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关于线切割加工的若干问题解答(二)

浏览次数: 日期:2017-05-31 08:49:20

关于线切割加工的若干问题解答(二)

问题四:材料变形怎么办?
因为材料本身会有应力,切割肯定是打破了原有应力平衡变形后达成了新的平衡,只是应力有大有小,变形也会大小不一,这如同一根竹片中间劈开,两半都弯,大半弯得少,小半弯得多。线切割加工是同一道理,只是变形小到最终的精度范围以内,加工也就算完成了。应力是材料内固有的,随强度和硬度的提高而在加大的,暂时达成平衡的一种弹性力。所以越是淬火硬的好材料变形越大。这类材料要求淬火前的反复锻造,均匀组织。并把大量的加工余量和大块的废料在淬火前就去掉,即在淬火时已把暂时维持平衡的那部分应力基本去掉了。淬火后所切掉的是达成应力平衡的那一小部分。这样因线切割造成的变形就会小得多。淬火前没做处理也没去除余量的时候,也就是拿到的是一个具有强大且完整应力的一块实心料怎么办?那就只好靠我们线切割自己消除应力,去除余量了。那就是粗切,算记好留量,设置好夹头,把大部分的余量先去掉。拿到一个形状已很接近最终工件,已不具有很大变形能力的新的毛坏,如果再附以高低温的时效处理,材料变形就可算是彻底解决了。
上述主要是材料变形,因特殊细长形状的零件也会变形,如钟表秒针冲模的冲头,弹簧卡圈冲模的凹模和冲头,它们都会因在大块毛坏上切下一个小窄条而使取下的工件面目全非,更谈不上几μ最多只允许十几个μ的配合间隙了。这类因形状而容易变形的零件,就只有把毛坏料做好预处理,淬火前加工成余量极小的半成品,在淬火工序中工件得到充分的形变,切割时选择好切割路线和夹头的位置,得到合格的零件就有把握了。材料变形还会有一个突出的现象,就是切割入口处不能闭合,这大多是因为压板压的位置不对,没把出入口处压死,在切割过程中,入口处已随着形变发生了位移,尽管座标回到了原位,但入口早已跑了,造成入口处台阶错口,费了很长时间,得到的是一个废品。这就靠对材料变形有充分认识,前期采取相应措施,切割也采取相应方法,所谓切割经验也在于此。
问题五:好的光洁度是怎么获得的?
线切割光洁度是由两个要素构成的,一是单次放电蚀除凹坑的大小,它的RZ通常是0.05μ~1。5μ之间,这对切割光洁度说是次要的。二是因换向造成的凸凹条纹,它的RZ通常是1μ~50μ之间,大到0。1MM以上也有可能,这是构成线切割光洁度的最重要因素。同时它伴随着换向的黑白条纹,给人视觉影响是很强烈的。因单次放电造成凹坑大小的控制是较容易的,只需降低单个脉冲的能量。只是单个脉冲能量小到一定程度造成较厚的工件切不动,甚至是只短路不放电的无火花状态,这类似于电火花加工中的精细规准,造成效率极低,排屑能力极差的不稳定加工。何况因放电凹坑造成的RZ与换向条纹造成的RZ不在同一个量级范围内,所以控制伴随换向条纹的RZ是最重要的。导轮、轴承的精度,上下行时张力的恒定性等原因,造成丝上下行的运动轨迹不一致,这种机械因素是造成换向凸凹的主要原因。
采取如下措施,会在一定程度上改善光洁度:
1、适当降低脉宽和峰值电流,即减小蚀坑的大小。
2、导轮和轴承保持好的精度和运转的平稳性,减少丝抖、丝跳,使丝运动轨迹保持一线变位量减到最小。
3、丝维持适当的张力,且调好导轮和进电块,使丝上行下行时,工作区的张力保持不变。
4、丝不宜过紧,水不宜过新,新水对切割效率肯定有益,但切割光洁度不是新水最好。
5、过薄的工件上下两面各添加一块夹板,使换向条纹在夹板范围内被缓冲。
6、XY运动稳定、准确、随动保真性好、无阻滞爬行也极为重要。
7、保持稳定偏松的变频跟踪。 
8、适当留量的再次切割或多次切割,在切削量很小的情况下把切割面扫一遍,对尺寸精度和光洁度都会产生有益的作用,连扫三次,会把换向条纹基本去掉,只要机床重复定位精度高,适当留量的递进多次加工,会使切割面的光洁度提高一到两个量级,效果与慢走丝相似,且费时并不太多,这是快走丝切割机的长项之一。
较厚的工件可适当使用短丝,一次换向进给量小于半个丝径,也掩盖了换向条纹。当然只是掩盖而已。
问题六:材料杂质切割时会出现什么现象?
轧制、锻打或铸造的材料内有杂质,有夹层、有空洞甚至是夹渣或异物并不是稀奇事。杂质对线切割来说是非常敏感的,它会使切割面出现不明原因的沟槽,甚至是造成反复短路,根本无法切割。
金属材料内的杂质是不导电或导电能力极差的非金属物,切割它时,丝会很快以它作折点产生弯曲。弯曲丝的短路是无法排除的,因为如果丝是直的,即使瞬时短路,机械力的磨损也会使短路很快消除而恢复放电。而靠机械力磨损掉一个折弯是不可能的。当杂质颗粒很小,瞬时的机械磨损会使丝绕过杂质,这就在切割面上造成一个沟槽,绕不过去也会在短路信号的作用下使丝反复回退,在原地留下伤痕。这就是杂质严重破坏切割面的主要原因。
杂质影响切割发生在厚工件时较多,其原因是薄工件存有杂质的机率较少,且薄工件在排屑容易,火花爆炸力较强,切割速度较快,切割冲击力较大的情况下,闯过去的可能性较大。但工件厚了,本身切着已非常困难,放电能量被损失怠尽,切割冲击力也就小了。同时,材料厚了,丝在工件里打弯折线造成的短路面积是较大的,失去了机械磨损勒过去的可能性。
因材料变形造成的短路,通过选择起切点,选择压板位置,选择切割路径等办法,尚能解决。而因杂质造成的途中停止是无法可想的。

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