表面粗糙度电火花线切割加工的表面粗糙度主要取决于切割速度、脉冲电源参数及加工工作液性能等。切割速度越快 ,切割表面越粗糙。因为切割加工面是重复放电形成的凹坑重叠而成的 ,而表面粗糙度决定于单个脉冲能量和放电分散程度。单个脉冲能量越大 ,放电凹坑就越大 ,表面也就越粗糙。进给速度对切割速度和表面粗糙度的影响较大。进给速度过快 ,超过工件的蚀除速度 ,会频繁地出现偏短路 ,即过进给 ,造成加工不稳定 ,使实际切割速度反而降低 ,加工表面发焦呈褐色 ,工件上下端面处有过烧现象。进给速度太慢 ,大大落后于工件可能的蚀除速度 ,极间偏开路 ,即欠进给 ,使脉冲利用率过低 ,切割速度大大降低 ,加工表面发焦呈淡褐色 ,工件上下端面处有过烧现象。无论是过进给还是欠进给 ,都可能引起进给速度忽快忽慢加工不稳定 ,且易断丝 ,加工表面出现不稳定条纹 ,或出现烧蚀现象 ,其切割表面粗糙度较差。当进给速度调得适宜时 ,加工稳定 ,切割速度高 ,加工表面细而亮 ,丝纹均匀 ,可获得较好的表面粗糙度和较高的精度。实践证明 ,用矩形波脉冲电源进行线切割加工时 ,不管工件材料、厚度、大小 ,只要调节变频进给旋钮把加工电流 (即电流表上指示出的平均电流 )调节到大约等于短路电流 (即脉冲电源短路时表上指示的电流 )的 70 %~ 80 % ,基本上即为最佳工作状态 ,此时变频进给速度最合理。脉冲宽度和短路峰值电流过大 ,单个脉冲能量大 ,放电痕大 ,切割速度高 ,但电极丝损耗变大 ,表面粗糙度差。当短路峰值电流选定后 ,脉冲宽度要根据具体的加工要求来选定 ,精加工时 ,脉冲宽度可在2 0 μs内选择 ,粗加工和半精加工时 ,可在 2 0~ 60 μs内选择。脉冲间隔对表面粗糙度有明显的影响 ,即在其余脉冲参数不变的情况下 ,脉冲间隔越小 ,切割表面粗糙度值越小。因为电极丝很小 ,放电在很窄的切缝进行 ,脉冲间隔的减小使切割电流和平均电流密度增大 ,导致表面变粗。但脉冲间隔不能太小 ,放电产物来不及排除 ,放电间隙来不及充分消电离 ,使加工不稳定 ,易造成烧伤工件 ,影响表面粗糙度和精度。 一般脉冲间隔在 10~ 2 5 0 μs范围内基本能适应各种加工条件。开路电压峰值过高 ,使加工电流增大 ,加工间隙变大 ,影响表面粗糙度 ,一般开路电压峰值在 60~15 0V范围内 ,也有的用到 30 0V左右。工作液质量差。工作液的粘度、密度、导电性能、冷却性能和氧化稳定性能不合适 ,造成切割质量差。对于加工表面粗糙度和加工精度要求比较高的工件 ,工作液浓度可适当大些 ,一般在 10 %~ 2 0 % ,这可使加工表面洁白均匀 ;对于加工速度要求高或大厚度工件 ,浓度可适当小些 ( 5 %~ 8% ) ,这样加工比较稳定 ,且不易断丝 ;对材料为Cr12的工件 ,工作液要用蒸馏水配制 ,浓度稍小些 ,这样可减轻工件表面的黑白交叉条纹 ,提高加工表面质量。另外 ,切割加工时供液量一定要充足 ,尤其在加工厚件时 ,要使工作液包住电极丝 ,这样才能使工作液顺利进入加工区 ,以防断丝 ,达到稳定的加工效果。还有 ,导丝轮磨损、工件材质差也会影响切割表面粗糙度。目前提高切割表面粗糙度的主要方法是采用多次切割法。特别是在切割凹模时 ,预先留出加工余量 ,以高速进行粗切割 ,然后把电源脉冲宽度减小 ,进行精切割。多次切割法与只靠一次切割比较 ,在得到相同的表面粗糙度的情况下 ,不仅平均切割速度快 ,且由于逐步释放工件内部的残余应力 ,因而工件变形小 ,尺寸精度明显提高。