- 相關(guān)推薦
線(xiàn)切割加工表面質(zhì)量的改善與提高論文
線(xiàn)切割加工表面質(zhì)量的改善與提高論文【1】
摘要：根據(jù)切割速度的快慢，走絲有高速與低速兩種，雖然低速走絲的速度慢，但是在加工精度以及對(duì)表面的處理上，低速走絲切割機(jī)的效果更好，因此，此種機(jī)床的花費(fèi)也更大，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)大面積推廣，我國(guó)針對(duì)這種情況對(duì)切割機(jī)進(jìn)行加工改造，制造出一種速度更快、成本更低、構(gòu)造簡(jiǎn)單，擅長(zhǎng)處理大厚度工件。
這種切割機(jī)在最近的40年，得到大量的生產(chǎn)，得到多數(shù)使用者的認(rèn)可，主要應(yīng)用在“新產(chǎn)品試制”“零件加工”以及“模具制造”等方面。
關(guān)鍵詞：加工質(zhì)量;改善;提高
高速絲線(xiàn)切割機(jī)的供絲方式是“電機(jī)高速往復(fù)”。
盡管電極絲并不需要多大損耗，并且能平均于300米長(zhǎng)的電極絲上，不過(guò)需要考慮電火花線(xiàn)切割機(jī)所處理的工件最終形成怎樣的形態(tài)需要多種因素配合，更要找到最好選配參數(shù)的方法，以獲得期待的表面效果，得到質(zhì)量上乘的工件。
能夠?qū)ψ罱K成型效果產(chǎn)生直接影響的因素有設(shè)備、操作者、原材料等，而人的操作能力、機(jī)床的性狀以及材料是最容易掌控的因素，也是影響最大的因素，從這幾方面考慮是十分必要的。
本文通過(guò)大量的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，對(duì)工件表層處理的方法給出一些意見(jiàn)，下面通過(guò)分析上述幾項(xiàng)因素，幫助理解工件加工過(guò)程，改善處理結(jié)果。
1 從人為因素出發(fā)，考慮加工工件表面時(shí)所要注意的問(wèn)題
(1)切割路線(xiàn)要精確科學(xué)。
這樣說(shuō)的原因是工件的內(nèi)部材料有能夠相互平衡的力，而如果路線(xiàn)選擇不當(dāng)或者不夠精確，都會(huì)破壞這種平衡，由于夾具使用不當(dāng)很可能造成工件變形，使得切割效果大為下降。
這個(gè)過(guò)程要注意，將夾持部分的分割步驟放在最后一步是很必要的，有助于保證剛性效果。
(2)切割參數(shù)的科學(xué)設(shè)定。
針對(duì)加工精度的差異，對(duì)速度和張力等有效參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓�，通過(guò)合理地加大線(xiàn)切割機(jī)絲張力，盡管在線(xiàn)切割機(jī)出廠(chǎng)之前，已經(jīng)配備了一定的書(shū)本說(shuō)明，上面標(biāo)有固定的參數(shù)，不過(guò)這樣的參數(shù)并不一定適合實(shí)際情況，因?yàn)槟芙o工件造成影響的因素有很多，完全根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的參數(shù)來(lái)設(shè)定并不科學(xué)，需要適當(dāng)?shù)目紤]實(shí)際情況。
例如，如果一個(gè)工件的最終尺寸要為27mm，加工表中并沒(méi)有這一尺寸的參數(shù)，只有20mm——30mm這種情況，這時(shí)，需要考慮所需尺寸更接近哪一種參數(shù)，根據(jù)實(shí)際需要，27mm與30mm更相似，因此就按照這種厚度來(lái)加工，這需要經(jīng)驗(yàn)。
(3)加工距離盡量靠近，獲得精確值。
為了讓工件處于最高精度，并獲得較高的切割質(zhì)量，絲架的高度距離要與工件的厚度相適應(yīng)，盡量調(diào)近。
因?yàn)樯蠂娮斓奈恢萌绻凸ぜg的距離太遠(yuǎn)，容易導(dǎo)致電機(jī)振幅數(shù)值太大，導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。
(4)工件加工時(shí)需要注意固定。
工件的加工過(guò)程到最后階段時(shí)，因?yàn)檫B接的部分越來(lái)越小，此時(shí)對(duì)加工液的沖擊力的抵抗將下降，容易發(fā)生偏移，導(dǎo)致位置偏移，或者導(dǎo)致切割間隙難以把握，對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生威脅，甚至直接導(dǎo)致工件報(bào)廢，前功盡棄，因此固定是十分必要的，要選擇質(zhì)量好的夾具，調(diào)整好位置。
2 影響線(xiàn)切割加工工件表面質(zhì)量的機(jī)床因素的控制與改善
(1)進(jìn)行加工之前需要保證電極絲的張力適宜，這對(duì)于工件加工有積極意義，尤其是對(duì)于質(zhì)量要求高的，對(duì)張力的要求就更大，要盡量能將這種電極絲的張力放到最大。
