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淺議快走絲電火花線切割機(jī)斷絲產(chǎn)生的原因

2016-12-29 來(lái)源：華東理工大學(xué) 作者：鹿雙嶺

摘　要:快走絲電火花線切割機(jī)以其獨(dú)特的加工能力和較高的性價(jià)比在模具制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但斷絲問(wèn)題給加工過(guò)程帶來(lái)了一定的影響。本文分析了快走絲電火花線切割機(jī)使用過(guò)程中容易產(chǎn)生斷絲的幾個(gè)原因,這有助于我們及時(shí)排除機(jī)器故障,保證加工制造的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞:快走絲電火花線切割機(jī) 斷絲

1.引言

電火花線切割加工是將不間斷的脈沖性放電施加于電極絲和工件之間,利用放電時(shí)產(chǎn)生的高溫將金屬局部瞬時(shí)融化和氣化,并把熔融的電蝕物拋離金屬表面,從而對(duì)金屬進(jìn)行切割。電火花線切割機(jī)床易于加工復(fù)雜、精密和高硬度工件,特別是薄壁、窄縫工件,因此,在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復(fù)雜零件的加工中占有極其重要的地位。電火花線切割機(jī)床可分為慢走絲和快走絲,快走絲電火花切割機(jī)床因其較高的性價(jià)比得到了迅速發(fā)展,并在許多機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。

斷絲是線切割加工中的常見(jiàn)故障,斷絲會(huì)使加工過(guò)程停頓,因?yàn)橐坏嘟z,一方面穿絲麻煩,另一方面由于一般不可以在斷絲的地方進(jìn)行穿絲,必須使穿絲點(diǎn)退出工件區(qū)域,這樣才可重新進(jìn)行穿絲及切割,這樣勢(shì)必會(huì)影響加工件的加工精度及質(zhì)量;另外一方面,斷絲也會(huì)造成電極絲的大量浪費(fèi),增加制造成本。因此,仔細(xì)分析線切割過(guò)程中斷絲產(chǎn)生的原因,有助于我們排除故障,提高加工的質(zhì)量和精度。我們以江蘇某廠生產(chǎn)的型線切割機(jī)為例(電極絲采用鉬絲),根據(jù)使用過(guò)程中的一些體會(huì),討論一下其可能產(chǎn)生斷絲的原因,并提出了相應(yīng)的解決辦法。

2.電火花線切割機(jī)斷絲產(chǎn)生的原因

2.1 鉬絲的原因

(1)鉬絲的直徑。鉬絲的粗細(xì)會(huì)影響鉬絲的張力,進(jìn)而影響運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)程度。新鉬絲較粗,張力較大,因而運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)程度較小,同時(shí)在切割工件時(shí)產(chǎn)生的縫隙相對(duì)較大,這樣一方面便于工作液的進(jìn)入,從而增強(qiáng)潤(rùn)滑與冷卻作用,另一方面有利于金屬碎屑的排出,減少對(duì)鉬絲的干擾程度。隨著加工工件的增多,鉬絲會(huì)產(chǎn)生損耗從而逐漸變細(xì),這時(shí)鉬絲的張力變小,同時(shí)受殘留碎屑的影響,鉬絲的抖動(dòng)程度會(huì)變大,增加了斷絲的風(fēng)險(xiǎn),因此,平時(shí)應(yīng)留意鉬絲的損耗程度,當(dāng)鉬絲變細(xì)時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,以減少因鉬絲變細(xì)造成的斷絲情況。

(2)鉬絲的松緊程度。鉬絲的松緊會(huì)影響鉬絲內(nèi)應(yīng)力的大小,進(jìn)而影響運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)程度。如果鉬絲旋的太松,在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)造成斷絲,旋得太緊則會(huì)使鉬絲的內(nèi)應(yīng)力增大,當(dāng)鉬絲作反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)由于慣性力量過(guò)大產(chǎn)生斷絲,因此鉬絲的旋緊程度應(yīng)大小合適,當(dāng)鉬絲使用一段時(shí)間后,會(huì)由于拉伸作用使內(nèi)應(yīng)力減小,這時(shí)應(yīng)適當(dāng)旋緊鉬絲以減少抖動(dòng)現(xiàn)象。

