在工業生產中,常用的線切割機床有中走絲、慢走絲、快走絲三種,快走絲和慢走絲的提法,是用電極絲的走絲速度來區分的,根據不同的加工要求選擇不同的機床類型。本文簡單介紹一下中走絲的特點及優點,如需了解更多,請查找相關的資料。
前蘇聯拉扎林科夫婦,研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時,發現電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉,從而開創和發明了電火花加工方法。中走絲就是這種電火花線切割機床(Wire cut Electrical Discharge Machining簡稱WEDM),屬電加工范疇,它的工作原理是利用連續移動的鉬絲(稱為電極絲)作電極,對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。其走絲速度及工件質量介于快走絲和慢走絲之間所以叫做中走絲。中走絲也可以稱作能多次切割的快走絲,它的加工速度接近于慢走絲,而加工的質量也趨于慢走絲。走絲速度在1~12m/s之間,可以根據需要進行調節。
中走絲線切割的特點簡單總結以下幾點:
1)可實現多次切割
中走絲與快走絲的顯著區別,是可實現多次切割,提高了加工工件的表面質量,滿足加工工件的需要,從而擴大適應范圍。例如,中走絲機床,在三次切割后,表面粗糙度達Ra≤1.2μm.。
2)電極絲損耗小、節約能源
為實現多次切割而又保證加工效率,必須提高在粗加工時的切割速度,這需要脈沖電源的密切配合。為此,根據電力電子技術的發展,將中走絲線切割機床的脈沖電源進行了改進,并取消了限流電阻,這樣一來,既提高了脈沖電源性能,又節約了能源。
當前,中走絲脈沖電源的切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均速度,可達60-80mm2/min左右;而且,獲得了極低電極絲損耗的效果。因此,有的被號稱為智能化高頻脈沖電源。
3)智能化控制系統
中走絲線切割多采用工業PC機構成一體化的編程控制系統,結合工藝數據庫,系統能提供加工條件,以達到高速加工、保證質量、簡化操作的目的。
例如,用戶在輸入加工條件(材料、厚度等)、工藝參數(表面粗糙度等)后,系統就可給出合適的電規準(脈沖寬度、脈沖間隔、空載電壓、加工電壓、加工電流等),以及伺服進給速度、電極絲運絲速度等進行各次加工,并在加工中作出適當反應。
所以,控制系統需要脈沖電源、機床電氣系統的密切配合,也有把這類型機床稱為“智能化多速走絲線切割機床”的。
4)可實現變頻調速
為滿足各次切割的不同要求,電極絲運絲速度要求可進行調節,中走絲線切割機床采用交流變頻調速,用電子邏輯電路代替繼電器控制電路,同時也方便了與控制系統接口,便于對運絲速度的控制。采用變頻調速后,也減緩了運絲電機的換向沖擊,有利于保持電極絲的穩定。
5)機床機械精度高
為保證多次切割的效果,機床必須有較高的重復定位精度,這對床身、導軌等都有一定的要求。必須選用合適的結構、合適的材料、使用直線導軌,以及進給系統采用無間隙齒輪副或電機直拖消間隙等,以此來保持機床的精度和耐用性。在電極絲的穩定性方面,也同樣采取了各種各樣的措施。
另外,中走絲還開發了新的工作液,新的過濾系統,以滿足加工和環保要求。
中走絲是近年發展起來的新型機種,它在加工一些厚度不大的工件方面很有優勢,它既有快走絲性價比高的優點,又有加工質量好的優勢,目前,中走絲有較好的發展勢頭。