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铭泰数控教你快走丝线切割加工工件表面粗糙度的控制
作者: 发布于:2012-12-30 15:31:59 点击量:

 从机床结构、控制软件、电介质液、加工电源和进给跟踪几个方面,分析快走丝线切割机床加工工件表面粗糙度高的原因。对贮丝筒、导轮、运丝系统、传动机构、编程采取改进措施,最终降低了工件表面粗糙度。  


      数控快走丝线切割机床,由于其结构和控制软件方面的缺陷,其加工的工件表面粗糙度较高,不能满足产品精度的需要。但其价格便宜,使用维修方便,仍有广大的用户。有效控制快走丝线切割机床加工工件表面粗糙度,对合理使用该类机床具有重要意义。为此,专门对此课题进行了研究,并将研究成果应用于模具生产线中,大幅度降低了模具加工表面的粗糙度,减轻了后序砂光工作量。

    一、线切割加工缺陷产生的原因

    1.机床结构不良
    线切割机床的结构不良造成的粗糙度超标。由于快走丝线切割机床的运丝系统是由贮丝筒、导向导轮和主导轮构成,铂丝高速往返运行,通过加在钥丝与工件之间的脉冲电源,形成火花放电来达到熔蚀金属实现加工目的。电极丝抖动,正反向运行张紧力不一致,都会加重表面粗糙度。电极丝抖动会使放电通道不均匀,而使工件放电坑加大。电极丝正反向运行张紧力不一致,会造成加工面加工条纹加深(当切割厚度较薄、进给跟踪速度较大时更严重)。
    2.控制软件缺陷
    由于快走丝线切割多采用直线插补运算进行进给补偿,当机床进行斜线和曲线切割时,如切割速度大于电极丝半径0.10mm时,将出现插补条纹,切割速度越大,条纹越深。
    3.机床传动机构不良
    机床传动机构不良造成的粗糙度。快走丝线切割的床身拖动,一般由步进电机、传动齿轮和滚珠丝杠带动拖板使床身在导轨上运行。当传动机构不良时,会造成失步、多步和直线度不良故障,这些故障会加重切割条纹,使粗糙度变大。
    4.电介质液不良
    电介质液在线切割机床中,主要起形成放电通道作用,同时冷却工件和洗涤去除金属末。加工介质液配比不合理、使用时间过长变质、供水不均等都会影响放电稳定性,造成粗糙度增大。
    5.加工电源和进给跟踪不良
    由于线切割机床主要是靠放电来完成加工,加工电源和进给跟踪系统的好坏,直接影响加工质量。单脉冲放电蚀除量不一致,会造成加工面放电坑大小不一。放电跟踪不良,会使电极丝进给不均匀,停留时间长的放电沟深,粗糙度变大。

    二、解决措施

    1.贮丝筒的运行调整
    贮丝筒的运行应平稳,无不正常振动,滚筒外圆的振摆应<0.03mm,反向间隙应<0.05mm,轴向窜动量应彻底消除,贮丝筒工作表面要有较好的表面精度,一般Ra0.8μm。机床运行一段时间后,一般2~3个月检查径向跳动量应<0.01mm,跳动量超标可调整轴承座,消除轴承间隙。如无法消除,可拆除后重磨贮丝筒外圆和与轴承配合的轴径,换合格的轴承。原机床使用两轴弹性联轴器因易损坏,换成三爪弹性联轴器,使用效果较好。
    2.导轮总成
    一般机床都有几套不同形式导轮总成,合格的导轮总成使用期为满负荷工作不超过3个月,达到报废标准的导轮总成,应更换导轮及全套轴承。导轮应选用质量可靠的合格产品,导轮V型槽底的圆弧半径,必须小于所用电极丝的半径,硬度应>>56HRC以上。选用的轴承,应检查有无径向及轴向窜动,对于导轮用轴承,用手转动应无卡阻,间隙合格。安装时,应注意不使用强力,不使轴承内外套产生冲击。轴承须用干净的清洗液(如煤油)清洗,导轮组件内填冲适量高速润滑脂。电极丝保持器,对电极丝往返运行起限位作用,可以提高位置精度,起到一定的消除电极丝抖动的作用,其安装位置一般要使电极丝与保持器主件有一定压力。
    3.运丝系统
    工作中注意观察运丝系统有无异响、换向是否平稳。操作人员应注意丝的张紧力,切割一段时间应及时紧丝。对于可调丝架机床,把丝架跨距尽可能调小,使主导轮接近工件,以减小电极丝振动。

    三、解决控制软件缺陷造成的问题

    1.注意编程技巧
    由于切割厚度>20mm时,软件缺陷影响较小,因此,切割较薄工件时,应注意使用较小的加工规准,并用较慢的变频跟踪速度,对于YH控制系统,平均速度≤80mm/min,切割相对于机床坐标为直线的工件可不用考虑。对于后继砂光困难的复杂工件,可用重复切割两次以上的办法,编加工程序时,将一次切割尺寸定到距实际尺寸0.1mm左右,经二次三次切割达到实际尺寸。
    2.机床传动机构调整
    出厂时机床传动机构,生产厂家都已严格测定,但经长时间使用后会出 
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