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線切割基礎知識（連載二）
閱讀：1151 發布時間：2013-12-3
第二篇：線切割機床如何提率和光潔度
五、切割效率還能再高嗎？
切割效率受兩大因素的影響，一是絲的載流量（電流），二是切縫中的蝕除物不能及時清除，它的導電作用消耗掉了脈沖能量。總之，總能量，能量利用率都是切割效率的問題。
業內就鉬材料快速走絲機床的切割效率作過許多的典型試驗，結果證明，鉬絲載流量達到150A/mm2時，其抗拉強度將被降低到原有強度的1/3~1/4，這個電流值被視作鉬絲載流供作切割的極限，以此算來，Ф0.12載流1.74A，Ф0.15載流2.6,Ф0.18載流3.82A時即達到了切割鉬絲的極限值。再加大載流量，無疑絲的壽命將是短暫的。在絲速10米/秒，北京油脂化工廠的DX-1冷卻液，切厚度為50的普通鋼，脈寬32MS。脈間200MS時，用蝕除物的體積來計算切割效率則為5.8mm3/分.A。用此效率計算,不同粗細的鉬絲工作在zui大載流量時的面積切割效率為Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算來,絲經加粗即可加大載流量,電流大了效率也可相應提高。但是，快速往復走絲的線切割是不允許（排絲，撓度，損耗等原因）把絲徑加大到0.23以上的.，且因蝕除物排出速度所限,當電流加大到均值8A時,間隙將出現短路或電孤放電,免強維持的短時火花放電也將使鉬絲損耗急劇增加,所以一味增粗絲加大電流的辦法是不可取的。.
蝕除物在間隙中所呈現的是電阻負載的作用，它短路掉了經鉬絲向間隙提供的一部分能量，所以當切割料加厚，蝕除物排出更為困難的時候，能量損失的多，有效的加工脈沖會更少，放電電流變成了線性負載電流，形不成加工而只加熱了鉬絲，這是能量被損失和斷絲的主要原因。
針對影響加工效率的兩大主要原因，提高加工速度則應在如下幾個方面作相應的努力：
加大單個脈沖的能量，即脈沖幅值和峰值電流，為不使絲的載流量負擔過大，則應相應加大脈沖間隔，使電流平均值不致增加太多。保持冷卻液的介電系數和絕緣強度，維持較高的火花爆炸力和清洗能力，使蝕除物對脈沖的短路作用減到zui小。提高運絲導絲系統的機械精度，因為窄縫總比寬縫走得快，直縫總比折線縫走得快。適當地提高絲速，使絲向縫隙內帶入的水速加快，水量加大，蝕除物更有效地排出。增加水在縫隙外對絲的包絡性，即讓水在絲的帶動下起速，起速的水對間隙的清洗作用是較強的。改善變頻跟蹤靈敏度，增加脈沖利用率。減少走絲電機的換向時間，啟動更快，增加有效的加工時間。
經上述努力，把切割效率提高到100~120mm2/分鐘是可能的，是有實際意的，至于把指標提得更高，則是以犧牲可靠性和連續加工時間作代價的。
六、換向條紋能*去掉嗎？
由電蝕原理決定，放電電離產生高溫，液內的碳氫化合物被熱分解產生大量的碳黑，在電場的作用下，鍍覆于陽極。這一現象在電火花成型加工中被利用作電極的補償。而線切割中，一部分被絲帶出縫隙，也總有一部分鍍覆于工件表面，其特點是絲的入口處少，而絲的出口處多。這就是產生犬牙狀黑白交錯條紋的原因。這種鍍層的附著度隨工件主體與放電通道間的溫差變化，也與極間電場強度有關。就是說，鍍覆碳黑的現象是電蝕加工的伴生物，只要有加工就會有條紋。碳黑附著層的厚度通常是0.01~2μ，因放電凹坑的峰谷間都有，所以擦掉是很困難的，要隨著表面的拋光和凹坑的去除才能*打磨干凈。只要不是伴隨著切割面的搓板狀，沒有形狀的凸凹僅僅是碳黑的附著，可不必大感煩腦。因為切割效率，尺寸精度，金屬基體的光潔度才是我們所追求的。