3加工精度电火花线切割的加工精度主要包括工件加工尺寸精度 ,工件定位尺寸精度和尖角、窄缝、拐角形状精度等。( 1 )加工尺寸精度加工尺寸精度主要分为形状精度和切缝精度。形状精度主要取决于机床精度和偏置量 (即电极丝半径与放电间隙之和 ) ,高速电火花线切割机床进给精度可达 0 .0 0 2mm ,加工精度可达± 5 μm。切缝精度由切缝误差的大小决定。开路电压和脉冲峰值电流越高 ,脉冲宽度越宽 ,放电间隙就越大 ,切缝误差就越大。提高进给速度 ,降低切割电压可使切缝变窄 ,有利于提高形状精度。另外 ,如果导丝轮出现径向跳动和轴向窜动 ,电极丝在运动中产生振动 ,就会影响切缝精度 ;若导丝轮V形槽的圆角半径大于电极丝半径 ,就不能保持电极丝运动的精确位置 ,会影响切缝精度。切缝垂直精度与电极丝的振动、工作液电阻率、进给速度和开路电压等有关。电极丝张力越大 ,放电引起的电极丝振动越小 ,切缝垂直精度越高。但电极丝张力不能过大 ,否则容易断丝。电极丝必须垂直于工件的装夹基面或工作台定位面 ,否则就不能准确地切割出符合精度要求的工件。降低工作液电阻率和控制脉冲电源电压使切缝宽度控制在一定范围内都可以提高切缝的垂直精度。( 2 )定位精度定位方法有以孔为基准和以工件的端面为基准2种方法。以孔为基准时 ,如果所加工的工艺孔 (即穿丝孔 )的精度差 ,那么工件在加工前的定位已不准 ,被加工部分的位置精度自然也就不符合精度要求 ,所以加工工艺孔时必须确保其位置精度和尺寸精度。这就要求工艺孔在具有较精密坐标工作台的机床上进行加工。为了保证孔径尺寸精度 ,工艺孔可采用钻铰、钻镗或钻车等较精密的机械加工方法。工艺孔的位置精度和尺寸精度 ,一般要等于或高于工件要求的精度。( 3)尖角、拐角、窄缝形状精度因为电极丝是个柔性体 ,加工时受放电压力、工作液压力等的作用 ,使加工区间的电极滞后于上下支点一小段距离 ,即电极丝工作段会发生挠曲 (见图1 (a) ) ;拐弯时就会抹去工件轮廓的清角 ,影响加工精度 (见图 1 (b) )。为了避免抹去清角 ,可增加一段超切程序 ,如图 1 (b)A -A′段。电极丝切割的最大滞后点到达程序节点A ,然后再附加A′点返回A点的返回程序A′ -A ,接着再执行原程序 ,这样便可减小拐角误差。图 1加工时电极丝挠曲及其影响Fig 为了避免尖角倒圆现象 ,可根据图 2进行尖角加工。L1 和L2 2条直线 (图中实线 )所夹α角为实际所需要尖角 ,切割时增加A、B、C3条加工路线(图中虚线 )。图 2尖角加工Fig 2Makingsharpangle为了减小窄缝误差 ,可采用抗拉强度好的合金丝 ,适当降低电极丝进给速度 ,采用较小的脉冲宽度 ,减小峰值电流。切割工件较薄时 ,可以将多片进行叠加或上下垫金属板把工件夹在中间 ,然后再进行切割。4工件的变形程度对工件进行切割时 ,因材料应力不平衡产生变形 ,如张口或闭口变形 ,以致影响工件加工质量。切割后工件残余变形的大小决定于工件的刚度 ,尤其是切割细长工件时 ,残余变形就更明显。为了减小工件的残余变形 ,必须减小工件的残余应力。其方法主要有 :( 1 )合理选择工件材料。应选用淬透性好、热处理变形小的工件材料 ,如Cr1 2、CrWMn、CrMoV等合金材料 ,应避免使用高碳钢。( 2 )合理的热处理。淬火时在确保硬度的前提下 ,应尽可能使用较低的淬火温度和较缓慢的加热和冷却速度 ,以减小应力。