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數控線切割加工鋁件時常見問題與解決方法
發布日期:2020-05-05 14:18瀏覽:783

數控線切開加工鋁件時經常呈現饋電塊磨損嚴重、短路、斷絲、加工軌道畸變及工件變形等問題,有的直接構成加工產品作廢。筆者依據多年加工積累的經歷,對加工實踐中關鍵性的技術問題進行了歸納總結。, O; j, U5 E. J R% A

一、線切開鋁件易斷絲的問題

1. 線切開鋁件易斷絲的原因

線切開鋁件時,因為資料比較軟,排屑困難,且鋁在高溫下極易構成硬質氧化膜,加工發作大量氧化鋁或鋁屑易粘在鉬絲上,使鉬絲與饋電塊觸摸部位很快就會磨出深溝。軟的鋁和硬的磨粒夾雜在一同,充塞在溝槽處,一旦被帶進去,就會把溝槽擠死,絲也就被卡斷了。' v) |# b* o% |) T1 L* h

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2. 處理辦法

針對鉬絲卡在饋電塊里夾斷鉬絲的問題,調整一下上、下絲架饋電塊的方位,以防饋電塊磨損的溝槽引起夾絲斷絲構成功率低、加工外表屢次切開引起的質量下降和資料浪費。! f6 |4 S8 A) }& y5 Q, }

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加工資料的厚度超越40mm,一般加工3~4h后就把饋電塊略微旋轉一個視點,如圖1b所示,先旋轉到圖1a所示方向,加工8h后再旋轉圖1b所示方向,這樣每加工8h后旋轉調整一次饋電塊的方位來削減斷絲的幾率。實踐加工標明,經過這種辦法大大下降了加工成本,進步了經濟效益。留意饋電塊與電極絲過壓量一般在0.5~1mm。當一個面的三個點都有切開溝槽后,再旋轉饋電塊90°,順次類推直到四個面都有切開溝槽。然后在接近采樣線的一邊墊一個1~2mm的墊片,就能夠向左調整饋電塊的方位,就相當于換了一個新的饋電塊,節約了生產成本。+ l3 A2 w* n+ N A' M) h

例如:每塊鋁件的厚度為2mm,共8塊疊在一同一起加工,每隔大約8h調整一下饋電塊的觸摸面,每天連續加工8h,到第6天呈現斷絲。然后用千分尺丈量鉬絲的直徑只有0.125mm(原鉬絲直徑為0.18mm)。經過調整饋電塊的方位大大防止了饋電塊夾絲斷絲的問題。

當然還必須留意,當工件尺度精度要求比較高時,必需要丈量鉬絲的直徑,及時修正補償量,確保尺度精度要求。金屬加工微信,內容不錯,值得重視。

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二、工件發作變形的問題

1. 工件發作變形的原因

因為工件毛坯制作、切削加工、熱處理時,其受熱不均、內部組織相變、受力變形等作用使工件內部發作了殘余應力,一段時間內在不受外界影響的狀況下應力散布相對平衡,但在線切開加工過程中,因為工件資料被大量切去和切斷,又會改動其應力散布,隨著時間的推移而逐步趨于平衡,從而使工件發作變形。關于鋁合金零件這種變形現象更明顯。

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2. 處理辦法$ Q- R$ K3 H, R# K1 ^/ N

(1)切開加工前去應力 零件在切開加工前首要進行熱處理消除資料內應力,這樣切開時就不會呈現大的應力變形,以安穩尺度。當然不同的原料,進行處理的辦法各不相同。

(2)外輪廓加工辦法 外輪廓加工時通常能夠不必打穿絲孔從毛坯外側切入即可,這種辦法極易因為毛坯破口后構成資料內應力開釋發作較大變形,構成零件加工精度下降。為了防止和削減這種變形的發作,能夠選用打穿絲孔加工的辦法,堅持毛坯輪廓的封閉性

選用二次切開法 關于加工精度要求比較高的零件,最好選用二次切開法。

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如在加工圖3所示某子彈尾翼時,選用V形鐵裝夾φ8mm這一端,而另一端懸空。按正常的加工工藝加工結束后,用千分尺丈量,接近V形鐵處加工尺度為2.00mm,而另一端加工尺度僅為1.86mm。這是在線切開加工過程中,因為工件資料被大量切去改動其應力場散布,從而使工件發作變形。' C' [2 @4 P A

圖3 某子彈尾翼圖

加工改進的辦法是第一次加工中心留的厚度由2mm添加到2.4mm,在第一次切開時單邊留0.2余量,(使用φ0.18mm鉬絲時)粗加工以快速進行。第一次切開完后毛坯由內部本來應力平衡狀況受到破壞后,又到達新的平衡,然后進行第二次精加工,加工結束丈量尺度為1.99mm,到達了實驗要求的尺度。

三、鋁件切開易短路及切開軌道畸變的問題

1. 問題原因分析

在日常加工中,大厚度工件的切開比較困難,因為受放電加工蝕除條件的限制,工件厚到必定程度,沒有滿意的冷卻液進入工件,空隙內電蝕產物無法正常掃除,加工很不安穩,直至有電流無放電的短路發作,在切開加工鋁件時這種現象更易發作。+ N& f$ i# I, n$ t