2.2 工件的原因

(1)工件的厚度。工件的厚度會(huì)影響鉬絲運(yùn)行時(shí)的抖動(dòng)程度和排屑能力。較厚的工件會(huì)減少鉬絲運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)程度,但是工件過(guò)厚會(huì)使工作液進(jìn)入困難,從而影響冷卻和潤(rùn)滑效果,更重要的是隨著工件的變厚,金屬碎屑的排出變得困難,這不但會(huì)增加鉬絲的抖動(dòng)程度,而且會(huì)加劇鉬絲的磨損情況,因此從整體來(lái)說(shuō),工件變厚會(huì)增加鉬絲的斷絲風(fēng)險(xiǎn)。解決辦法是在加工較厚工件時(shí)采用較潔凈的工作液以加速排屑能力,同時(shí)可以適當(dāng)?shù)脑黾用}沖間隙。

(2)工件的安裝及潔凈程度。工件的安裝情況會(huì)影響工件的固定程度。如果工件安裝不合適產(chǎn)生松動(dòng),會(huì)造成鉬絲抖動(dòng)從而斷絲。工件的潔凈程度也會(huì)影響鉬絲的磨損情況,如果工件表面粗糙或者生銹,則會(huì)導(dǎo)致放電不正常,鉬絲就會(huì)空轉(zhuǎn),加劇鉬絲的磨損,因此為減少斷絲的風(fēng)險(xiǎn),在加工過(guò)程中,既要保證工件安裝的牢固,又要保證工件的潔凈程度。

2.3 導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的原因

線切割機(jī)的導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)是由貯絲筒、線架(由導(dǎo)電塊構(gòu)成)和導(dǎo)輪組成。

(1)貯絲筒。儲(chǔ)絲筒在電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)帶動(dòng)下,通過(guò)絲架及導(dǎo)輪,完成鉬絲的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),如果儲(chǔ)絲筒制造質(zhì)量不合格,內(nèi)外圓不同軸心,則會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,出現(xiàn)疊絲和電極絲振動(dòng)現(xiàn)象,從而產(chǎn)生斷絲。儲(chǔ)絲筒繞線不均也易導(dǎo)致斷絲,高速走絲機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)絲筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),還要進(jìn)行相應(yīng)的軸向移動(dòng),在保證儲(chǔ)絲筒運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無(wú)不正常振動(dòng)現(xiàn)象的同時(shí),還要求儲(chǔ)絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)的軸向位移與電極的直徑相適應(yīng),即電極絲的直徑要小于儲(chǔ)絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)的軸向位移,否則走絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生疊絲現(xiàn)象而引起斷絲。貯絲筒后端的限位開(kāi)關(guān)擋塊要調(diào)整好,避免貯絲筒沖出限位行程而斷絲。換向擋塊應(yīng)能使貯絲筒在換向后不久即能停機(jī),防止貯絲筒因慣性超程而沖壞傳動(dòng)件及拉斷鉬絲。

(2)線架和導(dǎo)輪。對(duì)于線架部分,應(yīng)保證鉬絲與導(dǎo)電塊接觸良好,否則高頻電源負(fù)極無(wú)法與鉬絲接通或接觸不良,造成鉬絲在運(yùn)行中斷絲,若導(dǎo)電塊因磨損而產(chǎn)生溝槽時(shí),鉬絲也容易抖動(dòng)引起斷絲。導(dǎo)輪的制造精度和安裝精度將直接影響鉬絲的工作狀態(tài)和工作壽命,它的跳動(dòng)和竄動(dòng)會(huì)引起電極絲的振動(dòng)和擺動(dòng),從而在加工中使電極絲有處于偏短路狀態(tài),引起斷絲,機(jī)床在使用一段時(shí)間后,如果有明顯痕跡或溝槽,出現(xiàn)明顯竄動(dòng),說(shuō)明導(dǎo)輪和軸承磨損厲害,應(yīng)該更換。

