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【兆恒機(jī)械】中走絲與慢走絲加工的技術(shù)的差距有多少?

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  • 添加日期:2022年08月11日

中走絲只是快走絲加一個修刀的功能,好點的中走絲現(xiàn)在用的都是慢走絲的結(jié)構(gòu)。

加工精度和光潔度和慢走絲區(qū)別很大的。

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一、中走絲和慢走絲的加工1平方米成本和效率對比

如果用平方來計,一小時大約割3500方X單價0.004元左右X不停工機(jī)24小時X2臺機(jī)=3500X0.004X24X2=672元。技術(shù)不同,可以看到每個小時差距就是差不多700元的人民幣!

二、表面粗糙度和精度區(qū)別

中走絲 粗加工 6000/H 割一修二 2400/H R 1.3

慢走絲 粗加工 12000/H 割一修二 2400/H R 0.8

每小時切割6000平方毫米


三、關(guān)于快走絲,中走絲,慢走絲的技術(shù)狀況

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)有了深刻的變化。由于社會對產(chǎn)品多樣化的需求更加強烈,多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加,中走絲線切割機(jī)床采用傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已難以適應(yīng)高效率、高質(zhì)量、多樣化的加工要求,機(jī)床數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,大大縮短了機(jī)械加工的前期準(zhǔn)備時間,并使機(jī)械加工的全過程自動化水平不斷提高,同時也增強了制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力。

線切割機(jī)床分:中走絲、慢走絲、快走絲都是指的電火花線切割機(jī)床。電火花線切割機(jī)(Wire cut Electrical Discharge Machining簡稱WEDM).

1、什么是中走絲線切割,中走絲電火花線切割機(jī)(Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining簡寫MS-WEDM),屬往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床范疇,是在高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)上實現(xiàn)多次切割功能,被俗稱為“中走絲線切割”。中走絲技術(shù)在這里指出,所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間,而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床,即走絲原理是在粗加工時采用高速(8-12m/s)走絲,精加工時采用低速(1-3m/s)走絲,這樣工作相對平穩(wěn)、抖動小,并通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差,使加工質(zhì)量也相對提高,加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說,用戶所說的“中走絲”,實際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù),并實現(xiàn)了無條紋切割和多次切割。中走絲技術(shù)在實踐中得出,在多次切割中第一次切割任務(wù)主要是高速穩(wěn)定切割,可選用高峰值電流,較長脈寬的規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行大電流切割,以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務(wù)是精修,保證加工尺寸精度 ??蛇x用中等規(guī)準(zhǔn),使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4~1.7μm之間。 為了達(dá)到精修的目的,通常采用低速走絲方式,走絲速度為1~3m/s,并對跟蹤進(jìn)給速度限止在一定范圍內(nèi),以消除往返切割條紋,并獲得所需的加工尺寸精度。 第三次、第四次或更多次切割(目前中走絲控制軟件最多可以實現(xiàn)七次切割)的任務(wù)是拋磨修光 ,可用最小脈寬(目前最小可以分頻到1μs)進(jìn)行修光,而峰值電流隨加工表面質(zhì)量要求而異,實際上精修過程是一種電火花磨削,加工量甚微,不會改變工件的尺寸大小。走絲方式則像第二次切割那樣采用低速走絲限速進(jìn)給即可。中走絲技術(shù)在加工過程中,多次切割還需注意變形處理,因為工件在線切割加工時,隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應(yīng)力的影響,將產(chǎn)生不定向、無規(guī)則的變形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影響了加工質(zhì)量和加工精度。因此需根據(jù)不同材料預(yù)留不同加工余量,以使工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力及完全扭轉(zhuǎn)變形,在后面多次切割中能夠有足夠余量進(jìn)行精割加工,這樣可使工件最后尺寸得到保證。

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2、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(jī)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8~10m/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(jī)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(jī)床。中國于1961年也研制出類似的機(jī)床。早期的線切割機(jī)床采用電氣靠模控制切割軌跡。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(jī)構(gòu)的高速走絲線切割機(jī)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。

