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技術(shù)文章
中走絲多次加工工藝技術(shù)論述
閱讀：801 發(fā)布時(shí)間：2014-7-25
電火花線切割加工（WEDM）的切割速度與加工表面質(zhì)量是一對(duì)矛盾，在一次切割過(guò)程中既想獲得很高的切割速度，又要獲得很好的加工表面質(zhì)量是十分困難的。低速走絲電火花線切割加工（LS－WEDM）具有很高的綜合工藝水平，也不是一次切割而達(dá)到工藝指標(biāo)的，而是采用了多次切割工藝，即*次切割用較大的脈沖能量和電流加工，以獲得較高的切割速度，此時(shí)并不過(guò)地要求加工表面質(zhì)量如何；
第二次和第三次切割時(shí)，則用精協(xié)作單位和精微加工標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)修光，以獲得理想的加工頊質(zhì)量和加工精度。高速中走絲電火花線切割加工（HS－WEDM）則因其自身特點(diǎn)及設(shè)備條件的限制，多次切割工藝至至今無(wú)法推廣應(yīng)用，致使它的綜合工藝水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LS－WEDM的工藝水平。為此，廣大科技工作者曾進(jìn)行過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，得出的結(jié)論是：HS－WEDM采用多次切割不僅是必要的，而且是可能的，但必須具備以下條件：
①按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制機(jī)床的制造精度和走絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并采取必要措施控制電極絲的空間形位變化；
②開(kāi)發(fā)出適用于多次切割的高頻脈沖電源；
③深入研究多次切割工藝，確定脈沖參數(shù)、加工軌跡補(bǔ)償量及電及絲移動(dòng)方式和速度等。
一，控制電極絲空間形位變化的措施：
電火花線切割加工中，電極絲在放電力的作用下必然會(huì)發(fā)生空間形位變化莫測(cè)，使放電點(diǎn)滯后于進(jìn)給方向的支撐點(diǎn)。
為了控制電極絲的空間形位變化，可采用下述方法：
1，增大電極絲的張力，并使支點(diǎn)盡量×近工件上下表面。由于高速走絲電火花線切割機(jī)沒(méi)有張力控制裝置，增加電極絲的張力通常是通過(guò)適當(dāng)增加繞絲預(yù)緊力和在切割過(guò)程中收緊電極絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在也有人采用恒張力機(jī)構(gòu)，雖有一定效果，但由于恒張力機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度較慢，走絲系統(tǒng)的瞬間干擾所引起的張力變化難以及時(shí)地被恒張力機(jī)構(gòu)排除，電極絲的瞬間形位變化仍難以控制，加上這種恒張力機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，使用不太方便，生產(chǎn)實(shí)踐中很少采用。
2，采用紅寶石擋絲裝置。此方法不僅可限制電極絲的偏移和抖動(dòng)，而且還可縮短導(dǎo)向支點(diǎn)與工件表面之間的實(shí)際距離，對(duì)穩(wěn)定電極絲的空間位置有明顯作用。但由于紅寶石在加工過(guò)程中磨損嚴(yán)重，故使用壽命不長(zhǎng)采用高耐用消費(fèi)品磨性導(dǎo)向裝置。該裝置采用了高耐磨聚晶金剛石制成的孔徑與電極絲直徑相差0.02MM的導(dǎo)向器。使用該導(dǎo)向裝置后電極絲的空間形位變化受到明顯限制，可顯著提高加工精度和加工表面質(zhì)量。且聚晶金剛石硬度高、耐磨性好，使用壽命較長(zhǎng)。在小錐度（《＝3度）切割加工情況下，一套高耐磨性導(dǎo)向裝置使用半年之后，仍對(duì)電極絲的形位變化有良好的控制作用，為HS－WEDM采用多次切割工藝創(chuàng)造了良好的條件。
第二次和第三次切割時(shí)，則用精協(xié)作單位和精微加工標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)修光，以獲得理想的加工頊質(zhì)量和加工精度。高速中走絲電火花線切割加工（HS－WEDM）則因其自身特點(diǎn)及設(shè)備條件的限制，多次切割工藝至至今無(wú)法推廣應(yīng)用，致使它的綜合工藝水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LS－WEDM的工藝水平。為此，廣大科技工作者曾進(jìn)行過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，得出的結(jié)論是：HS－WEDM采用多次切割不僅是必要的，而且是可能的，但必須具備以下條件：
①按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制機(jī)床的制造精度和走絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并采取必要措施控制電極絲的空間形位變化；
②開(kāi)發(fā)出適用于多次切割的高頻脈沖電源；
③深入研究多次切割工藝，確定脈沖參數(shù)、加工軌跡補(bǔ)償量及電及絲移動(dòng)方式和速度等。
一，控制電極絲空間形位變化的措施：
電火花線切割加工中，電極絲在放電力的作用下必然會(huì)發(fā)生空間形位變化莫測(cè)，使放電點(diǎn)滯后于進(jìn)給方向的支撐點(diǎn)。
為了控制電極絲的空間形位變化，可采用下述方法：
1，增大電極絲的張力，并使支點(diǎn)盡量×近工件上下表面。由于高速走絲電火花線切割機(jī)沒(méi)有張力控制裝置，增加電極絲的張力通常是通過(guò)適當(dāng)增加繞絲預(yù)緊力和在切割過(guò)程中收緊電極絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在也有人采用恒張力機(jī)構(gòu)，雖有一定效果，但由于恒張力機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度較慢，走絲系統(tǒng)的瞬間干擾所引起的張力變化難以及時(shí)地被恒張力機(jī)構(gòu)排除，電極絲的瞬間形位變化仍難以控制，加上這種恒張力機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，使用不太方便，生產(chǎn)實(shí)踐中很少采用。
2，采用紅寶石擋絲裝置。此方法不僅可限制電極絲的偏移和抖動(dòng)，而且還可縮短導(dǎo)向支點(diǎn)與工件表面之間的實(shí)際距離，對(duì)穩(wěn)定電極絲的空間位置有明顯作用。但由于紅寶石在加工過(guò)程中磨損嚴(yán)重，故使用壽命不長(zhǎng)采用高耐用消費(fèi)品磨性導(dǎo)向裝置。該裝置采用了高耐磨聚晶金剛石制成的孔徑與電極絲直徑相差0.02MM的導(dǎo)向器。使用該導(dǎo)向裝置后電極絲的空間形位變化受到明顯限制，可顯著提高加工精度和加工表面質(zhì)量。且聚晶金剛石硬度高、耐磨性好，使用壽命較長(zhǎng)。在小錐度（《＝3度）切割加工情況下，一套高耐磨性導(dǎo)向裝置使用半年之后，仍對(duì)電極絲的形位變化有良好的控制作用，為HS－WEDM采用多次切割工藝創(chuàng)造了良好的條件。