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【中专论文】试析如何改善与提高线切割加工的精度和表面质量(论文范例)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国高新技术企业·上旬刊》作者:丁龙保浏览量:4728 论文级别:最新本章主题:工件和加工原创论文: 5156论文网时间:2014年5月28日审核稿件编辑:Leonard本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3849 评论次数: 6218

导读:怎么写作好工件和加工相关方面的论文。本篇如何改善与提高线切割加工的精度和表面质量中的相关论文结论范文希望会对你的写作带来参考帮助以解你的写作忧愁。

(江苏农林职业技术学院,江苏 句容 212400)

摘要:影响线切割加工精度和表面质量的因素较多,主要有人为因素、设备因素和被加工件材料性能等三方面.在实践中只要对其进行系统地科学分析和总结,就可对这类复杂且零乱的因素加以控制与调配.

关键词:线切割;加工精度;表面质量;切割参数

中图分类号:TG484      文献标识码:A

文章编号:1009-2374?(2010)22-0095-02

电火花线切割机通常是用金属钼丝作为工具电极,对工件进行脉冲火花放电,使局部瞬时产生高温来蚀除材料的一种金属加工方法.工作时工具钼丝在储丝筒上做正反交替运动,脉冲电源正极接工件,负极接工具电极,同时喷注工作液加以冷却和排屑,工作台在步进或伺服电机的驱动下按预先编制的数控程序两轴联动,来完成各种形状的穿通型腔加工.

电火花线切割机分为高速走丝和低速走丝两种.低速走丝所加工的精度和表面质量要比高速走丝好,但设备成本和使用成本都比较高,而高速走丝线切割机在制造和使用成本上较低,并且能够加工较大厚度的工件,目前在产品加工、模具制造及新产品试制过程中得到广泛使用.电火花线切割加工时影响其加工精度和表面质量的因素较多,这已成为线切割加工中综合性的技术问题.主要可从人为因素、设备因素和被加工件材料性能等三方面来加以控制和探索.

1 人为因素的控制与改善

1。1 进行少量多次加工

这主要用在慢走丝线割机上进行高精度的型腔加工.加工量一般是由几十微米逐渐递减到十几微米,最后一次常常在几微米到十几微米之间.同时在加工过程中为了减少材料本身的变形,在粗加工或半精加工时留有一定余量,以补偿加工时因材料应力平衡状态遭破坏而产生的变形.少量多次切割加工出来的工件具有单次切割时不可比拟精度和表面质量,是控制和改善线切割加工精度和表面质量有效易行的方法.

1。2 正确选择切割参数

对于不同的粗、精加工,其走丝速度、丝的张力和喷流压力应以机

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床参数表为基础作适当调整.虽然机床说明书上供了通用条件下的相关参数选择,但由于工件的材质、精度要求以及其他因素的影响,我们不能完全照搬说明书上提供的参数,要根据实际情况和工作经验作相应的调整.例如要加工厚度为43mm的工件,则在加工参数表中找不到对应的情况,这时,必须根据厚度在40~60mm间的切割条件和相应补偿量作出合理调整,选择合理的步速、脉间和脉宽,主要办法是加工工件的厚度接近哪一个档次厚度就选择该栏的参数值,并作适当的调整,而补偿量则根据工件的实际厚度,与表中标准厚度的差值,按比例加以调整.

1。3 采用导轮近距离加工

为了使工件加工达到一定的精度和表面质量,根据工件厚度及时调整丝架高度,使上下喷嘴与工件的距离尽量靠近,因为上下导轮离工件上下表面越近钼丝电极振幅就越小,且放电稳定而均匀,这对工件的加工精度和表面质量会都有提高和改善.许多操作者怕费事,几年来从未调整过丝架,这就不可能加工出高质量的产品.

1。4 工件装夹要合理

当加工工件切割完毕时,其与母体材料的联接强度下降,此时要防止因工作液的冲击使工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废.在切割封闭型腔结束时,被切割的部分会脱落,导致钼丝常常会被碰断,因此,必要时还得制作工装夹具来合理定位和装夹工件.

