中走絲電火花線切割機(jī)床(Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining簡(jiǎn)寫(xiě)MS-WEDM),屬往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床范疇,是在高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)上實(shí)現(xiàn)多次切割功能,被俗稱(chēng)為“中走絲線切割”。
1、中走絲線切割的特點(diǎn)
高速走絲與低速走絲(或快走絲和慢走絲)的提法,是用電極絲的走絲速度來(lái)區(qū)分的。而中走絲,雖然其走絲速度介于二者之間,但它描述的重點(diǎn),并不是走絲速度,僅僅是參照了以前的名詞,形象化地把這種——在高速走絲基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,加工效果向低速走絲靠攏的——新型機(jī)床,稱(chēng)為了中走絲;且又與俗稱(chēng)(以前的名詞)快走絲、慢走絲相對(duì)應(yīng)。
事實(shí)上,在現(xiàn)行有效的“特種加工行業(yè)”標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)不以走絲速度來(lái)劃分線切割機(jī)床類(lèi)型,而是分為了“單向走絲型”和“往復(fù)走絲型”兩類(lèi)。例如,GB/T 7925-2005 電火花線切割機(jī)(往復(fù)走絲型) 參數(shù)。
這樣,快走絲和中走絲,都屬于往復(fù)走絲型線切割。而在平常的敘述中,仍不妨以快走絲和中走絲相區(qū)別。現(xiàn)在,來(lái)看中走絲線切割的特點(diǎn)。
1)可實(shí)現(xiàn)多次切割 中走絲與快走絲的顯著區(qū)別,是可實(shí)現(xiàn)多次切割。多次切割的目的,是為了提高表面質(zhì)量,滿足加工工件的需要,從而擴(kuò)大適應(yīng)范圍。例如,中走絲機(jī)床,在三次切割后,表面粗糙度達(dá)Ra≤1.2μm.
多次切割對(duì)機(jī)床的機(jī)械精度、重復(fù)定位精度、運(yùn)絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性、脈沖電源的性能、工作液的電導(dǎo)率以及多次切割的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)等的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通HSWEDM機(jī)床的要求。
(2)脈沖電源有所突破 為實(shí)現(xiàn)多次切割而又保證加工效率,必須提高在粗加工時(shí)的切割速度,這需要脈沖電源的密切配合。
為此,根據(jù)電力電子技術(shù)的發(fā)展,將脈沖電源進(jìn)行了改進(jìn),并取消了限流電阻(限流電阻。這樣一來(lái),既提高了脈沖電源性能,又節(jié)約了能源。
當(dāng)前,中走絲脈沖電源的較大切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均速度,可達(dá)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(hào)稱(chēng)為智能化高頻脈沖電源。
(3)控制系統(tǒng) 中走絲線切割多采用工業(yè)PC機(jī)構(gòu)成一體化的編程控制系統(tǒng),結(jié)合工藝數(shù)據(jù)庫(kù),系統(tǒng)能提供較佳加工條件,以達(dá)到高速加工、保證質(zhì)量、簡(jiǎn)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(shù)(表面粗糙度等)后,系統(tǒng)就可給出合適的電規(guī)準(zhǔn)(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(jìn)給速度、電極絲運(yùn)絲速度等進(jìn)行各次加工,并在加工中作出適當(dāng)反應(yīng)。
所以,控制系統(tǒng)需要脈沖電源、機(jī)床電氣系統(tǒng)的密切配合,也有把這類(lèi)型機(jī)床稱(chēng)為“智能化多速走絲線切割機(jī)床”的。
(4)機(jī)床電路 為滿足各次切割的不同要求,電極絲運(yùn)絲速度要求可進(jìn)行調(diào)節(jié),采用交流變頻調(diào)速是常用的方式。
如此一來(lái),可采用電子邏輯電路代替繼電器控制電路,同時(shí)也方便了與控制系統(tǒng)接口,便于對(duì)運(yùn)絲速度的控制。
采用變頻調(diào)速后,也減緩了運(yùn)絲電機(jī)的換向沖擊,有利于保持電極絲的穩(wěn)定。
(5)機(jī)床機(jī)械精度的提高及其他 為保證多次切割的效果,機(jī)床必須有較高的重復(fù)定位精度,這對(duì)床身、導(dǎo)軌等都有一定的要求。
采取的措施包括:設(shè)計(jì)合適的結(jié)構(gòu)、選用合適的材料、使用直線導(dǎo)軌,以及進(jìn)給系統(tǒng)采用無(wú)間隙齒輪副或電機(jī)直拖消間隙等,以此來(lái)保持機(jī)床的精度和耐用性。
在電極絲的穩(wěn)定性方面,也同樣采取了各種各樣的措施。
另外,開(kāi)發(fā)了新的工作液,新的過(guò)濾系統(tǒng),以滿足加工和環(huán)保要求。