通常狀況下線切開加工機床具有短路維護功能,一旦呈現短路,機床工作臺即刻中止移動,堅持原位不動等候處理。然而在加工鋁件時,因為鋁材輕、質軟及排屑困難等,有時短路后放電點由加工區轉移至饋電塊處,構成饋電塊與鉬絲有火花放電,因而雖然工件和電極絲之間處于短路狀況,但機床放電狀況正常,因而機床不會因工件與鉬絲間短路而完成短路維護,此刻機床仍按正常程序切開加工,加工處因不放電故工件不能加工出正常形狀和尺度,僅靠鉬絲在較軟的鋁質工件上拉出溝槽,構成切開軌道畸變,導致工件作廢。如圖4所示加工齒輪時,前兩個件加工均呈現了切開軌道畸變而工件作廢的狀況。金屬加工微信,內容不錯,值得重視。' N, B! A. O6 p. O4 [9 S

鋁齒輪加工狀況

2. 處理的辦法% c8 g! z- }4 P" r% S

(1)首要是優化工藝參數 依據不同的厚度設置不同的線切開參數。經過屢次實驗發現,加工鋁合金資料可適當減小脈沖寬度,這是因為脈沖寬度減小,使單個脈沖放電能量減小,則放電痕也小,還能夠減小氧化鋁顆粒的巨細和數量,有用減小饋電塊磨損。相對添加脈沖空隙,有利于排屑,削減粘絲,進步切開安穩性,并改進工件外表粗糙度。如果脈沖空隙太小,放電產物來不及掃除,放電空隙來不及消電離,這將使加工變得不安穩,易構成斷絲或切開軌道畸變。0 ^) K7 n. l/ Q4 H9 g7 E2 z

設置的進給速度小于工件實踐或許的蝕除速度,則加工狀況便開路,切開速度慢。且因為鋁合金熔點和汽化點低,使同等放電能量的加工蝕除量增大,從而使放電空隙大。因為放電空隙大,脈沖電壓不能及時擊穿極間的液體介質,大大地下降了脈沖的利用率,一起極間距離太大會導致電極絲振幅增大,使加工變得不安穩,甚至引起斷絲。當設置的進給速度大于工件實踐或許的蝕除速度(稱過盯梢或過進給),則加工時易短路,實踐進給和切開速度反而也下降,并且不利用掃除鋁材的電蝕物,構成斷絲和短路悶死。因而,合理調理變頻進給,使其到達較好的加工狀況。整個變頻進給控制電路有多個調整環節,其中大都安裝在機床控制柜內部,一般不應變化。還有一個調理旋鈕安裝在控制臺操作面板上,加工時可依據具體狀況將此旋鈕定在合適方位,以確保電流表、電壓表讀數安穩,鉬絲顫動小,加工處于最佳盯梢狀況。$ E- e3 ]: ]$ U4 ]8 p

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如加工厚工件時,一般狀況剛開始(5mm)加工時,因為電極絲易顫動,冷卻液濃度高,應加大單個脈沖的能量,添加脈沖的距離,至少脈沖寬度與脈沖距離比為(1∶8),這主要是確保有滿意的單個脈沖能量和滿意掃除電蝕產物的距離時間,一起下降加工電流,一般取2A以下。當加工安穩后,再相應縮小脈沖距離,將加工電流進步3A左右,電壓75V左右。意圖是鉬絲載流量的平均值在不增大的前提下,構成火花放電的才能,火花的爆炸力被增強。因而電參數應適當取大些,不然會使加工不安穩,加工零件的質量下降。

切開速度和外表粗糙度的要求是彼此矛盾的兩個工藝指標,所以,必須在滿意外表粗糙度的前提下再尋求高的切開速度。

(2)依據工件厚度選擇合適的放電空隙 放電空隙不能太小,不然簡單發作短路,也不利于冷卻和電蝕物的排出;放電空隙過大,將影響外表粗糙度及加工速度。當切開厚度較大的工件時,應盡量選用直徑較大的鉬絲、大脈寬電流,使放電空隙增大,增強排屑作用,進步切開的安穩性。

(3)堅持冷卻液的清潔度 及時更換新的冷卻液,并可在工作臺冷卻液的回流口用過濾網來過濾冷卻液的雜質,再在冷卻液的出口放一層海綿來吸附冷卻液的雜質,作用就很好。為了進步排屑才能,防止呈現加工軌道畸形,還可在冷卻液中參加洗刷劑和番筧塊,這樣洗刷性能變好,排屑才能增大,改進了排屑狀況。一起要及時地旋轉調整饋電塊的方位或重新換一塊新的饋電塊,經常清理饋電塊處的切屑顆粒,堅持鉬絲與饋電塊間的杰出觸摸狀況,防止該處呈現放電現象,可有用防止切開軌道畸變而構成工件作廢。

四、結語

從線切開加工實踐操作動身,分析了在加工鋁件時,極易發作氧化鋁顆粒,構成導電性下降,饋電塊磨損,發作斷絲和短路等現象,嚴重影響加工質量和功率的問題,總結了實踐中經常呈現的問題與處理辦法。這些辦法和措施切實可行,對進步線切開加工質量,下降斷絲、短路及加工鋁件切開軌道畸變現象具有杰出的作用。

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