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線切割機(jī)床斷絲原因分析
(1)工件經(jīng)熱處理后工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力,在切割過程中造成內(nèi)應(yīng)力釋放,夾住鑰絲而造成斷絲。如果在工件熱處理前加工穿絲孔,從工件內(nèi)側(cè)進(jìn)行切割可以避免內(nèi)應(yīng)力造成斷絲。
(2)切割工件后,由于廢料自重較大,在掉落瞬間夾住鑰絲造成斷絲。在切割快完成時(shí),可以用磁鐵同時(shí)吸住廢料和工件,或用夾具(如壓板)夾住,等待加工完成后再取下廢料。
(3)鑄造類零件在鑄造過程中可能造成的砂眼、氣孔,工件內(nèi)部有不導(dǎo)電的雜質(zhì),在切割過程中可能會(huì)拉斷絲。對(duì)于此類零件,條件許可情況下可以采用探測(cè)工具探測(cè)零件內(nèi)部材質(zhì)是否均勻,對(duì)于不具備條件的應(yīng)該隨時(shí)監(jiān)測(cè)切割過程中機(jī)床儀表,對(duì)于電壓或者電流突變情況應(yīng)該及時(shí)處理。
(4)工件切入點(diǎn)處或者穿絲孔在熱處理后可能會(huì)有不導(dǎo)電的氧化物等雜質(zhì)造成無法切割,造成斷絲。對(duì)此可以用銼刀或者砂輪打磨工件切入點(diǎn),去除不導(dǎo)電物質(zhì),露出導(dǎo)電部分再切割。
(5)工件表面覆蓋層(如塑料薄膜,油漆等)不導(dǎo)電造成的斷絲。工件接脈沖電源正極,鑰絲接脈沖電源負(fù)極,如果工件由于覆蓋層跟脈沖電源正極接觸不良,則無法放電加工,可能會(huì)拉斷鉬絲,因此必須保證工件和脈沖電源正極可靠連接,必要時(shí)首先去除掉工件表面覆蓋層。
2.跟工作液有關(guān)的斷絲
(1)工作液的濃度不合理造成斷絲。工作液濃度要合理,首先要選擇質(zhì)量好的工作液,水質(zhì)要好,然后根據(jù)零件不同的加工工藝指標(biāo)要求進(jìn)行工作液配制,配比一般為5%~20%。通常電火花線切割機(jī)床每天工作8h,連續(xù)使用8~10天后就需要更換新的工作液,否則容易斷絲。對(duì)于大厚度或要求切割速度高的工件可以將工作液濃度降低5%~8%左右,這樣加工穩(wěn)定;而對(duì)于加工質(zhì)量要求高的工件,工作液配比可以提高到10%~20%。
(2)工作液沖刷不足造成的斷絲。工作液的作用之一是沖刷切縫,冷卻鑰絲和工件,排除蝕除物。工作液噴出時(shí)如果沖擊力過大可能會(huì)造成鑰絲偏移,放電不均勻;沖擊力過小時(shí)則工作液噴出不足,無法沖入切縫中,無法放電,造成放電條件惡劣,無法排出蝕除物造成斷絲。因此要定時(shí)檢查噴嘴和回流通道是否有堵塞,工作液噴出速度要合理,對(duì)于大厚度零件可以開大工作液噴出速度,使得工作液能充分進(jìn)入切縫進(jìn)行冷卻和排屑。
(3)工作液不夠或者堵塞造成無切削液加工,鑰絲很快會(huì)燒斷。因此,機(jī)床工作過程中要不定時(shí)檢查工作液是否足夠,循環(huán)通道是否暢通。
3.跟走絲機(jī)構(gòu)有關(guān)的斷絲
