提高线切割机床切割速度的方法

提高线切割速度的方法

西安西工大思强科技股份有限公司邹光荣

电火花加工的原理是钼丝与零件在高频脉冲电源作用下的放电腐蚀过程。

线切割效率主要受两大因素的影响，一是丝的载流量（电流），二是切缝中的蚀除物不能及时清除，它的导电作用消耗掉了脉冲能量。业内对快速走丝机床的切割效率作过许多试验，结果证明，钼丝载流量达到150A/mm2时，其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4，这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限，如Ф0.12钼丝载流1.74A，Ф0.15载流2.65A，Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量，钼丝的使用寿命将会缩短。例如，北京油脂化工厂的DX-1冷却液，不同粗细如Ф0.12mm和Ф0.15mm的钼丝，线割厚度为50mm的普通钢，工作在最大载流量时的面积切割效率分别为70.43mm2/min 和90.41mm2/min。说明钼丝直径加粗时可加大载流量，电流大了效率也可相应提高。

但是，一味增粗丝、加大电流的办法是不可取的，快速走丝的线切割不能把丝径加大到0.23mm以上。这是因为蚀除物排出的速度有限，当电流加大到均值8A时，间隙将出现短路或电孤放电，勉强维持的短时火花放电也将使钼丝损耗急剧增加。当切割材料加厚、带磁性零件吸附蚀除物排出等更为困难的时候，能量损失更多，有效的加工脉冲会更少，放电电流变成了线性负载电流，短路时电流尽管最大，但只会加热钼丝，不产生加工放电效果，这也是能量被损失和断丝的主要原因。判断是否有短路，可以看电流、电压表，如果电流表在有高频时不动并且是最大值，此时电压表有所下降，说明“过跟踪”，短路波多，一味加大“跟踪”会导致零件不回零、精度差、Mo丝易松、消耗大；最正确的跟踪应该是调整到电流表有微小摆动（大幅摆动代表欠跟踪，空载波多），此时加工效率最高，用时最短。如果减少“跟踪”还能保持同样的速度，“就低不就高”因为加大的部分只产生了短路波和磨损Mo丝，对加工效率没有贡献。就像汽车过分加大油门开不快轮胎在打滑一样的道理。（加工速度调节旋纽就是调节跟踪，顺时针是加大速度和跟踪！）。

针对影响加工效率的两大主要原因，提高线切割速度关键是提高电加工效率，同时达到好的尺寸精度和表面粗糙度。下面介绍提高线切割加工速度的一些实用方法。

丝上下正对冷却水，没有任何断水和泄露现象。加工时，尽量使上下喷嘴分别贴近工件上下表面(注意防止喷嘴与夹具、横梁碰撞) ，这样，高压喷水才能最有效地工作。在粗加工中，高压水状态良好，才能使电极丝和工件之间保持绝缘，并快速将其中的电蚀物冲洗掉，减少二次放电和短路现象，切割速度就会提高。

1.2增加水在缝隙外对丝的包络性，即让水在丝的带动下起速，起速的水对间隙的清洗作用是较强的。这里所说的电解液是去离子水，它绝缘性好，有利于放电加工。通常用离子度(即电解液电导率) 来衡量离子浓度。一般，离子度为15μs/cm。在加工中，如果净水箱中的离子度大于15μs/cm±2μs /cm，则应补加部分新液或更换乳化液。

1.3过滤和磁选除去乳化液中的导电物，始终保持冷却液的浓度、介电系数和绝缘强度，维持较高的火花爆炸力和清洗能力，使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。

1.4适当地提高丝速，使钼丝向缝隙内带入的水速加快，水量加大，蚀除物更有效地排出。

果发现连接电缆有松动，应拧紧：有氧化，用刷子去除氧化层。

2.2检查电缆的输入输出点电压是否正确。

2.3检查上导电块和下导电轮的丝痕状况，使导电良好、丝张紧力适度、以免电极丝在上下导电块之间放电，降低切割效率。轴承和导轮安装紧固良好，并且及时调整或更换。

3.2加大单个脉冲的能量，即脉冲幅值和峰值电流，为不使丝的载流量负担过大，则应相应加大脉冲间隔，适当加大断通比(排屑脉宽)，使电流平均值不致增加太多。

3.3改善变频跟踪灵敏度，约欠跟踪(短路波少)，增加脉冲利用率。

3.4空载电压可设100伏，电流3~5A；工件高度小于20mm，电压、电流调小；工件高度大于100，排屑脉宽要大；老丝电流取下限。

3.5提高运丝导丝系统的机械精度，因为窄缝总比宽缝走得快，直缝总比折线缝走得快。

3.6使用相同材料的钼丝加工零件，根据电极丝磨损程度的不同，加工的电流、速度也要随着调整。

3.7减少走丝电机的换向时间，加快启动，增加有效的加工时间。

4.2除此之外，还有保证运丝机构运丝的平稳，工件装夹和起割位置正确、及时进刀。

4.3保证丝杆导轨平台等各润滑点每次上班前及时加注润滑油，检查排除水、电、机械故障等方法。

经上述努力，在用0.18钼丝的情况下把线切割效率提高到100~120 mm2/分钟（平均4A*25mm2/A分钟），丝寿命可达12cm2/米。这是非常有实际意义的，因为我们目前的效率和钼丝寿命差的很远！！！（可以将每台机子实际测量计算一下，找出差距），至于把指标提得更高，则会牺牲可靠性和钼丝寿命。

粗加工追求的是效率，精加工追求的是精度和表面粗糙度要求。有时，精加工在保证精度和表面粗糙度的前提下，也可以适当提高加工速度，如减少精加工的切割余量等。