中走絲線切割機(jī)床在鈦合金及鋁鎂合金行業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)今，中走絲線切割機(jī)床在鈦合金及鋁鎂合金行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。但由于鈦合金及鋁鎂合金具有特殊的理化性能，故在中走絲線切割加工時(shí)存在著較多的問題。如:電蝕物(即氧化鋁)易粘附在電極絲上;電蝕物顆粒較大，加工間隙易堵塞等。加工時(shí)間長，電極絲上粘附的氧化鈦，氧化鋁越多，此時(shí)將影響電極絲的放電性能，并使饋電塊加速磨損。另外，在切割防銹鋁合金時(shí)，還可發(fā)現(xiàn)電極絲與債電塊間時(shí)有火花產(chǎn)生。

一、加工屑粘附到電極絲上的原因分析

(1)脈沖電源參數(shù)搭配不當(dāng)

電火花線切割（快走絲，中走絲）加工時(shí)，間隙擊穿后的初期主要為火花放電，其蝕除過程主要以汽化蒸發(fā)的形式進(jìn)行。隨著時(shí)間的延長，放電形式便從火花放電轉(zhuǎn)為過渡電弧放電，此時(shí)的蝕除過程主要是通過熱作用和放電柱對放電痕產(chǎn)生的壓力來進(jìn)行。放電柱對放電痕產(chǎn)生的壓力越高，其熔融物拋出的速度就越高，在冷卻介質(zhì)中形成的球狀加工屑的直徑就越小。計(jì)算表明，放電點(diǎn)的壓力P與放電峰值電流Im成正比，與放電時(shí)間T成反比。當(dāng)Im確定后，P隨時(shí)著T的增加而減少，從而使加工屬的直徑及體積變大，導(dǎo)致加工屑的熱慣性增大即不易資卻。因此較寬的脈沖寬度易產(chǎn)生較大的加工屑，并易粘附到電極絲上。

但如果脈沖寬度較窄，間隔過小的話也會產(chǎn)生較大的加工屑，這是因?yàn)槊}沖間隔過小會造成消電離不充分，此時(shí)很可能出現(xiàn)某個(gè)通道處連續(xù)多次的放電。由于該處每次擊穿前的絕緣強(qiáng)度不斷降低，故通道直徑就可能變大，相應(yīng)的電流密度就會變小，結(jié)果造成放電柱對放電痕的壓力下降，從而產(chǎn)生較大的加工屑。由于氧化鈦，氧化鋁與鉬絲的親合作用較強(qiáng)，故電極絲上易粘附這些較大的加工屑。

(2)放電間隙的冷卻狀祝差

在相同脈沖參數(shù)條件下，加工厚工件要比加工薄工件易產(chǎn)生燒傷點(diǎn)。其原因是工件厚度的增加會導(dǎo)致間隙冷卻狀況不良，惡劣的間隙狀況是在電極絲的出口處。該區(qū)域冷卻液少、氣體多，還有大量的加工屑要排出，因而間隙絕緣強(qiáng)度很差，大量的放電幾乎都是在氣體中進(jìn)行。在冷卻條件差的情況下，這些較大的加工屑有可能呈熔融或半熔融狀態(tài)，當(dāng)它們撞擊到電極絲上就有可能吸附上去。另外，由于電極絲的出口處加工屑多，易產(chǎn)生領(lǐng)繁的二次放電，在冷卻條件差的時(shí)候電極絲的溫度就會升高，這也增加了粘附加工屑的可能性。

二、加工屑粘附到電極絲上的解決措施

解快加工屑粘附到電極絲上的回題，可從改善間隙冷卻條件和放電柱對放電點(diǎn)施加的壓力來著手，可采取以下措施:

(1)工作液的選擇及防護(hù)

目前常采用DX-1乳化液的水溶液作為線切割（快走絲，中走絲）加工工作液，常規(guī)比例是1:10(乳化液1份，水10份)，而加工防銹鋁合金時(shí)宜采用3:8的比例。為了保持工作液的清潔，使其正常有效地工作，并延長工作液的使用期，可將一塊5mm厚的海綿(其大小根據(jù)工件而定)置于工作臺面兩夾具之間。這樣可避免殘屑流入水箱，保持工作液的暢通，減少電極絲上加工屑的粘附。另在上線架后端槽中加一塊海綿，高速往返的電極絲經(jīng)海綿摩擦，可去掉一部分粘附的氧化物，同時(shí)減少鉬絲抖動，更好地保證放電通道的暢通，確保脈沖電源效率的正常發(fā)揮，同時(shí)也減少對饋電塊的磨損。對海綿墊要進(jìn)行定期的清洗或更換，電極絲、饋電塊和導(dǎo)輪也要定期用煤油或汽油在空運(yùn)行時(shí)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)將回水管拿出水箱，避免殘屑進(jìn)入工作液中。

(2)檢查工作液的流量

線切割（快走絲，中走絲）加工時(shí)，工作液的上下噴水量應(yīng)均勻，以便及時(shí)把蝕除物排除。加工前首先打開油泵電機(jī)，檢查上下噴嘴是否堵塞、工作液是否充分暢通。如工作液不暢通就要檢查原因，如出水管、上下噴嘴施轉(zhuǎn)方向等，直到水流正常為止。

(3)改進(jìn)饋電塊

為了延長饋電塊的壽命、降低成本、提高生產(chǎn)率，可對饋電塊進(jìn)行改進(jìn)。饋電塊是在導(dǎo)電塊上焊一塊厚3mm、∅15mm的硬質(zhì)合金塊。饋電塊一般是固定的或不可調(diào)的，實(shí)踐中，對饋電塊進(jìn)行了改進(jìn)，采取的主要措施有：

①變固定的饋電塊成活動的饋電塊:適當(dāng)減小硬質(zhì)合金的公差尺寸，使導(dǎo)電塊與硬質(zhì)合金的雙邊間障為0.10～0.2mm(間障配合)。將硬質(zhì)合金塊置于銅套里面，按要求的配合尺寸不需焊接，變固定的饋電塊成活動的饋電塊，持續(xù)切50～70h，將硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)一個(gè)方向后繼續(xù)使用;

②適當(dāng)増加硬質(zhì)合金的厚度?硬質(zhì)合金∅15mm的大小是不變的(成形)，但可將厚度增加0.2mm。既可使電極絲與饋電塊接觸良好，又不會使饋電塊失去彈性，還可減少饋電塊上下的跳動距離，使饋電塊的損減小實(shí)際加工表明，改進(jìn)后的饋電塊可持績切割防銹鋁合金3個(gè)月，壽命提高8～10倍，降低了加工成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（4）優(yōu)化電火花加工參數(shù)

提高脈沖電源的空載電壓幅值，減少加工屑粘附到鉬絲上的可能性；選擇適當(dāng)?shù)拿}沖方式、功放管理數(shù)量及進(jìn)給速度。如電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)、跟蹤不良，輕者將影響加工質(zhì)量，重者將造成短路、斷絲。