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一、加工屑附著于電極絲的原因分析
A.脈沖電源參數(shù)的不適當匹配。
線切割加工時,線切割間隙破裂后的初始階段主要是火花放電,其蝕除過程主要是汽化-蒸發(fā)過程。隨時間延長,放電形態(tài)便由火花放電轉變?yōu)檫^渡電弧放電,蝕除過程主要通過熱源作用和放電柱對放電痕產(chǎn)生的壓力來完成。放電柱對放電痕產(chǎn)生的壓力越大,熔體拋出的速度就越大,冷卻介質(zhì)中形成的切削粒徑就越小。結果表明,放電點壓力P與放電峰值電流Im成正比,T與放電時間成反比;在壓強確定后,P隨時隨T的增大而減小,因此加工屑直徑和體積都會增大,加工屑的熱慣量增大,即不易冷卻。所以,較寬的脈沖寬度容易產(chǎn)生較大的切削屑,并且與電極絲的粘合也很容易。
例如,如果脈寬較窄,間隔過小,也會產(chǎn)生較大的加工屑。因為脈沖間隔太小將導致消除電離不充分,這時在某一通道上可能發(fā)生多次連續(xù)的放電。因為在每次擊穿之前絕緣強度都在不斷地降低,所以通道直徑可能會變大,相應的電流密度也會變小,結果是導致放電柱壓放電痕減小,從而產(chǎn)生較大的加工屑。因為氧化鋁與鉬絲有很強的親合作用,所以極易在電極絲上粘附較大的加工碎屑。
二、排放間隙冷卻狀況較差
當脈沖參數(shù)相同時,較薄的工件加工更容易產(chǎn)生燒傷點。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是工件厚度的增加將導致間隙冷卻狀況不好,電極絲出口間隙狀況最差。冷卻劑種類較少,氣體含量高,有大量的加工屑要排放,因此間隙絕緣強度差,放電幾乎全部是在氣體中進行的。這時的放電柱徑比液態(tài)柱內(nèi)徑大,電流密度相應地降低,對放電痕跡的壓力降低,結果是產(chǎn)生較大的切削屑。當冷卻條件不佳時,這些較大的切削屑有可能是熔化或半熔化狀態(tài),并且當它們與電極絲接觸時,也有可能是粘合在一起的。此外,由于電極絲出口加工屑較多,容易產(chǎn)生頻繁的二次放電,當冷卻條件較差時,電極絲的溫度會升高,增加了附著附加工屑的可能性。
切削屑與電極絲粘合后會產(chǎn)生以下問題:①切削不穩(wěn)定,②切削間隙容易堵塞,③短路或斷絲,④工件表面粗糙度高,⑤饋電塊磨損加劇,等等。
三、加工屑附著于電極絲的解決辦法
要解決加工屑與電極絲的粘連問題,可從改善間隙冷卻條件和放電柱對放電點施加壓力入手,并采取以下措施:
(1)工作液的選擇與保護;
DX-1型乳化溶液是目前線切割加工中常用的工作液,其比例一般為1:10(一次乳化,10水),而防銹鋁合金加工時宜采用彩色3:8比例。為保持工作液的清潔,使之能正常有效地工作,并延長使用時間,可在工作臺面兩夾具之間放置一塊5mm厚的海綿(根據(jù)工件大小不同)。這可以避免殘渣進入水箱,保持工作液的通暢,減少加工屑在電極絲上的附著。另外在上線后端加入海綿,高速往返的電極絲通過海綿摩擦,可以去除部分粘附的氧化物,同時減少鉬絲抖動,更好的保證放電通道暢通,保證脈沖電源效率的正常發(fā)揮,同時也減少饋源磨損。定期清洗或更換海綿墊,并定期用煤油或汽油清洗電極絲、饋電塊和導輪,清洗時將回水管取出水箱,避免殘渣流入工作液中。
(2)檢查工作液流量。
在線切割過程中,工作液上、下噴水應均勻,以便及時排除腐蝕。在加工之前先打開油泵電機,檢查上下噴嘴是否堵塞,工作液是否通暢。如果工作液不通暢就要檢查原因,如出水管,上下噴嘴的旋轉方向等,直到水流正常為止。
四、改進饋電模塊
饋電塊可以通過改造來延長其使用壽命,降低成本,提高生產(chǎn)效率。進料塊是一種碳化碳化碳化碳化碳化碳化碳化碳化碳化碳化碳源。
一般饋電模塊固定或不可調(diào)。在實踐中對饋源進行了改進。主要措施如下:
①變固定饋源塊成活動饋源塊:適當減小硬質(zhì)合金公差尺寸,使導電塊與硬質(zhì)合金的雙邊間隙為0.10~0.20mm(間隙配合),將硬質(zhì)合金塊放入銅套管內(nèi),按所需配合尺寸不需焊接,變固定饋源塊成活動饋源塊,連續(xù)切割50~70h,旋轉后繼續(xù)使用;
②適當增加硬質(zhì)合金的厚度:硬質(zhì)合金的尺寸不變(成形)為15mm,但厚度可增加0.2mm。使電極絲與饋電塊接觸良好,不會使饋電塊失去彈性,同時縮短饋電塊上下跳動距離,減小饋電塊磨損。
經(jīng)生產(chǎn)實踐證明,改進后的饋電塊可連續(xù)切割防銹鋁合金3個月,壽命提高8~10倍,加工成本降低,經(jīng)濟效益提高。