中走丝线切割机床的优点和特点

2019-04-11 14:09 admin
中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花中走丝线切割机床。电火花线切割机
 
(WirecutElectricalDischargeMachining简称WEDM),属电加工范畴,是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割(ReciprocatingtypeHighSpeedWirecutElectricalDischargeMachining俗称“快走丝”)、低速单向走丝电火花线切割机(LowSpeedone-waywalkWirecutElectricalDischargeMachining俗称“慢走丝”)和立式自旋转电火花线切割机(VerticalWireElectricalDischargeMachiningmachinetoolWithRotationWire)三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型(俗称龙门型)。
 
快走丝是指钼丝来回走动,这样比较节约钼丝,但是精度低,一般国产线切割机使用。
 
中走丝也是电火花线切割机床的一种,工作原理是利用连续移动的钼丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。其走丝速度及工件质量介于快走丝和慢走丝之间所以叫做中走丝,准确的说:中走丝是快走丝的升级产品,所以也可以叫:能多次切割的快走丝,所以它的加工速度接近于慢走丝,而加工的质量也趋于慢走丝。走丝速 度在1~12m/s之间,可以根据需要进行调节。
 
慢走丝线切割DK7632慢走丝是电火花线切割的一种英文简写(WEDM-LS)是利用连续 移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:一类是慢走丝(也叫低速走丝电火花线切割机床)电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,精度达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好。而且采用先进的电源技术,实现了高速加工,最大生产率可达220mm2/min。
 
 
高速走丝与低速走丝(或快走丝和慢走丝)的提法,是用电极丝的走丝速度来区分的。而中走丝,虽然其走丝速度介于二者之间,但它描述的重点并不是走丝度,仅仅是参照了以前的名词,形象化地把这种——在高速走丝基础上发展起来的,加工效果向低速走丝靠拢的——新型机床,称为了中走丝;且又与俗称(以前的名词)快走丝、慢走丝相对应。
 
事实上,在现行有效的“特种加工行业”标准中,已经不以走丝速度来划分线切割机床 类型,而是分为了“单向走丝型”和“往复走丝型”两类。例如,GB/T7925-2005电火花线切割机(往复走丝型)参数。
 
这样,快走丝和中走丝,都属于往复走丝型线切割。而在平常的叙述中,仍不妨以快走丝和中走丝相区别。现在,来看中走丝线切割的特点。
 
1)可实现多次切割中走丝与快走丝的显著区别,是可实现多次切割。多次切割的目的,是为了提高表面质量,满足加工工件的需要,从而扩大适应范围。例如,中走丝机床,在三次切割后,表面粗糙度达Ra≤1.2μm.
 
多次切割对机床的机械精度、重复定位精度、运丝系统的稳定性、脉冲电源的性能、工作液的电导率以及多次切割的工艺数据库等的要求远远高于普通HSWEDM机床的要求。
 
(2)脉冲电源有所突破为实现多次切割而又保证加工效率,必须提高在粗加工时的切割速度,这需要脉冲电源的密切配合。
 
为此,根据电力电子技术的发展,将脉冲电源进行了改进,并取消了限流电阻(限流电阻。这样一来,既提高了脉冲电源性能,又节约了能源。
 
当前,中走丝脉冲电源的最大切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均 速度,可达60-80mm2/min左右;而且,获得了极低电损耗的效果。因此,有的被号称为智能化高频脉冲电源。
 
(3)控制系统中走丝线切割多采用工业PC机构成一体化的编程控制系统,结合工艺数库,系统能提供最佳加工条件,以达到高速加工、保证质量、简化操作的目的。
 
例如,用户在输入加工条件(材料、厚度等)、工艺参数(表面粗糙度等)后,系统就可给出合适的电规准(脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、加工电压、加工电流等),以及伺服进给速度、电极丝运丝速度等进行各次加工,并在加工中作出适当反应。
 
所以,控制系统需要脉冲电源、机床电气系统的密切配合,也有把这类型机床称为“智能化多速走丝线切割机床”的。
 
(4)机床电路为满足各次切割的不同要求,电极丝运丝速度要求可进行调节,采用交流变频调速是常用的方式。
 
如此一来,可采用电子逻辑电路代替继电器控制电路,同时也方便了与控制系统接口,便于对运丝速度的控制。
 
采用变频调速后,也减缓了运丝电机的换向冲击,有利于保持电极丝的稳定。
 
(5)机床机械精度的提高及其他为保证多次切割的效果,机床必须有较高的重复定位精度,这对床身、导轨等都有一定的要求。
 
采取的措施包括:设计合适的结构、选用合适的材料、使用直线导轨,以及进给系统采用无间隙齿轮副或电机直拖消间隙等,以此来保持机床的精度和耐用性。
 
在电极丝的稳定性方面,也同样采取了各种各样的措施。
 
另外,开发了新的工作液,新的过滤系统,以满足加工和环保要求。
 
2、快走丝线切割与中走丝线切割
 
把传统的“快走丝线切割”称为了“普通高速走丝线切割”,以区别于以后出现的新型机床——就目前来说,“中走丝”就是这样的新型机床。
 
(1)快走丝(普通高速走丝线切割机床)仍会有较大的拥有量
 
中走丝是近年发展起来的新型机种;之前,快走丝已经历了一个年产销数万台的鼎盛时期,这大量的机床仍将继续使用。并且,由于快走丝技术成熟,价格低廉,以及高效大厚度加工的优势,所以仍将占有相当大的市场份额。
 
即使计算到使用日久而退出的机床,和采用中走丝技术改造的少量机床,快走丝的绝对数量,仍将是一个可观的数字。考虑到机床较长的使用寿命,所以在相当长的时间内,快走丝数量仍占有绝对优势。
 
(2)快走丝与中走丝将长期共存
 
目前,中走丝线切割有较强的推广力度,也有较好的发展势头。它“在加工一些厚度不大的工件方面已有实用的价值,但若加工的工件厚度较大,实现可靠加工就较为困难。
 
由于中走丝秉承了快走丝性价比高的优点,又有加工质量好的优势,虽然加工效果越好的机床价格越高,但仍然会被一些有需要的用户接受。结合上面的论述,可知快走丝与中走丝将长期共存。
 
并且,随着中走丝技术的完善,在电气控制方面,部分快走丝将有向中走丝融合的趋势,保持性价比优势的快走丝机床或者大众化机床,将借鉴中走丝的可用技术,从而提高性能。