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你了解線切割嗎
閱讀：2007 發(fā)布時間：2010-7-16
線切割是機械加工中誕生較晚的一個，初始于二十世紀六十年代，發(fā)展于七十年代，普及于八十年代，現(xiàn)今已到了上臺階上檔次的年代。
很多人，特別是模具行業(yè)很久以來就奢望有一種手段，像“鋼絲鋸”切木頭一樣地切割鋼鐵，特別是淬火有硬度的。即解決復雜形狀問題，又解決內(nèi)外尖角和清根問題。
五十年代，電火花加工開始被認識，電火花機床開始進入加工領域，雖然當時只能解決硬度問題，打些絲錐鉆頭之類。但這是電加工在模具行業(yè)大行其道的開始。這時人們已經(jīng)認識到如果“鋼絲鋸” 加上“電火花”，“鋸”有硬度的淬火鋼應是可能的。于是，讓一個軸上儲的大量銅絲經(jīng)兩個導向輪纏繞到另一個儲絲軸上，兩個導向輪間放上工件，工件接RC電源的正極，銅絲接RC電源的負極，就實現(xiàn)了火花切割。盡管當時兩個儲絲軸像電影片盤一樣的更換，盡管當時以各種摩擦方式制造絲的張力，也盡管當時以防銹防臭的磨床冷卻液做加工液，必竟實現(xiàn)了“線電極火花切割”。六十年代初期，某些軍工企業(yè)和模具行業(yè)骨干廠以技術革新、自制自用的形式開始制造“線切割”。大多是用銅絲、絲速2~5米/分、RC電源，至多是電子管脈沖源，控制方式業(yè)多是手搖和靠模。就這樣切出的如山字形矽鋼片和電子管極板沖模仍是另人矚目。隨著電子控制技術發(fā)展，放大樣板、仿形和光電跟蹤的控制方式也一度推動了線切割的進步。當時的渭河工具廠、華通開關廠、774廠等都曾造出風格各具的線切割機床。只是沒能工業(yè)化、商業(yè)化。
直到1969年，晶體管被廣泛應用，開關邏輯電路也成熟了許多。復旦大學的幾位老師以“與生產(chǎn)實踐相結合”成果的方式推出了“數(shù)字程序控制線切割機”，分立元件，四十多塊印刷板，數(shù)碼管和氖燈顯示，常州以手工下線的70步進電機，雙V鋼球導軌，絲杠加導軌排絲，F(xiàn)形絲架，。。。。。。直到今天，用鉬絲、絲杠加導軌排絲、F形絲架、直徑150左右的絲筒、行程開關換向等仍在延用。
幾年內(nèi)，許多無線電設備廠相繼以“復旦”作”藍本”生產(chǎn)線切割機，當時主要問題是元器件質量，控制系統(tǒng)可靠性，。。。。。機械精度問題尚未充分認識。進入市場商品化zui早的是杭無專，1973年。年產(chǎn)幾十臺已令人咋舌了。當時為買到幾只耐壓80伏的大功率三極管，要派人持支票到晶體管廠坐等一個月。
1977年，Z80、8086單片機的上市給線切割帶來突飛猛進發(fā)展的機遇。蘇州的幾個主要生產(chǎn)廠很快以Z80取代了分立元器件，體積、結構都大為改觀。可靠性已不是扼喉問題。產(chǎn)量大幅提高。幾年內(nèi)單片機的型號和功能不斷更新，線切割得到高速發(fā)展。
單板機的改型進步，推動操作控制和顯示系統(tǒng)的逐漸完善，編程輸入、接口電路、變頻、驅動的日臻規(guī)范，使線切割成了單扳機應用的一個杰作。市場優(yōu)勢地位就是這時打下的。
八十年代是線切割大普及的年代，它成了模具行業(yè)的主力軍，成了機械行業(yè)發(fā)展zui快的新工種。以至現(xiàn)在模具行業(yè)的不少從業(yè)人員離開線切割就不知道怎麼生產(chǎn)模具。硬度高形狀復雜就無從下手。
