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- 日期 : 2019-09-19
隨著我國制造業(yè)的不斷發(fā)展,各行業(yè)對于五金加工的精度要求不斷提高,特別是線切割五金加工用戶的需求尤為迫切。目前我國五金加工中線切割技術(shù)和設(shè)備取得了有目共睹長足的進步。但是我國在慢走絲機床與國外技術(shù)相比,還存在一定的距離。
眾所周知,線切割機床大致分為慢走絲、中走絲和快走絲。其中,快走絲切割速度快,精度低,價格便宜,但無法滿足日提高的加工需求;中走絲的切割速度、加工精度和產(chǎn)品價格均適中;慢走絲加工精度最高,技術(shù)含量最高,然而機器價格和使用成本卻比較昂貴。
由于社會對產(chǎn)品多樣化的需求更加強烈,多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加,快走絲加工采用傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已難以適應(yīng)高效率、高質(zhì)量、多樣化的五金加工要求。慢走絲加工機床在加工效率、精度、表面質(zhì)量等方面都具有非常明顯的優(yōu)越性。雖然慢走絲加工機床的價格較貴,但隨著制造業(yè)的高速發(fā)展,它將會被越來越多地應(yīng)用于各加工領(lǐng)域。
多次切割技術(shù)是提高慢走絲加工精度及表面質(zhì)量的根本手段。一般是通過一次切割成形,二次切割提高精度,三次以上切割提高表面質(zhì)量。由于在切割拐角時電極絲的滯后,會造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度,采取了更多的動態(tài)拐角處理策略。如:自動改變加工速度、自動調(diào)節(jié)水壓、控制加工能量等。
先進的慢走絲加工機床采用的高精度精加工回路,是提高加工工件平直度的有效技術(shù),使厚件加工的精度得到顯著提高;為了進行小圓角、窄縫、窄槽及微細零件的微精加工,頂尖的數(shù)控低速走絲電火花線切割機床可以采用0.02~0.03 ㎜的電極絲進行切割。為了保證五金加工高精度,機床的機械精度、脈沖電源精度、伺服控制精度(包括對機械運動、脈沖參數(shù)、走絲系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)的控制)都已達到極高的水準。采用水溫冷卻裝置,使機床內(nèi)部溫度與水溫相同,減小了機床的熱變形;采用閉環(huán)數(shù)字交(直)流伺服控制系統(tǒng),確保優(yōu)良的動態(tài)性能和高定位精度,加工精度可控制在若干微米以內(nèi),精密定位可實現(xiàn)0.1μm當(dāng)量的控制;采用浸入式加工,降低工件熱變形;電機伺服,閉環(huán)電極絲張力控制;采用電壓調(diào)制對刀電源實現(xiàn)高精度對刀,對刀精度可達0.002 ㎜,不損傷工件,不論干濕。
先進的慢走絲加工機床采用平均電壓為零的無防電解脈沖電源,電解的破壞已降到最低程度。此外,由于脈沖電源的改進,普遍采用高峰值,窄脈寬(微秒級),材料大多數(shù)為氣相拋出,帶走了大量的熱,不會提高工件表面溫度,大大減少開裂現(xiàn)象;不僅加工效率高,而且使表面質(zhì)量大大提高。
由于納秒級大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展,大大提高了慢走絲加工機床的加工效率,當(dāng)前先進的慢走絲加工機床的最高加工效率可達500㎜²/min。
先進慢走絲加工機床推出的快速自動穿絲技術(shù),自動穿絲時間<15 s提高了加工效率;推出的雙絲自動交換技術(shù),能采用0.20~0.02 ㎜的電極絲自動進行雙絲切換加工,總體可節(jié)省30%~50%的加工時間。
目前最為先進的慢走絲加工機床大都是主要由瑞士、日本制造。這類機床的加工精度能保證在±0.002 ㎜以內(nèi),最高加工效率可達400~500㎜²/min,表面粗糙度可達Ra0.05μm,具有完美的加工表面質(zhì)量,表面幾乎無變質(zhì)層,能使用Φ0.02 ㎜的電極絲進行微精加工,主機大都具有熱平衡系統(tǒng),一些機床采用在油中進行切割加工。
瑞士和日本公司在中國的制造工廠生產(chǎn)的慢走絲機床屬于中等水平,其配置和性能滿足了國內(nèi)大多數(shù)精密五金線切割加工的要求。一般都采用無電阻防電解電源,具有浸水式加工、錐度切割功能。實用的最高加工效率為150~200 ㎜²/min,最佳表面粗糙度達Ra<0.4μm,切割精度可達±0.005㎜,一般采用Φ0.1㎜及以上的電極絲進行切割,配備的防撞保護系統(tǒng)可避免由編程錯誤或誤操作引起的碰撞受損,配備或者可選配自動穿絲機構(gòu)。
國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的機床屬于入門級慢走絲加工機床,其配置和性能滿足國內(nèi)普通模具與零件的加工要求。一般多使用切一修一,切一修二的工藝,能穩(wěn)定達到表面光潔度在Ra0.8μm左右,加工精度在±0.008㎜,大多只能使用0.15mm及以上的電極絲進行切割,加工的表面微細組織、拐角與先進的機床有一定的差距。
總的來說,慢走絲加工機床與快走絲加工機床相比,在加工效率、精度、表面質(zhì)量等方面都具有非常明顯的優(yōu)越性。雖然慢走絲加工機床的價格較貴,但隨著制造業(yè)的高速發(fā)展,它將會被越來越多地應(yīng)用于各加工領(lǐng)域。
隨著我國五金加工行業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)也涌現(xiàn)出一些慢走絲機床生產(chǎn)廠家,但都是單槍匹馬,各自為戰(zhàn),在產(chǎn)品的檔次上也只能生產(chǎn)出慢走絲“入門機”。長鴻精密小編認為,只有國內(nèi)線切割行業(yè)眾多部門和企業(yè)匯集眾力,集中攻關(guān)、發(fā)揮各自優(yōu)勢、技術(shù)共享,才能做到自主研發(fā),才能研制生產(chǎn)出技術(shù)先進,性能優(yōu)良的慢走絲加工設(shè)備,從而為我國五金加工行業(yè)的發(fā)展提供設(shè)備保障。