(2)工作液的組成通常是水與乳化油綜合而成的，用在高速走絲線(xiàn)切割機(jī)中，這種工作液有很好的絕緣能力，這樣一來(lái)，放電通道在工作液的保護(hù)下?lián)舸┖蟮姆烹娡ǖ滥軌蝽樌麎嚎s，使得火花放電在很小的空間中能夠在短時(shí)間內(nèi)作用于金屬，放電完成以后，放電間隙馬上恢復(fù)到原狀，仍然具有絕緣效果。
絕緣性能不高，工作液本身就會(huì)導(dǎo)電，不會(huì)出現(xiàn)火花放電的現(xiàn)象。
而反之，絕緣能力太強(qiáng)無(wú)法獲得合適的放電間隙，不容易排屑，切割速度也會(huì)下降。
加工以前，需要依據(jù)不一樣的工藝條件，選擇型號(hào)不一樣的乳化液。
另外，冷卻措施也要做好，隨時(shí)注意加工液的使用量，對(duì)內(nèi)部污垢及時(shí)清理，確保加工液的絕緣能力強(qiáng)勁，冷卻以及洗滌效果可以符合要求。
(3)必須檢查導(dǎo)電塊的磨損情況。
高速走絲線(xiàn)切割機(jī)一般在加工了50-80小時(shí)后就須考慮改變導(dǎo)電塊的切割位置或者更換導(dǎo)電塊，有臟污時(shí)需用洗滌液清洗。
必須注意的是：當(dāng)變更導(dǎo)電塊的位置或者更換導(dǎo)電塊時(shí)，必須重新校正電極絲的垂直度，以保證加工工件的精度和表面質(zhì)量。
(4)檢查導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，若轉(zhuǎn)動(dòng)不好則應(yīng)更換，還必須仔細(xì)檢查上、下噴嘴的損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時(shí)需及時(shí)更換。
還應(yīng)經(jīng)常檢查貯絲筒內(nèi)絲的情況，絲損耗過(guò)大就會(huì)影響加工精度及表面質(zhì)量，需及時(shí)更換。
此外，導(dǎo)電塊、導(dǎo)輪和上、下噴嘴的不良狀況也會(huì)引起線(xiàn)電極的振動(dòng)，這時(shí)即使加工表面能進(jìn)行良好的放電，但因線(xiàn)電極振動(dòng)，加工表面也很容易產(chǎn)生波峰或條紋，最終引起工件表面粗糙度變差。
(5)保持穩(wěn)定的電源電壓。
電源電壓不穩(wěn)定會(huì)造成電極與工件兩端不穩(wěn)定，從而引起擊穿放電過(guò)程不穩(wěn)定而影響工件的表面質(zhì)量。
3 影響線(xiàn)切割加工工件表面質(zhì)量的材料因素的控制與改善
為了加工出尺寸精度高、表面質(zhì)量好的線(xiàn)切割產(chǎn)品，必須對(duì)所用工件材料進(jìn)行細(xì)致考慮：
(1)由于工件材料不同，熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)等都不一樣，因而即使按同樣方式加工，所獲得的工件表面質(zhì)量也不相同，因此必須根據(jù)實(shí)際需要的表面質(zhì)量對(duì)工件材料作相應(yīng)的選擇。
例如要達(dá)到高精度，就必須選擇硬質(zhì)合金類(lèi)材料，而不應(yīng)該選不銹鋼或未淬火的高碳鋼等，否則很難達(dá)到所需要求。
(2)由于工件材料內(nèi)部殘余應(yīng)力對(duì)加工的影響較大，在對(duì)熱處理后的材料進(jìn)行加工時(shí)，由于大面積去除金屬和切斷加工會(huì)使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對(duì)平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。
為了避免這些情況，應(yīng)選擇鍛造性好、淬透性好、熱處理變形小的材料。
(3)加工過(guò)程中應(yīng)將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)到最佳狀態(tài)，以減少斷絲現(xiàn)象。
如果發(fā)生斷絲勢(shì)必會(huì)回到起始點(diǎn)，重新上絲再次進(jìn)行加工，使加工工件表面質(zhì)量和加工精度下降。
在加工過(guò)程中還應(yīng)注意傾聽(tīng)機(jī)床發(fā)出的聲音，正常加工的聲音應(yīng)為很光滑的“哧-哧”聲。
同時(shí)，正常加工時(shí)，機(jī)床的電流表、電壓表的指針應(yīng)是振幅很小，處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)給速度均勻而且平穩(wěn)。
影響電火花線(xiàn)切割加工工件表面質(zhì)量的因素很多，但只要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類(lèi)，就可以對(duì)這類(lèi)復(fù)雜而且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)配，從而改善和提高工件表面質(zhì)量
參考文獻(xiàn)
[1] 鮑中美.線(xiàn)切割加工工藝中主要電參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量影響的分析及合理選擇 [J].機(jī)床與液壓，2007.
