高速電火花線切割存在的主要問(wèn)題及分析
高速電火花線切割技術(shù)存在的問(wèn)題首先是切割效率偏低,其次切割表面存在黑白交叉條紋也影響加工表面宏觀質(zhì)量的一個(gè)重要問(wèn)題。
電火花線切割穩(wěn)定加工的前提是首先必須保證在切割過(guò)程中不頻繁斷絲。斷絲的幾率是隨放電能量和切割厚度的增加而加大,即與電極絲在放電通道內(nèi)所受到離子轟擊、冷卻狀態(tài)及停留時(shí)間密切相關(guān)。切割的效率和表面粗糙度也與極間冷卻與消電離并恢復(fù)絕緣狀態(tài)有關(guān)。目前普遍使用含有機(jī)械油5%左右的乳化液作為工作的介質(zhì),切割完畢后出現(xiàn)兩個(gè)現(xiàn)象:一、是工件是粘附在基體上的,一般需要用力甚至敲擊才可以使其與基體脫離;二、是工件表面覆蓋著膠粘的甚至是粉末狀的蝕除產(chǎn)物,需要煤油才能刷洗干凈。這主要是放電通道內(nèi)10000贑以上的高溫,是乳化液分解生成膠體狀或顆粒狀的物質(zhì)所致。這些物質(zhì)粘附在切縫內(nèi),并主要在切縫的出口堆積,嚴(yán)重影響電蝕產(chǎn)物的排出,并阻擋了新鮮工作液介質(zhì)進(jìn)入切縫。由于兩級(jí)間不能維持不斷更新工作介質(zhì),從而直接影響正常放電的延續(xù),甚至是在混有大量膠體物質(zhì)的間隙內(nèi)進(jìn)行放電并產(chǎn)生電弧放電,從而使工件和電極絲表面得不到及時(shí)冷卻,絕緣狀態(tài)不正常,造成正常放電比例降低,切割速度降低,工件表面燒傷,換向條紋嚴(yán)重等一系列問(wèn)題,同時(shí)損失電極絲的耐用度,嚴(yán)重時(shí)引起燒絲。因此乳化液對(duì)于極間通道冷卻、消電離均有較大影響,粘稠狀的產(chǎn)物會(huì)對(duì)電極絲起到“保溫”的作用,工件越厚,運(yùn)絲越慢,電極絲的加工區(qū)域停留時(shí)間越長(zhǎng),斷絲的幾率自然就會(huì)增加,而乳化液在極間放電時(shí)將分解成膠體或顆粒狀物質(zhì)是一種必然的現(xiàn)象,所以使用乳化液必然會(huì)大大限制切割工藝指標(biāo)的提高,極間冷卻狀態(tài)惡化其中最直接的結(jié)果是導(dǎo)致高速走絲機(jī)必須以十分保守的放電能量換取不斷絲的加工狀況。目前使用乳化液為工作介質(zhì)時(shí)一般平均切割電流都在3A以內(nèi),在這種放電能量條件下是不可能獲得較高切割效率的。
因此在使用乳化液作為工作介質(zhì)的前提下,以往對(duì)高頻脈沖電源的改進(jìn)及運(yùn)絲系統(tǒng)的完善等措施對(duì)切割效率的提高均收效甚微,這就是目前高速走絲線切割的切割效率長(zhǎng)期徘徊在很低水平的根本原因。
此外由于使用乳化液會(huì)導(dǎo)致蝕除產(chǎn)物在切縫出口部位堆積,在存在大量蝕除產(chǎn)物且冷卻不充分的條件下產(chǎn)生的放電,將導(dǎo)致炭黑物質(zhì)反粘在工件表面并可能引起工件表面燒傷,產(chǎn)生黑白交叉條紋,因此切割表面的黑白交叉條紋一般出現(xiàn)在運(yùn)絲的出口處,顏色是由工件內(nèi)部向外逐漸變深,且由于重力的作用,在上下噴液基本對(duì)稱時(shí),電極絲自下向上運(yùn)絲時(shí)由于蝕除產(chǎn)物的排出能力比電極絲由上向下運(yùn)絲時(shí)弱,工件上部的條紋會(huì)比下部的條紋顏色深且長(zhǎng)。乳化液的洗滌能力越差,切割表面的條紋就會(huì)越明顯;因此高速走絲線切割切割時(shí)產(chǎn)生黑白交叉條紋的根本原因仍是工作介質(zhì)的洗滌性能的問(wèn)題。目前人們只能通過(guò)增大乳化液的濃度、添加一些洗滌性物質(zhì)和增大脈間來(lái)改善切縫內(nèi)的冷卻和洗滌狀態(tài),減弱條紋的顏色。
(源自:中華機(jī)械網(wǎng))
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