3、什么是慢走絲線切割機(jī)床?低速走絲線切割機(jī)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60~300V的脈沖電壓,并保持5~50um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(jī)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(jī)床結(jié)構(gòu)精密,技術(shù)含量高,機(jī)床價格高,因此使用成本也高。 單向走絲電火花線切割機(jī)床早期只有國外公司的獨有機(jī)種。臺灣的低速走絲電火花線切割機(jī)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(jī)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(jī)目前應(yīng)屬中檔機(jī)的范圍,近3年每年達(dá)到20%~30%的增長率,估計未來5年,臺灣低速走絲電火花線切割機(jī)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(jī)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(jī)的技術(shù),誰就獲得了下一步企業(yè)發(fā)展壯大的機(jī)遇。為了搶占中國市場,日本、瑞士、臺灣的電加工機(jī)床制造企業(yè)在中國大陸設(shè)廠生產(chǎn)這類機(jī)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(jī)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(jī)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)。image.png

 與單向低速走絲電火花線切割機(jī)床相比,往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床在平均生產(chǎn)率、切割精度及表面粗糙度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上還存在較大差距。針對這些差距,本世紀(jì)初,國內(nèi)有數(shù)家高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)了在高速走絲機(jī)上的多次切割加工(該類機(jī)床被俗稱為“中走絲” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining)。所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間,而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床,其走絲原理是在粗加工時采用8-12m/s高速走絲,精加工時采用1-3m/s低速走絲,這樣工作相對平穩(wěn)、抖動小,并通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差,使加工質(zhì)量也相對提高,加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說,用戶所說的“中走絲”,實際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù),并實現(xiàn)了無條紋切割和多次切割。經(jīng)過幾年的發(fā)展,國內(nèi)幾乎所有生產(chǎn)高速走絲電火花線切割機(jī)床的廠家都在生產(chǎn)及銷售中走絲,但最終表明不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)都能進(jìn)行多次切割,或者說不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項綜合性的技術(shù),它涉及到機(jī)床的數(shù)控精度、脈沖電源、工藝數(shù)據(jù)庫、走絲系統(tǒng)、工作液及大量的工藝問題,并不是簡單地在高速走絲機(jī)上加上一套運絲變頻調(diào)速系統(tǒng)即可實現(xiàn)的,只有那些制造精度高,并在諸方面創(chuàng)造了多次切割條件的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)才能進(jìn)行多次切割和無條紋切割,并獲得顯著的工藝效果。因此我們的生產(chǎn)企業(yè)必須充分注意到這個問題,一定要按系統(tǒng)工程來做,真正把這一技術(shù)用好,把這一產(chǎn)品做好。如目前已有一些企業(yè)為進(jìn)一步提高機(jī)床本體精度,X、Y坐標(biāo)工作臺采用了直流或交流伺服電機(jī)作驅(qū)動單元直接驅(qū)動滾珠絲杠,同時采用了帶螺距補償功能的全閉環(huán)控制,可以利用數(shù)控系統(tǒng)對機(jī)床的定位精度誤差進(jìn)行補償和修正。在保證精度的前提下,減小因長期使用而導(dǎo)致的加工精度下降,延長機(jī)床的使用壽命。運絲系統(tǒng)方面采用特殊(大多數(shù)采用金剛石)電極絲保持器,保持電極絲的相對穩(wěn)定,減小加工過程中電極絲的張力變化。冷卻系統(tǒng)方面改變常用的粗放冷卻方式,采取多級過濾并對介電常數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)加以控制,確保精加工的順利進(jìn)行??刂栖浖矫嫣峁╅_放的加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫,可以根據(jù)材料的質(zhì)地、厚度、粗糙度等條件選擇對應(yīng)的加工參數(shù)。相信經(jīng)過我們的努力,多次切割技術(shù)將會更加完善,往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)也將得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。 image.png

往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后,雖加工質(zhì)量有明顯提高,但它仍然屬于高速走絲電火花線切割機(jī)的范疇,切割精度和光潔度仍與低速走絲機(jī)存在較大差距,且精度和光潔度的保持性也需要進(jìn)一步提高?!爸凶呓z機(jī)”具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低以及使用消耗少等特點,因此也有其生存的空間,目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)仍然是高速走絲機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),因此生產(chǎn)企業(yè)在對用戶的宣傳上要注意,一定要實事求是。