2.4 皂化液的原因

皂化液是切割機(jī)在工作過(guò)程中,在鉬絲與工件之間噴入的具有絕緣性能的工作液,具有冷卻功能,還能隨時(shí)排出電蝕物。皂化液長(zhǎng)時(shí)間使用后,顏色會(huì)變黑,電蝕產(chǎn)物增多,會(huì)導(dǎo)致電極絲和工件之間產(chǎn)生二次放電,會(huì)破壞電蝕過(guò)程的穩(wěn)定性,直接導(dǎo)致斷絲,因此在線切割加工時(shí),要經(jīng)常保持皂化液的清潔,并且皂化液使用到一定時(shí)間后,必須更換新的皂化液。同時(shí)還應(yīng)注意皂化液的噴射狀態(tài),完善的冷卻系統(tǒng)應(yīng)能保證冷卻液進(jìn)入電極絲與工件之間的縫隙,這樣才能起到有效的冷卻作用,并及時(shí)帶走電蝕產(chǎn)物,從而保證火花放電的持續(xù)進(jìn)行,若冷卻系統(tǒng)不正常,極易把電極絲燒斷,因此,加工前要仔細(xì)檢查上下冷卻嘴是否堵塞,如果發(fā)現(xiàn)不通暢,就應(yīng)取下及時(shí)清洗。

2.5 電參數(shù)

用戶應(yīng)根據(jù)工件材料、工件厚度、電極絲直徑及對(duì)加工表面粗糙度的要求等條件,合理選擇線切割機(jī)床相應(yīng)的電參數(shù),并根據(jù)使用情況及時(shí)作出相應(yīng)的調(diào)整,以防止斷絲發(fā)生。

(1)脈沖電源電壓。脈沖電源產(chǎn)生一連串的脈沖電壓,施加到工(10)維修管理工作的考核與確立同等重要,一旦確立就要嚴(yán)格考核,只有這樣才能有約束力,才能使被考核者主動(dòng)、不斷改進(jìn)管理工作、自覺(jué)提高管理水平,并增強(qiáng)責(zé)任心、朝著考核標(biāo)準(zhǔn)奮斗。由于維修管理工作的復(fù)雜性,因此在考核中應(yīng)充分考慮,考核標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)與車輛返修率、車輛維修后的運(yùn)行狀況和周期相結(jié)合,考核周期也應(yīng)結(jié)合車輛檢修實(shí)際來(lái)制定。

3.車輛維修管理與考核中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

(1)為了防止有的基層單位發(fā)生片面追求降低車輛維修費(fèi)用、強(qiáng)制運(yùn)行車輛的短期行為,應(yīng)將車輛維修管理工作標(biāo)準(zhǔn)與車輛利用率、完好率、車輛故障停機(jī)率、車輛返修率等技術(shù)指標(biāo)捆在一起進(jìn)行考核,開(kāi)展單車核算、加強(qiáng)同類車型不同年限車輛之間的維修費(fèi)用對(duì)比,并制訂相應(yīng)的劣化曲線,總結(jié)出一定的標(biāo)準(zhǔn),形成有效的制度,建立相應(yīng)的考核,促使基層單位千方百計(jì)提高車輛綜合管理水平。

(2)車輛維修管理工作水平的高低除與車輛技術(shù)狀況、裝備水平、利用率等有關(guān)外,還與車輛所在單位的日常運(yùn)行管理水平及其總體車輛管理水平密切相關(guān)。因此其他車輛單位的維修管理標(biāo)準(zhǔn)僅供參考,在此基礎(chǔ)上制定自身切實(shí)可行的管理標(biāo)準(zhǔn)。

(3)車輛維修管理工作的工作標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)明確,可由車輛管理部門與財(cái)務(wù)部門共同研究確定本單位車輛維修管理與維修費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)范圍、方法、時(shí)域、程序等,力求做到統(tǒng)計(jì)口徑統(tǒng)一、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)。這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有利于不斷提高車輛維修管理水平,合理控制車輛維修費(fèi)用。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng),對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理提出了更高的要求,不斷提升車輛維修管理水平,減少過(guò)剩維修和維修不足的現(xiàn)象發(fā)生,推廣以可靠性為中心的維修模式,“精打細(xì)算,用足用好有限的維修費(fèi)用”,這樣才能適應(yīng)市場(chǎng)的需求,產(chǎn)生可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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