計算機在九十年代大發(fā)展大普及，在線切割的應用也得到長足發(fā)展，用計算機現(xiàn)成的系統(tǒng)，把繪圖軟件修補改造就能編程，功能控制和接口嫁接過來就能操縱機床，數(shù)據(jù)存儲圖形顯示又都是線切割的強項。線切割是IT業(yè)大有作為的領域。當然，強大功能資源的浪費、系統(tǒng)運行的可靠性、缺乏占據(jù)全行業(yè)主導地位，易學易懂易普及且實用的軟件，是困擾PC機大面積展開成行業(yè)主力的關鍵。
據(jù)2001年統(tǒng)計，全國快走絲線切割機總保有量約65萬臺，其中分立元件占1~1。5%，PC機占13~15%，大部分為單扳機，占85%左右，是行業(yè)的主戰(zhàn)機型。
至今快走絲線切割機仍是我國*的，結構簡單廉價低耗高可靠，運行成本低，50~100mm/分的速度，0。01~0。02mm的精度，尚能滿足絕大多場合的需求。如果有高水平的維護和精細操作，再多花一倍時間，精度到0。005~0。01mm之間，光潔度接近慢走絲效果，也是可能的。
快走絲線切割機運行成本是這樣的：耗電——1200W，1。2元/小時；耗液——6公斤*6元/公斤=36元，用200小時，0。18元/小時；耗絲——300米*0。18元/米=54元，用120小時，0。45元/小時，總計1。83元/小時。
國外的線切割機初始于六十年代末期，并首先在日本、瑞士產(chǎn)業(yè)化，商品化。一開始他們的基本模式是這樣的：依托PC機的強大功能資源，精密機械制造的傳統(tǒng)優(yōu)勢，力求高精度、自動化。用銅絲，Φ0。3~0。35mm絲徑，一次性使用，絲速2~6米/分，無害化的去離子水。早期的慢走絲與快速往復走絲相比，精度、光潔度占優(yōu)，而速度、切厚能力、內(nèi)尖角的清根能力和操作方便均不及。
據(jù)2001年統(tǒng)計，進口（包括合資仿制）慢走絲線切割機總保有量突破4000臺。但利用率稍差，各使用廠操作水平也有較大差異。發(fā)展至今，慢走絲線切割機又有大幅進步，如操作人性化，以至一臺機子可轉換世界各種語言界面。打穿絲孔，自動穿絲，可無人值守，精度可穩(wěn)定在μ級，0。8以上的光潔度，zui大200mm/分的效率等，但切厚能力仍不及快走絲，內(nèi)尖角的清根能力仍受絲徑限制，開機運行成本也太高。
慢走絲線切割機運行成本是這樣的：耗電——3200W，3。2元/小時；耗液（包括水發(fā)生器和過濾）——7元/小時；耗絲——0。4元/米*180米/小時=72元/小時；總計82。2元/小時。與快走絲相比約45：1。如果再考慮100倍以上的購置費。。。。。
隨著大量新技術的應用，慢走絲線切割機也日臻完善，如自打孔自穿絲，從加熱拉長捋直，絲端頭處理，細管向工件面的引導定位，高壓水的承托和穿認，接觸傳感，到穿絲成功的判定，簡直是精密傳動自動控制的*。再如恒張力系統(tǒng)，利用軟鐵盤在磁粉中轉動的阻尼，利用磁場中轉子的發(fā)電效應，利用雙電機的差速差力，反饋控制取得準確的張力。慢速和純水也使火花不暴露的浸泡加工成為可能，窄脈寬大峰值的應用，使厚度加工能力和zui大加工速度也達到很高的水準。
很大程度上，購置慢走絲線切割機成了“追求精度、注重質量、經(jīng)濟實力”的一種展示。
總之，快慢走絲呈相互擬補，相互競爭，相互促進，各具特色，各展所長，將是長期共存的局面。快走絲不經(jīng)鋪墊直接賣到國外的可能很小，慢走絲也不可能把快走絲淘汰出局。憑借快走絲的廉價和實用，用示范推廣的辦法首先介紹到國外的某個地區(qū)，被認識和采用的可能也是有的