為使視覺效果好一些，設法使條紋淺一點，可以從以下幾個方面同時著手，即冷卻液稍稀些、稍舊一些，加工電壓降低一點，變頻跟蹤更緊一點等。要*沒有條紋，則要把產生條紋的條件全部鏟除，即絲不換向，液內無乳化的碳氫物改用純水，這樣我們快走絲線切割的主要*也就沒了。目前去掉換向條紋zui有效的辦法仍然是多次切割，就沿輪廓線留量0.005~0.02,切割軌跡修正后再切一遍,不留量沿上次軌跡再重復一遍,這樣的重復切割,伴隨脈沖加工參數的調整,會把換向的條紋*去除干凈，且把加工精度和光潔度都提高一等。重復切割的zui基本條件是機床有足購的重復定位精度和操作的可重復性。當然還要有操作者的明確思路和準確操作。
七、搓板紋是怎么產生的？
隨著鉬絲的一次換向，切割面產生一次凸凹，在切割面上出現富于規律的搓板狀，通常直稱為“搓板紋”。如果不僅僅是黑白顏色的換向條紋，產生有凸凹尺寸差異，這是不能允許的。
應在如下幾處找原因：
1.絲松或絲筒兩端絲松緊有明顯差異，這造成了運行中的絲大幅抖擺，換向瞬間明顯的撓性彎曲。也必然出現超進給和短路停進給。
2.導輪軸承運轉不夠靈活、不夠平穩，造成正反轉時阻力不一或是軸向竄動。
3.導電塊或一個導輪給絲的阻力太大，造成絲在工作區內正反張力出現嚴重差異。（兩工作導輪間稱工作區）。
4.導輪或是絲架造成的導輪工作位置不正，V型面不對稱，兩V型延長線的分離或交叉。如圖所示。
5.與走絲換向相關的進給不勻造成的超前或滯后會在斜線和圓弧上形成臺階狀，也類似搓板紋。
總之，凡出現搓板紋，一個zui主要原因是絲在工作區（兩導輪間稱工作區）上下走的不是一條道，兩條道的差值就造成了搓板凸凹的幅度，機械原因是搓板紋的根本。導輪，軸承，導電塊和絲運行軌跡是主要成因。進給不勻造成的超前或滯后當然也是成因之一。還有一種搓板紋，它的周期規律不是按鉬絲換向的，而是以X、Y絲杠的周期變化，成因是絲杠推動拖板運動的那個臺階或軸承運轉不夠穩定產生了端面跳動，或是間隙較大，存有異物出現了端面跳動的那種效果。總之，只要證實是以絲杠的周期而變化的切割缺陷，就應到那里去找一找原因）。斷定這一成因的的辦法是切450斜線，其周期和造成缺陷的原因可一目了然。搓板紋造成光潔度差僅是其一，同時帶來效率變低，頻繁短路開路會斷絲，瞬間的超進給會使短路短得很死以至停止加工。
五、切割效率還能再高嗎？
切割效率受兩大因素的影響，一是絲的載流量（電流），二是切縫中的蝕除物不能及時清除，它的導電作用消耗掉了脈沖能量。總之，總能量，能量利用率都是切割效率的問題。
業內就鉬材料快速走絲機床的切割效率作過許多的典型試驗，結果證明，鉬絲載流量達到150A/mm2時，其抗拉強度將被降低到原有強度的1/3~1/4，這個電流值被視作鉬絲載流供作切割的極限，以此算來，Ф0.12載流1.74A，Ф0.15載流2.6,Ф0.18載流3.82A時即達到了切割鉬絲的極限值。再加大載流量，無疑絲的壽命將是短暫的。在絲速10米/秒，北京油脂化工廠的DX-1冷卻液，切厚度為50的普通鋼，脈寬32MS。脈間200MS時，用蝕除物的體積來計算切割效率則為5.8mm3/分.A。用此效率計算,不同粗細的鉬絲工作在zui大載流量時的面積切割效率為Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算來,絲經加粗即可加大載流量,電流大了效率也可相應提高。但是，快速往復走絲的線切割是不允許（排絲，撓度，損耗等原因）把絲徑加大到0.23以上的.，且因蝕除物排出速度所限,當電流加大到均值8A時,間隙將出現短路或電孤放電,免強維持的短時火花放電也將使鉬絲損耗急劇增加,所以一味增粗絲加大電流的辦法是不可取的。.