(1)跟導(dǎo)電塊有關(guān)的斷絲。導(dǎo)電塊通常是壓住或者抬起鑰絲一點(diǎn),由于鉬絲運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間接觸導(dǎo)電塊,導(dǎo)電塊會(huì)有溝痕,溝痕過大會(huì)夾斷鋁絲,因此應(yīng)該定期將導(dǎo)電塊旋轉(zhuǎn)一定的角度,或者直接更換導(dǎo)電塊。
(2)跟導(dǎo)輪有關(guān)的斷絲。鉬絲通過導(dǎo)輪導(dǎo)向,因此導(dǎo)輪的精度影響鉬絲運(yùn)行,其中支撐導(dǎo)輪的軸承影響導(dǎo)輪的軸向和徑向跳動(dòng),進(jìn)而影響到鑰絲放電加工時(shí)的穩(wěn)定性,因此,應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床保養(yǎng)說明定期噴注潤(rùn)滑脂或者更換軸承,乃至直接更換導(dǎo)輪組件。
(3)張緊機(jī)構(gòu)造成的斷絲。如果張絲的時(shí)候重錘過重,在張絲過程中也可能會(huì)造成斷絲,或者鉬絲超過彈性變形的限度,鋁絲在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于頻繁換向以及頻繁的放電以及冷卻,很快也會(huì)斷絲。因此,張絲的時(shí)候應(yīng)該選擇合理的重錘個(gè)數(shù)進(jìn)行張緊。
(4)儲(chǔ)絲筒造成的斷絲。儲(chǔ)絲筒的徑向跳動(dòng)會(huì)造成鉬絲切割過程中張力突變,會(huì)拉斷鉬絲軸向跳動(dòng)還會(huì)造成疊絲,更容易造成斷絲。因此應(yīng)該定期檢測(cè)儲(chǔ)絲筒精度并調(diào)整。
(5)鉬絲在儲(chǔ)絲筒上纏繞不合理造成的斷絲。鉬絲在儲(chǔ)絲筒兩端應(yīng)該預(yù)留5~10mm寬度的鉬絲,否則鉬絲在換向時(shí)張緊力不均勻容易掙斷鉬絲,如果鑰絲在儲(chǔ)絲筒上有疊絲也會(huì)造成斷絲,因此應(yīng)該在張絲時(shí)候調(diào)整鉬絲在儲(chǔ)絲筒上排列合理。
(6)儲(chǔ)絲筒運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的換向機(jī)構(gòu)失靈造成的斷絲。儲(chǔ)絲筒運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的換向通過手動(dòng)調(diào)整壓板調(diào)節(jié)儲(chǔ)絲筒的軸向行程,開關(guān)壓板壓下行程開關(guān)后電機(jī)應(yīng)該換向,如果開關(guān)壓板沒有固定好或者沒有壓下行程開關(guān),或者行程開關(guān)失靈,從而會(huì)造成儲(chǔ)絲筒超程拉斷鉬絲。因此,機(jī)床運(yùn)行前應(yīng)該保證行程開關(guān)和開關(guān)壓板可靠工作。
(7)鉬絲沒有放置在導(dǎo)輪的槽中造成的斷絲。上鉬絲時(shí)如果鉬絲沒有放置在正常的走絲路徑上,如導(dǎo)輪槽外等,開機(jī)即會(huì)拉斷絲,后果很嚴(yán)重。所以穿好鉬絲后一定檢查一遍走絲路徑,看鉬絲是否在正常的走絲路徑上。
(8)鉬絲熱脹冷縮造成斷絲。工件加工完畢后,如果鉬絲停靠在儲(chǔ)絲筒的中間段,若鉬絲張得過緊則在冷卻后可能會(huì)掙斷鉬絲。因此,鉬絲應(yīng)該停靠在儲(chǔ)絲筒的一端,如果不加工零件還應(yīng)該松開絲頭一端。
4.跟編程有關(guān)的斷絲
