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高速线切割机床加工过程中的断丝问题解决方法
海鑫机电制造有限公司  发表时间:2011-12-19 21:34:10
       高速加工技术中一个很重要的方面就是高速走丝线切割机床。由于它具有速度快、周期短等优点,因此在模具加工行业得到了普遍的应用。在加工过程中出现的断丝问题,不仅浪费了大量时间,还破坏了加工表面的完整性。如何有效地解决该问题,是模具加工企业关心的重点。 
  高速走丝线切割的电极丝运动速度快,它能够大幅度地提高加工生产效率,缩短劳动时间。但是高速走丝线切割也存在着一个很严重的问题—断丝。如果在切割工件过程中多次断丝,不仅会造成一定的经济损失,而且会带来重新烧丝的麻烦;不仅耽误时间,而且会在工件上产生断丝痕迹,影响加工质量,严重的会造成工件报废。 
  那么怎样才能有效地解决高速走丝线切割机的断丝问题呢?首先分析一下造成高速走丝线切割断丝的原因。 
  钼丝 
  一、钼丝
  在钼丝的选择上,钼丝直径的粗细是影响断丝的一个主要原因。钼丝粗,一方面能提高钼丝的张力,减少钼丝的抖动,另一方面由于粗的钼丝加宽了切缝,工作液容易渗透进去,有利于排屑。因此为确保加工的稳定,应及时更换损耗到一定程序的钼丝,避免因钼丝变细变脆断丝而中断加工。
  在钼丝的安装上,安装的太松太紧都容易断丝:如果钼丝安装太松,则钼丝抖动厉害,不仅会造成断丝,而且由于钼丝的抖动直接影响工件表面粗糙度。但钼丝也不能安装得太紧,太紧内应力增大,也会造成断丝。
  在钼丝的运动速度的选择上,走丝速度过高或者过低都容易引起断丝。走丝速度过高,电极丝抖动严重,破坏了加工的稳定性,这不仅使加工速度下降,而且加工精度和表面粗糙度都会变差,并容易造成断丝。但走丝速度也不能过低,否则加工时由于损耗大,也易断丝,因此一般经验以小于10m/s为宜。
  在钼丝的储存上,钼丝有三怕:怕潮,怕折和怕晒。受潮会氧化,折而易断,晒而变脆,新购进的钼丝应放在密封的器具中妥善保存,随用随取。
  二、送丝机构 
  线切割机的运丝机构(也称导丝机构)主要是由贮丝筒、线架和导轮组成。由于贮丝筒、线架和导轮在加工过程中存在着缺陷,必然容易引起断丝。贮丝筒的径向跳动会使电极丝的张力减小,造成丝松,严重时会使钼丝从导轮槽中脱出拉断。贮丝筒的轴向窜动会使排丝不匀,产生叠丝现象。贮丝筒内外圆不同轴,会产生不平衡惯量,运转时容易产生叠丝而导致断丝。贮丝筒的轴和轴承等零件常因磨损而产生间隙,也易引起丝抖动而断丝,贮丝筒换向时如没有切断高频电源,会导致钼丝在短时间内因温度过高而产生烧丝;贮丝筒、导轮转动不灵活,在往返运转时会引起导丝系统振动而断丝;贮丝筒后端的限位挡块没调整好,贮丝筒冲出限位行程而引起断丝;换向后立刻停机,贮丝筒因惯性超程冲坏传动机及拉断钼丝。 
  另外,导轮V形槽变宽,导轮V形槽的底径不圆和导电轴与导电轮接触不好也会引起断丝。
  三、工件
  对于锻造性能、淬透性不好,热变形大的工件材料,如果不进行对锻打、淬火件回火处理而直接进行高速走丝线切割,则在加工过程中可能有的工件会开裂,把钼丝碰断;有的会使间隙变形,把钼丝夹断或弹断。另外,工件材质不纯,内应力较大,和工件装夹不好,都极有可能引起断丝。
  四、工作液
  工作液变黑,或者加工中工作夜太浓,太脏都很容易引起断丝(特别在割特厚工件时)。
  五、电参数
  电参数选则不当也是引起断丝的一个重要原因,所以要根据工件厚度选择合理的电参数,将脉冲间隔拉开一些,有利于熔化金属微粒的排出,同时峰值电流和空载电压不宜过高,否则使单个脉冲能量变大,切割速度加快,容易产生集中放电和拉弧,引起断丝。根据工件厚度选择合适的放电间隙,放电间隙不能太小,否则容易产生短路,也不利于冷却和电蚀物的排除。放电间隙过大,将影响表面粗糙度及加工速度。 
  六、脉冲电源
  加工电流很大,火花放电异常,此时脉冲电源的输出已变为直流输出。若输出电流超过限值,在加工过程中火花放电突然变为蓝色的弧光放电。钼丝上出现烧伤点,它使放电集中在钼丝上,发热量大。  
  七、工作台移动 
  工件的切割精度靠丝杠来保证,丝杠和螺母的间隙是靠弹簧来消除。如果丝杆润滑不良或弹簧力不足,会引起工作台爬行移动。在这种情况下切割,高频电流会出现频繁的短路,如不及时排除故障,势必造成断丝。
  八、人为因素 
  这部分新手问题较多,如丝未放入导轮,丝桶边上的丝没有压好,割大工件时最后没有吸住┉┉
  对于经常出现的断丝问题,简单介绍一些行之有效的解决方法,如下:
  在钼丝的选则上,对于高速走丝线切割加工,广泛采用0.06~0.25mm的钼丝,常用的在0.12~0.18mm之间。
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