慢走絲切割加工表面粗糙度超值的主要原因是加工過程不穩(wěn)定及工作液不干凈,現(xiàn)提出以下改善措施。
(1)保證貯絲筒和導輪的制造和安裝精度,控制貯絲筒和導輪的軸向及徑向跳動,導輪轉動要靈活,防止導輪跳動和擺動,有利于減少鉬絲的振動,促進加工過程的穩(wěn)定。
(2)必要時可適當降低鉬絲的走絲速度,增加鉬絲正反換向及走絲時的平穩(wěn)性。
(3)根據(jù)線切割工作的特點,鉬絲的高速運動需要頻繁地換向來進行加工,鉬絲在換向的瞬間會造成其松緊不一,鉬絲張力不均勻,從而引起鉬絲振動,直接影響加工表面粗糙度,所以應盡量減少鉬絲運動的換向次數(shù)。試驗證明,在加工條件不變的情況下,加大鉬絲的有效工作長度,可減少鉬絲的換向次數(shù),減少鉬絲的抖動,促進加工過程的穩(wěn)定,提高加工表面質量。
(4)采用專用機構張緊的方式將鉬絲纏繞在貯絲筒上,可確保鉬絲排列松緊均勻。盡量不采用手工張緊方式纏繞,因為手工纏繞很難保證鉬絲在貯絲筒上排列均勻及松緊一致。松緊不均勻,鉬絲各段的張力不一樣,就會引起鉬絲在工作中抖動,從而增大慢走絲線切割加工表面粗糙度。
(5)X向、Y向工作臺運動的平穩(wěn)性和進給的均勻性也會影響加工表面粗糙度。保證X向、Y向工作臺運動平穩(wěn)的方法:先試切,在鉬絲換向及走絲過程中變頻均勻,且單獨走X向、Y向直線,步進電機在鉬絲正反向所走的步數(shù)應大致相等,說明變頻調整合適,鉬絲松緊一致,可確保工作臺運動的平穩(wěn)。
(6)對于有可調線架的機床,應把線架跨距盡可能調小。跨距過大,鉬絲會振動,跨距過小,不利于冷卻液進入加工區(qū)。如切割厚40mm的工件,線架跨距在50~60mm之間,上下線架的冷卻液噴嘴離工件表面6~10mm,這樣可提高鉬絲在加工區(qū)的剛性,避免鉬絲振動,利于加工穩(wěn)定。
(7)工件的進給速度要適當。因為在線切割過程中,如工件的進給速度過大,則被腐蝕的金屬微粒不易全部排出,易引起鉬絲短路,加劇加工過程的不穩(wěn)定;如工件的進給速度過小,則生產效率低。
(8)脈沖電源同樣是影響加工表面粗糙度的重要因素。脈沖電源采用矩形波脈沖,因為它的脈沖寬度和脈沖間隔均連續(xù)可調,不易受各種因素干擾。減少單個脈沖能量, 可改善表面粗糙度。影響單個脈沖能量的因素有脈沖寬度、功放管個數(shù)、功放管峰值電流。所以減小脈沖寬度、減小峰值電流,可改善加工表面粗糙度。然而,減小脈沖寬度,生產效率大幅度下降,不可用;減小功放管峰值電流,生產效率也會下降,但影響程度比減小脈沖寬度小。因此,筆者認為減小功放管峰值電流,適當增大脈沖寬度,調節(jié)合適的脈沖間隔,這樣既可提高生產效率,又可獲得較低的加工表面粗糙度。
(9)保持穩(wěn)定的電源電壓。因為電源電壓不穩(wěn)定,會造成鉬絲與工件兩端的電壓不穩(wěn)定,從而引起擊穿放電過程不穩(wěn)定,增加表面粗糙度。
(10)線切割工作液要保持清潔。工作液使用時間過長,會使其中的金屬微粒逐漸變大,使工作液的性質發(fā)生變化,降低工作液的作用,還會堵塞冷卻系統(tǒng),所以必須對工作液進行過濾,使用時間長,要更換工作液。最簡單的過濾方法是,在冷卻泵體抽水孔處放一塊海綿。工作液最好是按螺旋狀形式包裹住鉬絲,以提高工作液對鉬絲振動的吸收作用,減少鉬絲的振動,改善表面粗糙度。
總之,只要消除了慢走絲線切割加工過程的不穩(wěn)定及保持工作液清潔,就能在較高生產效率下,獲得較好的加工表面粗糙度