对易变形、开裂的工件 ,有时切割后再进行 1 80~ 2 0 0℃ 4h的回火 ,以减小应力(3)减小切割体积。淬火前 ,对于面积较大的凹模应将中部镂空 ,给线切割留 2~ 3mm的余量 ,以减小应力。切割凸模时 ,应钻出凸模外形起点的穿丝孔。( 4)合理选择切割路线。切割进入点的选择要尽量避免留下接刀痕 ,当接刀痕不可避免时 ,应尽量把进刀点放在尺寸精度要求不同或容易钳修的位置。( 5 )缓和凹模尖角的应力集中。大框形凹模的尖角处易产生应力集中 ,因此应在尖角处增设大小适当的工艺圆角。( 6)采用二次切割法。粗切后留下单边余量0 1~ 0 .5mm ,第 2次精切时 ,将粗切的加工变形切除。( 7)人工失效处理。有时采用高温失效、冰冷处理、低温失效、热冲击失效、振动失效和静压失效等 人工失效的方法也可使变形减小。 5结语通过对影响电火花线切割加工质量的各种因素的综合分析,提出了相应的提高加工质量的可行方法 ,对进一步提高线切割的加工质量和加工效率有较大的意义电火花线切割加工质量分析及提高加工质 量的方法@施维$广东茂名学院机电工程学院!广东茂名525000加工质量;;表面粗糙度; ;加工精度;;变形程度;;方法详细分析电火花线切割在表面粗糙度、加工精度和工件的变形程 度3个方面的加工质量及其影响因素,并针对这些因素分别提出了提高电火花线切割加工质量的有 效方法,对提高电火花线切割的加工质量及加工效率有参考价值。
⑧ 线切割加工要怎样选用合适模具材料
加工精度受机械传动精度的影响较显著,机床坐标工作台的位移精度和电极丝的运动精度都直接影响加工精度。机床坐标工作台的位移精度取决于丝杠螺母副、齿轮副、导轨副等的制造和装配精度以及磨损程度。电极丝的运动精度受导轮的回转精度、导轮的不均匀磨损电极丝的松动和放电爆炸力的影响较为显著。此外,电极丝的直径、放电间隙的大小、加工进给控制的稳定性、工作液喷流量的大小和喷流角度等也影响加工精度。影响表面粗糙度的因素主要有以下几点:
(1)加工速度过快粗糙度大;脉冲电源参数选择不当,单个脉冲能量过大粗糙度大。
(2)导轮及其轴承因磨损而使精度下降,由此产生的高低条纹严重影响了加工表面的粗糙度。
(3)钼丝损耗过大,变细了的钼丝在导轮内窜动。
(4)进给速度调节不当,加工不稳定。
⑨ 在线切割加工中要注意什么
线切割的加工精度一直是业界关注的问题,由于技术的原因国产的线切割产品精度可能会比进口的低。下面我们来说说中走丝线切割的精度应该如何提高:
1、选用合适模具材料:中走丝线切割机床加工一般是在坯料淬硬后进行的,如采用了T8A、T10A等碳素工具钢,由于难以淬透,淬硬层较浅,经使用修磨后可能将淬硬层磨掉而硬度显著下降。为了提高线切割模具的使用寿命和加工精度,应选用淬透性良好的合金工具钢或硬质合金来制造,这些材料从表层到中心的硬度没有显著的降低。
2、提高机械传动精度:机械传动精度对加工精度影响很大,工作台的位移精度和电极丝的运动精度都直接影响加工精度。由于工作台的移动由多个传动副带动,如齿轮副、丝杠螺母副等,它们的传动精度直接影响加工精度。电极丝的运动精度要受导轮的回转精度、导轮的不均匀磨损、电极丝的松弛等的影响也较大。由此可见,机械传动精度不高对加工质量有较大影响。
3、减少残余应力:在用中走丝线切割机床加工时,会切割掉大块金属,会使材料的内部残余应力的相对平衡状态受到破坏,应力将重新分布。材料中的残余应力有时比机床精度等因素对加工精度的影响还严重,可使变形达到宏观可见的程度,甚至在切割(线切割中走丝)过程中材料都会破裂。