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快走丝、中走丝线切割机床加工铝件的特性分析及问题解决方法

作者: 来源: 日期:2017/3/9 17:59:34 人气:2973

        目前大多数厂家生产的线切割都是采用固定导电块方式进电,切割普通钢,铜,硬质合金时较正常。但在切割铝的过程中,容易出现短路,断丝,切割轨迹畸变等问题,而且加工效率低。通过实际加工观察分析发现,用线切割加工铝件有着特殊的物理,化学特点。

      在切割过程中,钼丝慢慢靠近铝件,当正极与负极达到一定电场强度时,放电介子(乳化液)被击穿。钼丝与铝件之间产生火花放电,并伴随局部瞬时温,使切割通道中靠近钼丝部分的铝被温熔化和汽化,引起局部猛烈的爆炸,将熔化和汽化的金属抛出。在这个放电过程中,乳化液中的水被分解为氢,氧离子。部分熔化和汽化的铝与放电产生的氧离子产生氧化铝,这些铝和氧化铝被速移动的钼丝和流动的乳化液带出了切割通道。另外,还有少部分铝和氧化铝随着电场的作用,附着在钼丝的表面和切割通道的表面。

一、线切割加工铝件常见问题

1.1、线切割加工铝件效率低的原因

    铝的熔点比钢,铜,硬质合金都低,导电性比铜低,比钢,硬质合金。从理论分析利用线切割加工铝件的效率应该比钢件效率。经过现场实际试验切割,用新钼丝或切割过钢件的钼丝加工铝件,刚开始的时候,加工效率是,钢件的23倍。但过一段时间后,氧化铝逐渐附着钼丝上,由于氧化铝不导电,使钼丝和铝件之间的导电率降低,不易形成放电通道,切割效率降低。

1.2线切割加工铝件耗损导电块的原因

         在切割铝件的时候,导电块的会有沟槽的现象,附着在钼丝表面的氧化铝磨损是原因之一。在新钼丝切割铝件的时候,钼丝在导电块上滑动,导电性很好。当钼丝上的氧化铝逐渐附着越来越多,表面形成的氧化铝包裹层使钼丝导电性急剧下降,使得加工正负极发生移动,钼丝变成正极,导电块为负极,二者之间又有一层氧化铝介质,加工一段时间后就会看到钼丝和导电块之间产生小的火花放电。这种放电使导电块被电腐蚀出沟槽,

1.3切割铝件容易短路的原因

      切割铝件时,电腐蚀产生的氧化铝附着钼丝和切割通道的表面,随着氧化层逐渐增厚,导致放电通道的绝缘性增强,电腐蚀性能下降,采样电路不能真实的反馈放电通道的真实情况,控制系统不能给机床进给下达正确指令,进给速度未能正确调整,导致短路。

1.4线切割加工铝件轨迹发生畸变的原因

        在切割钢件,铜件时。出现切割短路机床会停止进给,回退消除短路现象,再继续切割。而加工铝件出现短路时,由于钼丝和导电块之间也产生火花放电,导致控制系统误判,继续进给,钼丝与工件接触并弯曲。实际的加工轨迹发生畸变,工件被钼丝拉伤,报废。

 1.5线切割加工铝件容易断丝的原因

    1.4钼丝弯曲过大,拉伤工件的同时也会造成钼丝拉断。钼丝在电火花放电切割铝件的过程中存在损耗,切割一段时间后,储丝筒上参与放电的这段钼丝被电火花腐蚀,直径减小,导电块也被切割出窄槽。而丝筒二侧各有一小段钼丝在加工过程中起到丝筒换向缓冲作用,这二段钼丝不参与火花放电,直径未发生变化。参与放电的这段钼丝滑过导电块上的窄槽时,由于直径小较为容易,当储丝筒转到换向缓冲区时,滑过窄槽的钼丝直径突然变大,导致电极丝卡断或丝速下降被电烧断。切割铝件时,由于氧化铝和铝屑附着钼丝上,一旦被带进导电块的沟槽里,会把沟槽挤死,钼丝就被夹住,被卡断或丝速下降被电烧断。

二、原有解决问题的方法                                    

2.1 调整合适的电参数和进给速度

2.2 及时调整导电块的位置

2.3 改进进电方式防止造成断丝(比如丝筒上电)

2.4 采用切割铝件专用电极丝

2.5 线切割机床割铝进电器

三、新发明的解决方法

    上述1,2项是切割铝件常见的问题及解决方法。综合上述问题分析来看,只要解决了氧化铝向钼丝的附着,就能解决了容易出现短路,断丝,切割轨迹畸变,加工效率低的问题。我改变了频电源输出特性,避免了切割铝件时,氧化铝对钼丝的附着。

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