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数控线切割加工铝件时常见问题与解决方法
发布日期:2020-05-05 14:18浏览:75

数控线切开加工铝件时经常呈现馈电块磨损严重、短路、断丝、加工轨道畸变及工件变形等问题,有的直接构成加工产品作废。笔者依据多年加工积累的经历,对加工实践中关键性的技术问题进行了归纳总结。, O; j, U5 E. J R% A

一、线切开铝件易断丝的问题

1. 线切开铝件易断丝的原因

线切开铝件时,因为资料比较软,排屑困难,且铝在高温下极易构成硬质氧化膜,加工发作大量氧化铝或铝屑易粘在钼丝上,使钼丝与馈电块触摸部位很快就会磨出深沟。软的铝和硬的磨粒夹杂在一同,充塞在沟槽处,一旦被带进去,就会把沟槽挤死,丝也就被卡断了。' v) |# b* o% |) T1 L* h

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2. 处理办法

针对钼丝卡在馈电块里夹断钼丝的问题,调整一下上、下丝架馈电块的方位,以防馈电块磨损的沟槽引起夹丝断丝构成功率低、加工外表屡次切开引起的质量下降和资料浪费。! f6 |4 S8 A) }& y5 Q, }

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加工资料的厚度超越40mm,一般加工3~4h后就把馈电块略微旋转一个视点,如图1b所示,先旋转到图1a所示方向,加工8h后再旋转图1b所示方向,这样每加工8h后旋转调整一次馈电块的方位来削减断丝的几率。实践加工标明,经过这种办法大大下降了加工成本,进步了经济效益。留意馈电块与电极丝过压量一般在0.5~1mm。当一个面的三个点都有切开沟槽后,再旋转馈电块90°,顺次类推直到四个面都有切开沟槽。然后在接近采样线的一边垫一个1~2mm的垫片,就能够向左调整馈电块的方位,就相当于换了一个新的馈电块,节约了生产成本。+ l3 A2 w* n+ N A' M) h

例如:每块铝件的厚度为2mm,共8块叠在一同一起加工,每隔大约8h调整一下馈电块的触摸面,每天连续加工8h,到第6天呈现断丝。然后用千分尺丈量钼丝的直径只有0.125mm(原钼丝直径为0.18mm)。经过调整馈电块的方位大大防止了馈电块夹丝断丝的问题。

当然还必须留意,当工件尺度精度要求比较高时,必需要丈量钼丝的直径,及时修正补偿量,确保尺度精度要求。金属加工微信,内容不错,值得重视。

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二、工件发作变形的问题

1. 工件发作变形的原因

因为工件毛坯制作、切削加工、热处理时,其受热不均、内部组织相变、受力变形等作用使工件内部发作了残余应力,一段时间内在不受外界影响的状况下应力散布相对平衡,但在线切开加工过程中,因为工件资料被大量切去和切断,又会改动其应力散布,随着时间的推移而逐步趋于平衡,从而使工件发作变形。关于铝合金零件这种变形现象更明显。

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2. 处理办法$ Q- R$ K3 H, R# K1 ^/ N

(1)切开加工前去应力 零件在切开加工前首要进行热处理消除资料内应力,这样切开时就不会呈现大的应力变形,以安稳尺度。当然不同的原料,进行处理的办法各不相同。

(2)外轮廓加工办法 外轮廓加工时通常能够不必打穿丝孔从毛坯外侧切入即可,这种办法极易因为毛坯破口后构成资料内应力开释发作较大变形,构成零件加工精度下降。为了防止和削减这种变形的发作,能够选用打穿丝孔加工的办法,坚持毛坯轮廓的封闭性

选用二次切开法 关于加工精度要求比较高的零件,最好选用二次切开法。

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如在加工图3所示某子弹尾翼时,选用V形铁装夹φ8mm这一端,而另一端悬空。按正常的加工工艺加工结束后,用千分尺丈量,接近V形铁处加工尺度为2.00mm,而另一端加工尺度仅为1.86mm。这是在线切开加工过程中,因为工件资料被大量切去改动其应力场散布,从而使工件发作变形。' C' [2 @4 P A

图3 某子弹尾翼图

加工改进的办法是第一次加工中心留的厚度由2mm添加到2.4mm,在第一次切开时单边留0.2余量,(使用φ0.18mm钼丝时)粗加工以快速进行。第一次切开完后毛坯由内部本来应力平衡状况受到破坏后,又到达新的平衡,然后进行第二次精加工,加工结束丈量尺度为1.99mm,到达了实验要求的尺度。

三、铝件切开易短路及切开轨道畸变的问题

1. 问题原因分析

在日常加工中,大厚度工件的切开比较困难,因为受放电加工蚀除条件的限制,工件厚到必定程度,没有满意的冷却液进入工件,空隙内电蚀产物无法正常扫除,加工很不安稳,直至有电流无放电的短路发作,在切开加工铝件时这种现象更易发作。+ N& f$ i# I, n$ t

