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中走丝与慢走丝加工的技术差距


数控线切割包括快走丝线切割和慢走丝线切割,广泛应用于模具制造业。目前这两种技术在加工效率、切削精度和表面质量方面的发展情况如何?

快速线材加工技术的发展现状

顾名思义,快速线切割是指在切割过程中电极丝的高速走丝。快速线切割机是国内首创的电火花加工机床。经过几十年的不断改进和发展,它已成为制造业的重要加工手段。可满足中低档模具加工等复杂零件制造的要求,在中低档市场占有相当大的比重。

快线机最大的优点是性能价格比好。由于其实用性和经济性,在中国有很大的市场。传统的快速线材加工采用一次性切割技术,加工效率约为40m M 2/min,表面粗糙度约为ra3.0μM,表面有明显的线条,加工精度约为0.02mm

为了提高加工质量,快速线切割机床的生产厂家参照多种切割工艺对机床相关零件进行了改进,出现了所谓的中线切割机床。机床的数控精度、脉冲电源、送丝系统、工艺数据库等许多技术方面都有了很大的提高。提高了加工精度和表面质量。

目前,中丝加工机床的技术指标为:一次切削效率180m 2/min,多次切削后表面粗糙度RA≤1.0μM,平均效率50mm2/min,加工表面光泽无明显的切削条纹,加工精度为0.01mm,焊丝损耗≤0.01mm/200000mm2。这些性能指标看起来相当不错,但需要注意的是,要获得这些指标,每个环节都需要保证。工作液浓度、电极丝损耗等因素一旦发生变化,将影响加工质量的稳定性。


慢走丝加工技术的发展现状

随着精密度、复杂性和长寿命冲压模具制造精度和表面质量要求的不断提高,快速线材加工技术已不能满足精密模具的制造要求。这种情况推动了慢丝加工技术的快速发展,其工艺指标已达到较高水平,这是其他加工技术不可替代的。

慢线加工技术的发展现状

1) 提高加工精度

复合切削技术是提高慢线加工精度和表面质量的基本手段。一般情况下,一次切割、二次切割可提高精度,三次以上切割可提高表面质量。

由于电极丝在切角处的滞后,切角处会塌陷。为了提高切角精度,采用了更多的动态切角策略。如:加工速度自动变化、水压自动调节、加工能量控制等。

先进的低速电火花线切割机采用的高精度精加工电路是提高工件直线度的有效技术,显著提高了厚板工件的精加工精度。为了实现对小圆角、窄缝、窄槽和微小零件的微细加工,顶级数控低速电火花线切割机可以使用0.02-0.03mm的电极丝进行切割。

为了保证高精度加工,机床的机械精度、脉冲电源精度、伺服控制精度(包括机械运动控制、脉冲参数、送丝系统和工作液系统)都达到了很高的水平。采用水温冷却装置,使机床内部温度与水温一致,减少机床热变形;采用闭环数字交流(DC)流量伺服控制系统,保证良好的动态性能和较高的定位精度,加工精度可控制在几微米以内,精密定位可实现0.1μm等效控制;采用浸没加工,减少工件热变形;电机伺服,闭环电极丝张力控制;采用调压对刀电源实现高精度对刀,对刀精度可达0.002毫米,对工件无损伤,无论干、湿。

2) 完美的表面质量

先进的慢走丝机采用无反电解脉冲电源,平均电压为零,电解损伤降低到最低水平。此外,由于脉冲电源的改进,高峰值和窄脉冲宽度(微秒级)得到了广泛的应用。大部分材料是由气相抛出的,气相带走大量热量,工件表面温度不会上升,裂纹现象会大大减少;不仅加工效率高,而且表面质量也会大大提高。采用电火花线切割技术,无需电解电源,可将表面改性层控制在2μm以下。硬质合金模具刃口的耐磨性与磨削没有区别,甚至优于机械磨削。越来越多的零件是通过切割而不是磨削来加工的。

3) 提高加工效率

由于纳秒级高峰值电流脉冲电源技术、检测、控制和抗干扰技术的发展,慢跑机床的加工效率也在不断提高,目前先进的慢跑机床的最大加工效率可以达到500毫米/分钟。当切削300 mm厚的工件时,加工效率可达170平方毫米/分钟。

 


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