雙絲EDM線切割技術(shù)

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:3105

 由于線切割技術(shù)的成本不斷上升,因此,為了提高精密EDM線切割機(jī)械的性能和降低其生產(chǎn)成本,雙絲切割技術(shù)誕生,并作為一種強(qiáng)有力的生產(chǎn)工具而得到應(yīng)用。

對(duì)于很多模具企業(yè)而言,由于市場(chǎng)的快速發(fā)展一方面要想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本,另一方面又要千方百計(jì)縮短加工時(shí)間。當(dāng)他們?cè)谂c時(shí)間和成本戰(zhàn)斗時(shí),另一個(gè)伙伴—— 機(jī)床制造企業(yè)正在努力地幫助他們提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。以EDM制造商為例,他們正在采取多種方法,努力降低用戶的操作成本。這些主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:


1.提高EDM脈沖電源的效率,降低設(shè)備整體能耗。


2.強(qiáng)調(diào)降低線切割電極絲的運(yùn)行速度,開發(fā)新型放電加工工藝技術(shù)。


3.提高粗加工的加工精度,減少修切次數(shù)。


4.提高細(xì)絲(φ0.1mm以下)EDM黃銅電極絲的加工速度和加工精度,因?yàn)樵谀承⿷?yīng)用領(lǐng)域,它們可以代替粗絲(φ0.2mm以上)加工。


以上方法對(duì)于提高加工效率是非常有效的。此外,還可以將EDM線切割機(jī)床看作是加工中心,實(shí)現(xiàn)粗加工和精加工電極絲的自動(dòng)互換,這樣也可以達(dá)到提升效率和降低成本的目的。


滿足小半徑圓角加工


在對(duì)工件進(jìn)行線切割加工時(shí),應(yīng)用雙絲EDM線切割系統(tǒng)應(yīng)首先使用粗絲,放電加工內(nèi)部半徑較大的輪廓,然后再自動(dòng)地改換成較細(xì)絲進(jìn)行小輪廓及精加工,并完成小半徑圓角部分的加工(圖1)。


1


圖1  粗絲切割方法不能滿足小半徑加工的要求


從圖2中可以看到,采用雙絲切割技術(shù),在節(jié)約費(fèi)用方面的好處是顯而易見的。通常,這一零件只能全部采用φ0.1mm的電極絲進(jìn)行加工,這種加工方法耗費(fèi)大量時(shí)間,并且在普通的EDM機(jī)床上轉(zhuǎn)換不同直徑的電極絲,耗時(shí)且非常麻煩,難以保證加工精度。


2


圖2 采用雙絲線切割技術(shù)可節(jié)約加工時(shí)間


滿足多形狀加工要求


許多零件的內(nèi)部輪廓和外部輪廓要求采用EDM機(jī)床進(jìn)行加工。如圖3所示的應(yīng)用領(lǐng)域,該工件內(nèi)部和外部的多處細(xì)小部位具有較小半徑的圓角,如果在普通的EDM機(jī)床上進(jìn)行加工,至少可以采用兩種方法解決這一工件的加工問題:


2


圖3  采用不同直徑的線切割技術(shù)可以加工多種零件


1.采用細(xì)絲加工完成外部輪廓和內(nèi)部輪廓。


2. 采用細(xì)絲切割內(nèi)部輪廓,然后用手工更換成粗絲,完成外部輪廓的切割加工。采用這一工藝也許可以達(dá)到較快的切割速度,但是會(huì)因?yàn)楦鼡Q電極絲而損失時(shí)間,而且也會(huì)因換絲而增加費(fèi)用。在大部分EDM機(jī)床上,更換電極絲是一個(gè)很費(fèi)時(shí)間的過程,而且在實(shí)際更換過程中,電極絲的導(dǎo)向位置還需要重新調(diào)整。


