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国内外电火花线切割机床研究现状

文章出处:本站 责任编辑:合肥城宝商贸有限公司 0次浏览 发表时间: 2017-06-17

电火花线切割主要分为高速往复走丝电火花线切割机(快走丝)和低速单向走丝电火花线切割机(慢走丝)。快走丝线切割机床是我国自主研发的,其结构简单,性价比高,在我国制造业中占有重要的地位。但是由于快速走丝系统会产生振动和磨损,严重影响机床加工质量,因此加工精度,加工稳定性和国外慢走丝相比有一定差距。为了满足制造业的发展,提高线切割机床的加工精度和表面质量,人们对快走丝机床的机械结构和加工工艺进行了研究与升级,主要途径是采用多次切割工艺。具体实现办法是(1)升级走丝控制系统,以便控制电极丝在加工过程中的空间形位变化。(2)对高速线切割机床进行多次切割工艺参数优化,确定粗加工,精加工,精修细加工的脉冲参数,加工轨迹补偿量及电极丝移动方式和速度等。(3)升级改造高频脉冲电源及丝线跟踪控制系统。于是中速走丝线切割机床就产生了,即把能实现多次切割的高速走丝电火花线切割机床。

目前,比较优质的中走丝线切割机床,如苏州三光的最高加工速度每分钟达200平方毫米,最佳表面粗糙度Ra<1.0μm,并且搭载先进独特的高频脉冲电源,实现低损耗。同时配有1μm光栅尺全闭环控制,采用高精密滚珠丝杠、直线导轨,实现螺距补偿功能,使加工精度提高至±6μm。
为了满足制造技术的需求,国外一些知名厂家,例如瑞士阿奇夏米尔、日本沙迪克和三菱,主要研究低速走丝线切割机床(慢走丝),采用全闭环数字交直流伺服控制系统,并配有自适应控制高频脉冲电源、自动穿丝机构、丝张力控制、短路自动回退技术等,确保优良的加工动态性、操作高效性和高精度定位。现在高端慢走丝:最高切割速度到达350m㎡/min,尺寸精度可达到±2~4μm,经过多次切割表面粗糙度最好可达到Ra<0.2μm,而且机床的自动化程度非常高(自动穿丝仅用5秒),加工稳定性高,并且向网络化和智能化发展。
中走丝线切割机与慢走丝机床还是有巨大的差距,主要体现在电极丝损耗、机床结构、半闭环进给系统以及自身加工缺陷(例如运丝快、振源多、导轮磨损等)。因此奢求中走丝加工精度达到慢走丝水平还是很不现实的,而且代价太大。中走丝线切割机的发展方向主要在于适当提高加工精度、提高加工稳定性、降低断丝率以及实现加工参数的最优智能选取和加工效果预测等方面。针对中走丝线切割加工特点,将人工智能化技术与工艺参数建模优化引入到中走丝电火花线切割机中,对中走丝线切割技术发展是有重大实践意义的。

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