[2] 劉鋒，林樹(shù)立.線(xiàn)切割電參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量影響及試驗(yàn)研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào) ，2011.
影響線(xiàn)切割加工表面質(zhì)量的因素分析和對(duì)策【2】
摘 要：針對(duì)線(xiàn)切割加工中加工表面常出現(xiàn)的燒傷、紋路粗糙等質(zhì)量問(wèn)題作了詳細(xì)分析并提出了相應(yīng)措施，對(duì)進(jìn)一步完善和提高線(xiàn)切割加工表面質(zhì)量具有一定的意義。
關(guān)鍵詞：線(xiàn)切割加工;表面質(zhì)量;措施
1.上下切割面燒傷呈焦黃色
線(xiàn)切割加工中預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)切割速度、加工精度和表面質(zhì)量影響很大。
預(yù)置進(jìn)給速度應(yīng)緊密跟蹤工件蝕除速度。
二者加工間隙應(yīng)恒定在最佳值上。
這樣可增大有效放電狀態(tài)，減少開(kāi)路和短路，使切割速度達(dá)到給定加工條件下的最大值，從而保證加工的穩(wěn)定性和零件表面質(zhì)量。
1.1進(jìn)給速度過(guò)高(過(guò)跟蹤)此時(shí)間隙中空載電壓波形消失，加工電壓波形變?nèi)酰搪冯妷翰ㄐ螡狻?/p>
這時(shí)工件蝕除的線(xiàn)速度低于進(jìn)給速度，間隙接近于短路，加工表面發(fā)焦呈褐色，工件的上下端面均有過(guò)燒現(xiàn)象。
1.2進(jìn)給速度過(guò)低(欠跟蹤)此時(shí)間隙中空載電壓波形較濃，時(shí)而出現(xiàn)加工波形，短路波形出現(xiàn)較少。
這時(shí)工件蝕除的線(xiàn)速度大于進(jìn)給速度，間隙近于開(kāi)路，加工表面亦發(fā)焦呈淡褐色，工件的上下端面也有過(guò)燒現(xiàn)象。
1.3進(jìn)給速度稍低(欠佳跟蹤)此時(shí)間隙中空載、加工、短路三種波形均較明顯，波形比較穩(wěn)定。
這時(shí)工件蝕除的線(xiàn)速度略高于進(jìn)給速度，加工表面較粗、較白，兩端面有黑白交錯(cuò)相間的條紋。
1.4進(jìn)給速度適宜(最佳跟蹤)此時(shí)間隙中空載及短路波形弱，加工波形濃而穩(wěn)定。
這時(shí)工件的蝕除速度與進(jìn)給速度相當(dāng)，加工表面細(xì)而亮，條紋均勻。
在這種情況下，能得到表面粗糙度、精度高的最佳加工效果。
表1給出了根據(jù)進(jìn)給狀態(tài)調(diào)整變頻的方法。
表1根據(jù)進(jìn)給狀態(tài)調(diào)整變頻的方法
實(shí)頻狀態(tài) 進(jìn)給狀態(tài) 加工面狀況 切割速度 電極絲 變頻調(diào)整
過(guò)跟蹤 慢而穩(wěn) 焦褐色 低 略焦、老化快 應(yīng)減慢進(jìn)給速度
欠跟蹤 忽慢忽快不均勻 不光潔易出深痕 低 易燒絲、絲上有白斑傷痕 應(yīng)加快進(jìn)給速度
欠佳跟蹤 慢而穩(wěn) 略焦褐、有條紋 較快 焦色 應(yīng)稍增加進(jìn)給速度
2.加工表面紋路粗糙
2.1電極絲張力的影響。
線(xiàn)切割加工中，電極絲的張力大小同樣影響到加工面的質(zhì)量、加工速度和加工穩(wěn)定性。
當(dāng)加工厚度80mm以上時(shí)，由于剛開(kāi)始切入時(shí)容易發(fā)生斷絲，所以絲的纏繞力應(yīng)“松些”，待電極絲工作一段時(shí)間后，操作人員再根據(jù)加工面的質(zhì)量情況對(duì)絲張力作調(diào)整，以補(bǔ)充張力伸長(zhǎng)和下降帶來(lái)的張力改變。
當(dāng)加工薄件或切割精度和粗糙度要求較高的零件時(shí)，絲的張力應(yīng)適當(dāng)取大，即絲的纏繞力緊些，因?yàn)榇藭r(shí)工作液容易進(jìn)入放電間隙，有利于排屑，加工穩(wěn)定性好，加工表面粗糙度也好。