通常状况下线切开加工机床具有短路维护功能,一旦呈现短路,机床工作台即刻中止移动,坚持原位不动等候处理。然而在加工铝件时,因为铝材轻、质软及排屑困难等,有时短路后放电点由加工区转移至馈电块处,构成馈电块与钼丝有火花放电,因而虽然工件和电极丝之间处于短路状况,但机床放电状况正常,因而机床不会因工件与钼丝间短路而完成短路维护,此刻机床仍按正常程序切开加工,加工处因不放电故工件不能加工出正常形状和尺度,仅靠钼丝在较软的铝质工件上拉出沟槽,构成切开轨道畸变,导致工件作废。如图4所示加工齿轮时,前两个件加工均呈现了切开轨道畸变而工件作废的状况。金属加工微信,内容不错,值得重视。' N, B! A. O6 p. O4 [9 S

铝齿轮加工状况

2. 处理的办法% c8 g! z- }4 P" r% S

(1)首要是优化工艺参数 依据不同的厚度设置不同的线切开参数。经过屡次实验发现,加工铝合金资料可适当减小脉冲宽度,这是因为脉冲宽度减小,使单个脉冲放电能量减小,则放电痕也小,还能够减小氧化铝颗粒的巨细和数量,有用减小馈电块磨损。相对添加脉冲空隙,有利于排屑,削减粘丝,进步切开安稳性,并改进工件外表粗糙度。如果脉冲空隙太小,放电产物来不及扫除,放电空隙来不及消电离,这将使加工变得不安稳,易构成断丝或切开轨道畸变。0 ^) K7 n. l/ Q4 H9 g7 E2 z

设置的进给速度小于工件实践或许的蚀除速度,则加工状况便开路,切开速度慢。且因为铝合金熔点和汽化点低,使同等放电能量的加工蚀除量增大,从而使放电空隙大。因为放电空隙大,脉冲电压不能及时击穿极间的液体介质,大大地下降了脉冲的利用率,一起极间距离太大会导致电极丝振幅增大,使加工变得不安稳,甚至引起断丝。当设置的进给速度大于工件实践或许的蚀除速度(称过盯梢或过进给),则加工时易短路,实践进给和切开速度反而也下降,并且不利用扫除铝材的电蚀物,构成断丝和短路闷死。因而,合理调理变频进给,使其到达较好的加工状况。整个变频进给控制电路有多个调整环节,其中大都安装在机床控制柜内部,一般不应变化。还有一个调理旋钮安装在控制台操作面板上,加工时可依据具体状况将此旋钮定在合适方位,以确保电流表、电压表读数安稳,钼丝颤动小,加工处于最佳盯梢状况。$ E- e3 ]: ]$ U4 ]8 p

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如加工厚工件时,一般状况刚开始(5mm)加工时,因为电极丝易颤动,冷却液浓度高,应加大单个脉冲的能量,添加脉冲的距离,至少脉冲宽度与脉冲距离比为(1∶8),这主要是确保有满意的单个脉冲能量和满意扫除电蚀产物的距离时间,一起下降加工电流,一般取2A以下。当加工安稳后,再相应缩小脉冲距离,将加工电流进步3A左右,电压75V左右。意图是钼丝载流量的平均值在不增大的前提下,构成火花放电的才能,火花的爆炸力被增强。因而电参数应适当取大些,不然会使加工不安稳,加工零件的质量下降。

切开速度和外表粗糙度的要求是彼此矛盾的两个工艺指标,所以,必须在满意外表粗糙度的前提下再寻求高的切开速度。

(2)依据工件厚度选择合适的放电空隙 放电空隙不能太小,不然简单发作短路,也不利于冷却和电蚀物的排出;放电空隙过大,将影响外表粗糙度及加工速度。当切开厚度较大的工件时,应尽量选用直径较大的钼丝、大脉宽电流,使放电空隙增大,增强排屑作用,进步切开的安稳性。

(3)坚持冷却液的清洁度 及时更换新的冷却液,并可在工作台冷却液的回流口用过滤网来过滤冷却液的杂质,再在冷却液的出口放一层海绵来吸附冷却液的杂质,作用就很好。为了进步排屑才能,防止呈现加工轨道畸形,还可在冷却液中参加洗刷剂和番笕块,这样洗刷性能变好,排屑才能增大,改进了排屑状况。一起要及时地旋转调整馈电块的方位或重新换一块新的馈电块,经常清理馈电块处的切屑颗粒,坚持钼丝与馈电块间的杰出触摸状况,防止该处呈现放电现象,可有用防止切开轨道畸变而构成工件作废。

四、结语

从线切开加工实践操作动身,分析了在加工铝件时,极易发作氧化铝颗粒,构成导电性下降,馈电块磨损,发作断丝和短路等现象,严重影响加工质量和功率的问题,总结了实践中经常呈现的问题与处理办法。这些办法和措施切实可行,对进步线切开加工质量,下降断丝、短路及加工铝件切开轨道畸变现象具有杰出的作用。

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