蝕除物在間隙中所呈現的是電阻負載的作用，它短路掉了經鉬絲向間隙提供的一部分能量，所以當切割料加厚，蝕除物排出更為困難的時候，能量損失的多，有效的加工脈沖會更少，放電電流變成了線性負載電流，形不成加工而只加熱了鉬絲，這是能量被損失和斷絲的主要原因。
針對影響加工效率的兩大主要原因，提高加工速度則應在如下幾個方面作相應的努力：
加大單個脈沖的能量，即脈沖幅值和峰值電流，為不使絲的載流量負擔過大，則應相應加大脈沖間隔，使電流平均值不致增加太多。保持冷卻液的介電系數和絕緣強度，維持較高的火花爆炸力和清洗能力，使蝕除物對脈沖的短路作用減到zui小。提高運絲導絲系統的機械精度，因為窄縫總比寬縫走得快，直縫總比折線縫走得快。適當地提高絲速，使絲向縫隙內帶入的水速加快，水量加大，蝕除物更有效地排出。增加水在縫隙外對絲的包絡性，即讓水在絲的帶動下起速，起速的水對間隙的清洗作用是較強的。改善變頻跟蹤靈敏度，增加脈沖利用率。減少走絲電機的換向時間，啟動更快，增加有效的加工時間。
經上述努力，把切割效率提高到100~120mm2/分鐘是可能的，是有實際意的，至于把指標提得更高，則是以犧牲可靠性和連續加工時間作代價的。
六、換向條紋能*去掉嗎？
由電蝕原理決定，放電電離產生高溫，液內的碳氫化合物被熱分解產生大量的碳黑，在電場的作用下，鍍覆于陽極。這一現象在電火花成型加工中被利用作電極的補償。而線切割中，一部分被絲帶出縫隙，也總有一部分鍍覆于工件表面，其特點是絲的入口處少，而絲的出口處多。這就是產生犬牙狀黑白交錯條紋的原因。這種鍍層的附著度隨工件主體與放電通道間的溫差變化，也與極間電場強度有關。就是說，鍍覆碳黑的現象是電蝕加工的伴生物，只要有加工就會有條紋。碳黑附著層的厚度通常是0.01~2μ，因放電凹坑的峰谷間都有，所以擦掉是很困難的，要隨著表面的拋光和凹坑的去除才能*打磨干凈。只要不是伴隨著切割面的搓板狀，沒有形狀的凸凹僅僅是碳黑的附著，可不必大感煩腦。因為切割效率，尺寸精度，金屬基體的光潔度才是我們所追求的。為使視覺效果好一些，設法使條紋淺一點，可以從以下幾個方面同時著手，即冷卻液稍稀些、稍舊一些，加工電壓降低一點，變頻跟蹤更緊一點等。要*沒有條紋，則要把產生條紋的條件全部鏟除，即絲不換向，液內無乳化的碳氫物改用純水，這樣我們快走絲線切割的主要*也就沒了。目前去掉換向條紋zui有效的辦法仍然是多次切割，就沿輪廓線留量0.005~0.02,切割軌跡修正后再切一遍,不留量沿上次軌跡再重復一遍,這樣的重復切割,伴隨脈沖加工參數的調整,會把換向的條紋*去除干凈，且把加工精度和光潔度都提高一等。重復切割的zui基本條件是機床有足購的重復定位精度和操作的可重復性。當然還要有操作者的明確思路和準確操作。
七、搓板紋是怎么產生的？
隨著鉬絲的一次換向，切割面產生一次凸凹，在切割面上出現富于規律的搓板狀，通常直稱為“搓板紋”。如果不僅僅是黑白顏色的換向條紋，產生有凸凹尺寸差異，這是不能允許的。
應在如下幾處找原因：
1.絲松或絲筒兩端絲松緊有明顯差異，這造成了運行中的絲大幅抖擺，換向瞬間明顯的撓性彎曲。也必然出現超進給和短路停進給。
2.導輪軸承運轉不夠靈活、不夠平穩，造成正反轉時阻力不一或是軸向竄動。
3.導電塊或一個導輪給絲的阻力太大，造成絲在工作區內正反張力出現嚴重差異。（兩工作導輪間稱工作區）。
4.導輪或是絲架造成的導輪工作位置不正，V型面不對稱，兩V型延長線的分離或交叉。如圖所示。
5.與走絲換向相關的進給不勻造成的超前或滯后會在斜線和圓弧上形成臺階狀，也類似搓板紋。
總之，凡出現搓板紋，一個zui主要原因是絲在工作區（兩導輪間稱工作區）上下走的不是一條道，兩條道的差值就造成了搓板凸凹的幅度，機械原因是搓板紋的根本。導輪，軸承，導電塊和絲運行軌跡是主要成因。進給不勻造成的超前或滯后當然也是成因之一。還有一種搓板紋，它的周期規律不是按鉬絲換向的，而是以X、Y絲杠的周期變化，成因是絲杠推動拖板運動的那個臺階或軸承運轉不夠穩定產生了端面跳動，或是間隙較大，存有異物出現了端面跳動的那種效果。總之，只要證實是以絲杠的周期而變化的切割缺陷，就應到那里去找一找原因）。斷定這一成因的的辦法是切450斜線，其周期和造成缺陷的原因可一目了然。搓板紋造成光潔度差僅是其一，同時帶來效率變低，頻繁短路開路會斷絲，瞬間的超進給會使短路短得很死以至停止加工。