但當(dāng)工件厚度在2～3mm左右時(shí)，由于電極絲容易抖動(dòng)，易引發(fā)斷絲，對(duì)工件精度和加工表面粗糙度均不利，所以為了避免由絲振動(dòng)引起的斷絲，此時(shí)絲張力不宜過(guò)緊。
2.2走絲速度偏高。
線(xiàn)切割加工中，當(dāng)加工厚件時(shí)，隨著走絲速度的提高，在一定范圍內(nèi)，加工速度也提高了。
走絲速度的提高，有利于電極絲將工件液帶入較大厚度的工件放電間隙中、排除電蝕產(chǎn)物，提高放電加工的穩(wěn)定性。
但走絲速度過(guò)高，將導(dǎo)致電極絲的正反走絲換向頻繁，使有效工作時(shí)間減少，從而加大了機(jī)械振動(dòng)，降低加工精度和切割速度。
再者，由于電極絲的絲徑?jīng)Q定了切縫寬度和允許的峰值電流，而峰值電流的增大是隨線(xiàn)切割速度的提高而增大。
所以，絲速不能過(guò)高，否則將導(dǎo)致加工速度的提高，進(jìn)而造成峰值電流的增大，最終造成斷絲故障發(fā)生。
為此高速切割厚件時(shí)，一般選取7～10mm/s的絲速來(lái)保證加工速度和表面加工質(zhì)量。
3.工作液影響
3.1根據(jù)線(xiàn)切割加工機(jī)理，要求工作液具有良好的絕緣性能。
絕緣性能低時(shí)，放電間隙狀態(tài)變差，不能正常放電，同時(shí)也減小了液體對(duì)工件的親和附著力，減小了對(duì)窄縫的去油污能力和對(duì)電極的洗滌作用，導(dǎo)致整個(gè)端面出現(xiàn)發(fā)黑和生銹現(xiàn)象。
當(dāng)絕緣性能較強(qiáng)時(shí)，則放電間隙變小，切割速度降低，使得切屑困難，若此時(shí)工作液噴淋不到位，循環(huán)流動(dòng)差，也會(huì)導(dǎo)致加工面發(fā)黑和粗糙度差現(xiàn)象。
因此，在線(xiàn)切割初加工中，乳化油和水的比例為1：5，在使用中要求濃度不小于1：10。
3.2切削液方向。
削液方向流動(dòng)不能隨意，否則切削液不能順利進(jìn)入工件放電位置，作用就會(huì)減小，影響加工表面質(zhì)量。
改善方法：切削液最好是按螺旋狀形式包裹住電極絲，以提高工作液對(duì)電極絲振動(dòng)的吸收作用，減少鉬絲的振動(dòng)，還有利于電極絲把切削液帶入放電裝置，改善表面粗糙度。
3.3切削液清潔度切削液使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其中的金屬微粒逐漸變大，工作液的作用下降，使表面質(zhì)量下降，還會(huì)堵塞冷卻系統(tǒng)，所以必須對(duì)工作液進(jìn)行過(guò)濾，使用時(shí)間長(zhǎng)，要更換冷卻液。
改善方法：在冷卻泵體抽水孔處放一塊海綿，使切削液中雜質(zhì)吸附在海綿上，必要時(shí)需要換新的切削液。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，影響線(xiàn)切割加工工件表面質(zhì)量的因素很多，只要正確分析和有效控制各種因素并采取相應(yīng)措施，就能在保證高生產(chǎn)率的前提下，改善和提高線(xiàn)切割加工工件的精度及表面質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]王生奎.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
【線(xiàn)切割加工表面質(zhì)量的改善與提高論文】相關(guān)文章：
線(xiàn)切割加工工藝論文10-08
線(xiàn)切割加工合同09-21
線(xiàn)切割加工合同03-01
淺談?dòng)绊憴C(jī)械加工表面質(zhì)量的因素與應(yīng)對(duì)措施10-05
制動(dòng)盤(pán)加工工藝改善10-05