(1)工件加工編程路徑不合理造成斷絲。選擇了容易造成工件切割過程中變形的走絲路徑,工件變形時(shí)夾斷鉬絲,而且切割出來的凸模尺寸精度低。應(yīng)選擇整個(gè)加工過程中,盡量保持工件變形zui小的走絲路徑,而且切割出來的凸模尺寸精度高。
(2)二次切割造成的斷絲。如果切割過程中斷絲,機(jī)床會(huì)有回退功能,重新上新鉬絲后沿著原切割路徑從頭開始切割,則由于*次切縫后的縫隙,再次切割放電會(huì)不均勻,鋁絲損耗會(huì)比較嚴(yán)重。曾經(jīng)切割一個(gè)大厚度零件,一晚上連續(xù)斷絲七次,每次總是不等切割到*次的斷絲點(diǎn)就再次斷絲,細(xì)心查找原因發(fā)現(xiàn),斷絲點(diǎn)都是燒斷的。通過更改切割路徑,使鉬絲反向走絲切割,順利加工出零件,沒有再斷絲。
5.跟鉬絲有關(guān)的斷絲
(1)鉬絲質(zhì)量差造成的斷絲。鉬絲質(zhì)量不好可能會(huì)造成斷絲,應(yīng)該選擇質(zhì)量好的鉬絲。
(2)鉬絲損耗造成的斷絲。正常情況下鉬絲每切割l0000mm2直徑損耗大概為0.001~0.02mm,因此鉬絲損耗過多且壽命到期后,尤其是將要再次長(zhǎng)時(shí)間一次性切割一個(gè)零件,為了避免切割中可能會(huì)斷絲,也為了保證加工質(zhì)量,應(yīng)該及時(shí)更換新鉬絲。
(3)鉬絲張緊力不合適造成的斷絲。走絲路徑長(zhǎng)短以及合理與否對(duì)張力影響很大,而且新上鉬絲應(yīng)該首先調(diào)整張力均勻,如果鉬絲張緊太緊,容易拉斷絲;如果鋁絲張緊太松,則鑰絲伸長(zhǎng)后容易短路回退,如果跳出導(dǎo)輪也容易拉斷鉬絲。因此,鉬絲張緊力要定期調(diào)整到合適大小。
(4)廢除的斷絲頭造成的斷絲。鉬絲固定端剪斷的鉬絲如果混入線路中或者在絲桶上面疊絲也會(huì)造成斷絲,因此剪掉的鉬絲應(yīng)該專門放入一個(gè)容器中,避免引起斷絲。
(5)鋁絲打折或者疊絲造成斷絲鉬絲不耐彎曲,因此鉬絲打折或者在儲(chǔ)絲桶上疊絲都很容易造成斷絲,對(duì)此在上絲或者調(diào)整鉬絲張力的時(shí)候一定注意。
6.跟切割工藝參數(shù)有關(guān)的斷絲
(1)工藝參數(shù)設(shè)置不合理造成的斷絲。工藝參數(shù)選擇不合理會(huì)對(duì)鉬絲損耗有很大的影響,過大的損耗會(huì)加快斷絲。工藝參數(shù)的選取應(yīng)該根據(jù)具體的零件而選擇,如零件的材質(zhì)、零件厚度、零件的精度要求等進(jìn)行選取。參數(shù)選取一般由操作人員憑經(jīng)驗(yàn)選取,也可以憑借一些智能技術(shù),如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP算法等進(jìn)行優(yōu)化選取切割工藝參數(shù)。
(2)對(duì)于大厚度零件,通常排屑困難,工作液很難進(jìn)入到切縫中去,因此進(jìn)給速度不能太快,否則容易出現(xiàn)短路或者拉弧現(xiàn)象,從而很快燒斷鉬絲。所以要選擇大的脈寬等,讓工作液充分沖刷切縫中的蝕除物,否則加工不穩(wěn)定,燒斷鉬絲,但是過大的工作電流也很容易燒斷鉬絲。
(3)對(duì)于薄壁類零件,如果進(jìn)給速度過快,也容易造成頻繁短路,鉬絲也很容易燒斷或拉斷。因此,切割工藝參數(shù)選擇不能過大。
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