中走絲電火花線切割講座(二)

一、 快走絲、慢走絲原理介紹

快走絲是電火花線切割的一種，也叫高速走絲電火花線切割機床（WEDM-HS），其電極絲（一般采用鉬絲）作高速往復(fù)運動，走絲速度為8到10m/s，電極絲可重復(fù)使用，加工速度較高，走絲容易造成電極絲抖動和反向時停頓，使加工質(zhì)量下降，是我國生產(chǎn)和使用的主要機種，是我國獨創(chuàng)的電火花線切割加工模式。1960年，蘇聯(lián)首先研制出靠模線切割機床。中國于1961年也研制出類似的機床。早期的線切割機床采用電氣靠?？刂魄懈钴壽E。當(dāng)時由于切割速度低，制造靠模比較困難，僅用于在電子工業(yè)中加工其他加工方法難以解決的窄縫等。1966年，中國研制成功采用乳化液和快速走絲機構(gòu)的高速走絲線切割機床，并相繼采用了數(shù)字控制和光電跟蹤控制技術(shù)。此后，隨著脈沖電源和數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展以及多次切割工藝的應(yīng)用，大大提高了切割速度和加工精度。
 
低速走絲線切割機電極絲以銅線作為工具電極，一般以低于0.2m/s的速度作單向運動，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60到300V的脈沖電壓，并保持5到50um間隙，間隙中充滿脫離子水(接近蒸餾水)等絕緣介質(zhì)，使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電，并彼此被消耗、腐蝕，在工件表面上電蝕出無數(shù)的小坑，通過NC控制的監(jiān)測和管控，伺服機構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。目前精度可達(dá)0.001mm級，表面質(zhì)量也接近磨削水平。電極絲放電后不再使用，而且采用無電阻防電解電源，一般均帶有自動穿絲和恒張力裝置。工作平穩(wěn)、均勻、抖動小、加工精度高、表面質(zhì)量好，但不宜加工大厚度工件。由于機床結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)含量高，機床價格高，因此使用成本也高。單向走絲電火花線切割機床早期只有國外公司的獨有機種。臺灣的低速走絲電火花線切割機起步雖然較晚，但這幾年來發(fā)展迅速。其關(guān)鍵的一個舉措就是由若干家電加工機床制造企業(yè)共同出資，在有關(guān)部門一定限度的支持下，由臺灣工業(yè)技術(shù)研究院投入大量的人力、物力做關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。經(jīng)過10多年的攻關(guān)，在控制系統(tǒng)及電源等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。臺灣各企業(yè)制造的低速走絲電火花線切割機目前應(yīng)屬中檔機的范圍，近和·年每年達(dá)到20%到30%的增長率，估計未來5年，臺灣低速走絲電火花線切割機的年產(chǎn)量能達(dá)2000臺，可占世界市場的25%以上。低速走絲電火花線切割機的技術(shù)含量高、市場前景好，可以獲得較高的回報，是電加工行業(yè)各個廠家的“必爭之地”、“戰(zhàn)略高地”。也可以說，誰掌握了低速走絲電火花線切割機的技術(shù)，誰就獲得了下一步企業(yè)發(fā)展壯大的機遇。為了搶占中國市場，日本、瑞士、臺灣的電加工機床制造企業(yè)在中國大陸設(shè)廠生產(chǎn)這類機床。我國的科技工作者在科技部專項基金的支持下，投入了較大的研發(fā)力量，已完成新一代低速走絲電火花線切割機的研發(fā)，取得了重大突破，目前已擁有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，并占領(lǐng)了一定的市場份額，其性能指標(biāo)可達(dá)中檔機水平。目前還有一些國內(nèi)企業(yè)則希望通過與臺灣相關(guān)企業(yè)的合作，來發(fā)展低速走絲電火花線切割加工技術(shù)。

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