雙絲EDM線切割技術

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:3091

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

對于很多模具企業(yè)而言,由于市場的快速發(fā)展一方面要想方設法降低生產(chǎn)成本,另一方面又要千方百計縮短加工時間。當他們在與時間和成本戰(zhàn)斗時,另一個伙伴—— 機床制造企業(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)在以下幾個方面:


1.提高EDM脈沖電源的效率,降低設備整體能耗。


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


3.提高粗加工的加工精度,減少修切次數(shù)。


4.提高細絲(φ0.1mm以下)EDM黃銅電極絲的加工速度和加工精度,因為在某些應用領域,它們可以代替粗絲(φ0.2mm以上)加工。


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


滿足小半徑圓角加工


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


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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,在節(jié)約費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的電極絲進行加工,這種加工方法耗費大量時間,并且在普通的EDM機床上轉換不同直徑的電極絲,耗時且非常麻煩,難以保證加工精度。


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圖2 采用雙絲線切割技術可節(jié)約加工時間


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機床進行加工。如圖3所示的應用領域,該工件內(nèi)部和外部的多處細小部位具有較小半徑的圓角,如果在普通的EDM機床上進行加工,至少可以采用兩種方法解決這一工件的加工問題:


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圖3  采用不同直徑的線切割技術可以加工多種零件


1.采用細絲加工完成外部輪廓和內(nèi)部輪廓。


2. 采用細絲切割內(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到較快的切割速度,但是會因為更換電極絲而損失時間,而且也會因換絲而增加費用。在大部分EDM機床上,更換電極絲是一個很費時間的過程,而且在實際更換過程中,電極絲的導向位置還需要重新調(diào)整。


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


 



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圖4  FI2050TW精密數(shù)控線切割機床


這里特別要注意的是:由于電加工過程中,電極絲的導向位置可能會發(fā)生一些變化,因此,在對細小部位進行高精度加工時,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,對每一電極絲的位置進行驗證(該過程可自動執(zhí)行)。此外,在加工較大的零件時,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確,可以先使用粗絲對工件外部輪廓進行粗加工,然后再開始對內(nèi)部輪廓進行加工。


充分發(fā)揮電極絲性能的優(yōu)勢


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)勢將越來越明顯。因為,使用雙絲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,然后再自動更換成比較經(jīng)濟的黃銅電極絲進行精加工操作。這樣,采用兩種電極絲相結合的方法,可以充分利用鍍鋅電極絲加工速度的優(yōu)勢。


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


表  采用三種不同線切割方法加工60mm工具鋼工件


 


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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到Ra0.05μm的水平。為了達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)鍍鋅電極絲價格通常比黃銅電極絲高出60%,為了降低運行成本,在粗加工時可采用黃銅電極絲,而精加工時則采用鍍鋅電極絲。這樣使用粗絲對大厚度工件進行細絲無法實現(xiàn)的粗加工,再使用細絲進行最后的精加工,可以使精加工切割中應用的高價電極絲得到有效利用。


實現(xiàn)上述加工的前提需要機床具有很高的自動化程度,F(xiàn)I2050TW機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)使得機床從一卷絲自動的換到另一卷絲。


 



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圖5  FI2050TW機床采用雙線數(shù)字控制技術


結語


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


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