如果采用雙絲EDM機(jī)床(圖4),則可以使用另外一種不同的加工方法進(jìn)行加工:首先,如果需要加工的部位足夠小,則可先用粗絲對(duì)其內(nèi)部輪廓進(jìn)行無芯切割。然后,利用雙絲加工系統(tǒng)自動(dòng)將電極絲轉(zhuǎn)換成細(xì)絲,對(duì)內(nèi)部輪廓進(jìn)行精切割加工。最后,再更換成粗絲,完成零件的外部輪廓加工。


 



2


圖4  FI2050TW精密數(shù)控線切割機(jī)床


這里特別要注意的是:由于電加工過程中,電極絲的導(dǎo)向位置可能會(huì)發(fā)生一些變化,因此,在對(duì)細(xì)小部位進(jìn)行高精度加工時(shí),如果要使用兩種不同直徑的電極絲,那么操作人員必須在放電加工前,對(duì)每一電極絲的位置進(jìn)行驗(yàn)證(該過程可自動(dòng)執(zhí)行)。此外,在加工較大的零件時(shí),如為了避免工件在放電加工過程中材料變形而引起定位不準(zhǔn)確,可以先使用粗絲對(duì)工件外部輪廓進(jìn)行粗加工,然后再開始對(duì)內(nèi)部輪廓進(jìn)行加工。


充分發(fā)揮電極絲性能的優(yōu)勢(shì)


隨著電極絲材料成本的不斷上漲,雙絲EDM切割系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)將越來越明顯。因?yàn)椋褂秒p絲EDM系統(tǒng)加工工件,可以先使用高性能鍍鋅電極絲方便地完成粗加工任務(wù),然后再自動(dòng)更換成比較經(jīng)濟(jì)的黃銅電極絲進(jìn)行精加工操作。這樣,采用兩種電極絲相結(jié)合的方法,可以充分利用鍍鋅電極絲加工速度的優(yōu)勢(shì)。


采用三種不同方法切割同一個(gè)具有高精度和高表面粗糙度要求的60mm工具鋼工件,其加工結(jié)果如表所示。在這一應(yīng)用領(lǐng)域中,采用兩種不同的電極絲,其所節(jié)約的費(fèi)用是非常明顯的。


表  采用三種不同線切割方法加工60mm工具鋼工件


 


2


始終保持完美的加工質(zhì)量


此外,還有些雙絲EDM系統(tǒng)能夠使工件的表面粗糙度達(dá)到Ra0.05μm的水平。為了達(dá)到這樣的表面粗糙度水平,必須采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅電極絲加工。但是,這種 φ0.2mm的優(yōu)質(zhì)鍍鋅電極絲價(jià)格通常比黃銅電極絲高出60%,為了降低運(yùn)行成本,在粗加工時(shí)可采用黃銅電極絲,而精加工時(shí)則采用鍍鋅電極絲。這樣使用粗絲對(duì)大厚度工件進(jìn)行細(xì)絲無法實(shí)現(xiàn)的粗加工,再使用細(xì)絲進(jìn)行最后的精加工,可以使精加工切割中應(yīng)用的高價(jià)電極絲得到有效利用。


實(shí)現(xiàn)上述加工的前提需要機(jī)床具有很高的自動(dòng)化程度,F(xiàn)I2050TW機(jī)床的前部可以安裝兩卷<8kg的電極絲(圖5),后部可以安裝一卷16kg或25kg的電極絲。這樣雙絲系統(tǒng)使得機(jī)床從一卷絲自動(dòng)的換到另一卷絲。


 



2


圖5  FI2050TW機(jī)床采用雙線數(shù)字控制技術(shù)


結(jié)語(yǔ)


雙絲EDM系統(tǒng)所具備的自動(dòng)換絲能力非常適合于多直徑電極絲加工應(yīng)用領(lǐng)域。隨著電極絲成本的不斷上漲,為了提高精密EDM線切割機(jī)械的性能并降低其生產(chǎn)成本,人們普遍認(rèn)為雙絲切割技術(shù)可以作為一種強(qiáng)有力的生產(chǎn)方式而被推廣使用。


更多相關(guān)信息