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确定线切割机床补偿量,解决断丝保护常误动作

2014-7-29 17:57:01      点击:

根据大部分用户需求我们详细讲下线切割机床加工补偿量是怎样确定的?
在编制数控机床线切割加工程序时, 补偿量Δ 的计算方法为:Δ= 电极丝半径+ 电火花单边放电间隙±模具单边配合间隙。其中单边放电间隙对高速走丝线切割机而言,通常取值为0. 01mm。这对一般精度的模具来说可以满足要求, 但对精度要求较高的模具来说, 机械地套用此方法就显得不足。和懋中走丝技术员据工作实践经验认为: 在编制高精度模具的数控机床线切割程序时, 应针对模具的具体要求和线切割机床的特点, 适当修正单边放电间隙的取值和考虑留有一定的研磨量,这样可有效地提高模具加工精度和延长模具使用寿命。
① 放电间隙的确定:单边放电间隙不一定是0. 01mm。因为脉冲电源的功率不一样,再加上切割时所选择的电参数和切割速度是随具体情况变化的。即使电源参数不变, 切割速度不变, 由于材料不同,单边放电间隙就不同。同样的材料, 厚度不同, 单边放电间隙也不同。材料厚,单边放电间隙小; 材料薄,单边放电间隙大。如果电源参数不变,材料与材料厚度不变, 切割速度不同, 单边放电间隙就不同。切割速度快, 单边放电间隙小; 切割速度慢,单边放电间隙大。如果其他条件都相同, 电源参数不同, 单边放电间隙也不同。甚至冷却液不同,单边放电间隙也不同。所以在线切割加工时,不能说间隙一定是0.01mm , 可能大于0.01mm , 也可能小于0.01mm。一般大于0.01mm 的可能性较大。因此我们在加工高精度模具时,一定要在与工件同等的条件下测试一下单边放电间隙。
 
② 数控机床线切割www.tzarcnc.com加工对工件表面的影响通过对线切割表面金相分析和硬度试验发现,工件表面厚薄不均,表面有5~30μm的淬硬层,淬硬层内有2~4μm 的低硬层,这说明线切割加工对工件表面有影响, 有重新淬火的现象, 表层硬度更高,但由于线切割机床在加工过程中, 工件是局部受热, 造成工件受热不匀而产生很浅的微裂痕。这样经线切割加工后, 工件表面有不到0. 01mm的表层不耐磨, 也就是有些书中所说的“脆松的熔化层”。模具随着冲压次数的增加, 这层脆松的熔化层会渐渐磨去,使模具间隙增大。所以为了提高模具寿命, 模具配合间隙较小时要留适当的人工研磨量,人为地把低硬层去掉。如果用a0.18mm钼丝加工一套模具, 凹模尺寸为实际尺寸, 凸模与凹模配合间隙双面为0. 03mm。凸模固定板与凸模配过盈双面0.01mm。在确定补偿量时, 首先测量一下火花间隙(可根据平时经验、线切割机床的特点以及日常记录数据确定) 。测量方法: 用同样厚度的材料,同样的参数, 同一速度加工一个4mm×4mm的方冲头, 设补偿为+0.1mm。加工后用千分尺测量其尺寸为3.99mm×3.99mm。由此可推出单边火花间隙为0.015mm , 同理可测出其他的火花间隙。假设火花间隙都为0.015mm。
现在来确定一下模具补偿量:凹模补偿量Δ1 = - 钼丝半径-单边火花间隙-研磨量= - 0.09 - 0.015 - 0.01= - 0. 115(mm) 凸模补偿量Δ2 = + 钼丝半径+单边火花间隙+研磨量-单边配合间隙= 0.09 +0.015 + 0.01- 0.015= 0.1 (mm)冲头固定板补偿量Δ3 = -钼丝半径-单边火花间隙-研磨量+单边配合间隙 = -0.09 - 0.015 -0.01 + ( - 0. 005)= - 0.12 (mm)由上例可见,操作者必须根据实际情况及线切割机床的特点, 合理确定补偿量,以保证模具的加工精度。
 首先要了确中走丝线切割断丝保护是怎么样的一个原理,具体来说它是靠在上丝架的中间部位增加一个导电块,这个导电块和上线架上的另一个导电块分别接到一组开关触点上,当这两个导电块被钼丝短路时,就相当于这一组开关触点处于闭合状态,使一个小的直流继电器动作,这个小继电器的常开触点接通了走丝和上水的两个接触器,这个小继电器如果处于非动作状态,则丝和水就同时被关掉。就是说以两个导电块间是否有钼丝连接来决定丝转和上水。这个小继电器的误动作通常是钼丝在两个进电块上接触不良,没能使小继电器处于稳定的动作状态,这跟丝的张力大小,在进电块上勒得松紧,进电块上是否已有深槽,进电块是否已填塞上杂物,都有密切关系,故调整进电块的位置状态,调整丝的张力,擦净导电块并与丝有良好的电接触都会对误动作起有益作用;断丝保护功能尽管避免了因断丝造成的丝乱甩,水乱溅。但也产生了一些负面影响,其一增加了一个导电块,人为地造成了丝的上行和下行磨擦阻力的不同导致的张力不一,其二是增加了一个夹丝的机会,特别是切铝的时候,多一个导电块就多一个深槽夹丝的危险。还应该提示一下,不要指望断丝保护后就地穿丝继续加工,这种可能性是很小的,一是不容易穿上,二是穿上再切而不留下断丝痕迹的可能性极小,这个断丝痕迹在多数工件上是不能允许的,模具行业的多数人都具有这种经验;不用导电块取样尚无断丝判定的好方法,光电、红外、磁感应都难适应丝架上的环境,微动开关虽迟缓些,仍是方案之一。