2 设备因素的控制与改善

电火花线切割机属于高精度数控机床,加工工件的精度和质量是直接建立在机床精度基础上的,因此机床的正常维护保养非常重要,加工前要排除一切可能影响加工精度和表面质量的隐患,其注意事项如下:

2。1 钼丝检查

钼丝检查主要是钼丝张力和损耗情况的检查.钼丝使用一段时间后由于损耗而变细使得张力松弛,这样在运丝过程中产生振动,使火花放电间隙不均,对加工工件的表面质量有很大的影响.因此,钼丝在使用一定时间后必须重新手工紧丝,紧丝时手上用力要均匀,应在不断丝的前提下尽可能提高钼丝的张力.同时钼丝使用一段时间后由于损耗而变细,在这种情况下会影响型腔加工的尺寸精度.如常用的直径0。18mm的钼丝,经过使用后直径变为0。15mm,那么加工出来型腔的各径向尺寸就会比要求小出0。06mm,此时必须在编程时通过调整左右补偿值来加以解决.也就是说,加工前必须测量一下钼丝的实际直径才能确保加工精度.

2。2 工作液检查

高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制的工作液.由于火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,正是由于工作液的绝缘性才能使击穿后的放电通道压缩,从而局限在较小的通道半径内火花放电,形成瞬时和局部高温来熔化和气化金属,放电结束后又迅速恢复放电通道间隙成为绝缘状态.绝缘性能太低,则工作液成了导电体,而不能形成火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低.加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液,此外还必须检查工作液的液量及脏污程度,以保证工作液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能都达到要求.也就是说工作液状况直接影响线切割的加工效率、表面质量和钼丝的使用寿命.注意的是线切割使用的工作液是专用工作液而不能用车床或磨床上的冷却液来代替.否则,不但影响加工表面质量而且极易产生短路和断丝.

2。3 导电块和导轮的的检查

线切割导电块一般是硬质合金材料制成,虽具有较高的耐磨性和硬度,但钼丝与其一直处在高速滑动摩擦状态,这样在接触处会出现沟槽,影响其导电性能甚至断丝.高速走丝线切割机一般在使用20

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0小时后可将导电轮转动一个角度来改变与钼丝的接触位置或者更换新导电块,来保证钼丝与工件处在良好的放电状态,从而保证加工精度和表面质量.同时当电极丝的导轮用久了,其支承轴承会有磨损而使回转精度不够,这样运丝过程中会产生振动甚至断丝,也是影响加工精度和表面质量的一个不可忽视因素.

2。4 运丝系统检查

经常检查贮丝筒回转精度情况,贮丝筒磨损过大会影响钼丝运动的平稳性,需及时修复或更换.导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线钼丝的振动,此时即使加工表面能进行良好的放电,但因电极丝的振动,加工表面也很容易产生波峰或条纹,最终引起工件表面粗糙度变差.在此补充一点的是电极丝的直径问题.通常根据丝筒排丝间距参数尽可能选择较粗的电极丝.若电极丝直径过小,则承受电流小,切缝也窄,不利于排屑和稳定加工,断丝的可能性较大,而较粗的钼,可提高其张力,减少抖动,不易断丝.当电极丝损耗到一定程度时必须强制更换,否则,若在工作过程中断丝,必须从起点开始重新切割,会造成二次放电,这对工件表面质量影响极大.

2。5 电源电压检查

如何改善与提高线切割加工的精度和表面质量
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电源电压不稳定会造成电极与工件两端火花放电参数不稳定,会引起击穿放电过程不稳定,从而影响工件加工的精度和表面质量,最好配备专用的稳压电源.

3 材料因素的控制与改善

用同样的工艺参数加工不同材质的工件所获得的精度和表面质量是不同的.因此,若需线切割加工工序的零件,在零件设计时就必须要考虑到这一点,材料性能影响线切割加工精度和表面质量的因素主要有以下两点:

3。1 材料物理性能方面

由于不同金属材料具有不同的熔点、导热、导电性能等,线切割时即使用同样工艺参数和方法来加工不同金属,所获得的工件表面质量是不相同的.线切割加工适合硬度高,导电性好的材质,如硬质合金类材料、淬过火的模具型腔.而不太适合不锈钢、铝材、铜材等,因为这些较软的材料极易粘在钼丝上,影响排屑,堵塞放电间隙且容易短路直接影工件的表面质量.因此在零件设计时必须考虑加工工艺对材质的特殊要求.

3。2 材料残余应力

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方面

线切割对一些模具型腔进行加工时,由于大面积去除和切断材料会使材料内部残余应力的平衡性受到破坏,加工出来的型腔尺寸、形状和表面质量都会受影响.为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料.同时线切割前一定要进行去应力或退火处理.若工件在平磨后再线切割加工时还要进行退磁处理,将残余内应力减少到最低程度以防加工变形.

总之,影响电火花线切割加工精度和表面质量有许多不确定的因素,但只要对其进行系统地科学分析和总结,在实践中不断积累经验,就可以对这类复杂且零乱的因素加以控制与调配.但这需要一定的现场操作经验和长期的系统总结,而不能照搬书本.

[ 参考文献 ]

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