电火花线切割加工效率业内就钼材料快速走丝机床的切割效率作过许多的典型试验,结果证明,丝载流量达到150A/mm2时,其抗拉强度将被降低到原有强度的1/3~1/4,这个电流值被视作钼丝载流供作切割的极限,以此算来,Ф0.12载流1.74A,Ф0.15载流2.65A, Ф0.18载流3.82A时即达到了切割钼丝的极限值。再加大载流量,无疑丝的寿命将是短暂的。
在丝速10米/秒,脉间200MS时,用蚀除物的体积来计算切割效率则为5.8mm3/分。用此效率计算,不同粗细的钼丝工作在最大载流量时的面积切割效率为Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,如此算来,丝经加粗即可加大载流量,电流大了效率也可相应提高。
但是,快速往复走丝的线切割是不允许(排丝,挠度,损耗等原因)把丝径加大到0.23以上的,且因蚀除物排速度所限,当电流加大到均值8A时,间隙将出现短路或电孤放电,免强维持的短时火花机油放电也将使钼丝损耗急剧增加,所以一味增粗丝加大电流的办法是不可取的。
蚀除物在间隙中所呈现的是电阻负载的作用,它短路掉了经钼丝向间隙提供的一部分能量,所以当切割料加厚,蚀除物排出更为困难的时候,能量损失的多,有效的加工脉冲会更少,放电电流变成了线性负载电流,形不成加工而只加热了钼丝,这是能量被损失和断丝的主要原因。
针对影响加工效率的两大主要原因,提高加工速度则应在如下几个方面作相应的努力: 加大单个脉冲的能量,即脉冲幅值和峰值电流,为不使丝的载流量负担过大,则应相应加大脉冲间隔,使电流平均值不致增加太多。保持冷却液的介电系数和绝缘强度,维持较高的火花爆炸力和清洗能力,使蚀除物对脉冲的短路作用减到最小。提高运丝导丝系统的机械精度,因为窄缝总比宽缝走得快,直缝总比折线缝走得快。适当地提高丝速,使丝向缝隙内带入的水速加快,水量加大,蚀除物更有效地排出。增加水在缝隙外对丝的包络性,即让水在丝的带动下起速,起速的水对间隙的清洗作用是较强的。
目前市场上快走丝线切割钼丝最大的优势在于拥有良好的性能价格比,机床的进一步发展必须以此为基本出发点,不能过分强调机床加工精度,而忽视机床性能价格比的因素。如违背这一原则,机床制造商和用户都难以接受。为在较短的时间内,使快走丝线切割机的加工性能有较大的提高,在今后的发展中应优先注意以下方面的研究。
快走丝线切割机由于受到电极丝损耗、机械部分的结构与精度、进给系统的开环控制、加工中工作液导电率的变化、加工环境的温度变化及本身加工的特点(如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大)等因素影响,机床的加工精度有限。
以目前机床的现状,要在较短的时间内与低速走丝线切割机在加工精度方面进行竞争,困难是相当大的,而且研究开发的代价也会很高,机床的制造成本将大幅度提高,从现实和市场的角度来考虑都是不太适宜的。因此,高速走丝线切割机的发展策略是扬长避短,以发展中低档机床为主,使机床向适当加工精度、良好的加工稳定性和容易操作的方向发展,来满足不断发展的生产需要。
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