数控电火花线切割典型问题解决方案
数控电火花线切割典型问题解决方案[20200123164808]
【摘要】
本文以数控电火花线切割加工为主要研究对象，针对加工时易发生的典型性问题，如断丝，产生黑白条纹，有“花丝”出现进行了研究：断丝一般是因为喷流不当，加工条件不好等，通过对喷流、加工条件的调整可以有效解决；产生黑白条纹是因为电极丝加工过程中移动不平稳或者伺服进给不均匀，可以通过调整储丝筒的动平衡等方法有效降低黑白条纹的深度；“花丝”现象的产生是因为在放电加过程中，有些脉冲在放电之后未能及时将电离消除，使得局部高温而留下游离碳痕迹，研究表明“花丝”无法根除，只有通过跟换电极丝，擦干净机床等方法加以预防。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控电火花；线切割；典型性问题
引言 1
一、简述线切割加工工艺 2
(一)改善尺寸精度的工艺方法 2
二、断丝 3
(一) 断丝的原因 3
（二）解决方案 3
（三）解决方案效果 4
三、黑白条纹 4
（—）产生黑白条件的原因 4
（二）解决方案 5
（三）解决方案效果 6
四、“花丝”现象 6
（一）发生“花丝”现象的原因 6
（二）解决方案 6
（三）解决方案效果 7
五、 总结 7
参考文献 9
谢辞 10
引言
数控电火花线切割加工是一种利用电能进行加工的现代加工方法。它蚀除量少，材料利用率高，不仅能加工各种各样的硬、脆、韧金属材料，而且还能加工各种各样的复杂零件。然而，数控电火花线切割加工，时常会出现一些问题，比如加工工艺选定的不恰当、断丝、有黑白条纹等，各个企业或个人都做过有关的研究工作，得出了许多对策，本文在此将这些对策进行研究总结，制定出一套效率最高，通用的解决方案。
本文主要研究探索了在放电区内和放电区外造成断丝的原因,以及当工件上出现了黑白条纹而无法完全根除的情况下，探究了有效降低黑白条纹深度的方法。最后还研究了“花丝”现象，因为这一现象一旦出现将无法去除，所以有效控制它出现的方法则成为了本文研究的焦点。
一、简述线切割加工工艺
在电火花线切割加工之前，工件材料已经进行过了热、冷加工，所以材料内部会存有一定的应力，即使进行过退火处理，线切割加工过程中还是会有存在应力的各种表现展现出来，并引起工件变形，影响线切割加工零件的最终精度。为了改善工件尺寸精度，除了在线切割加工前采取消除工件内应力的措施外，还应采用合理的线切割加工工艺。
(一)改善尺寸精度的工艺方法
1.切割凹模之类的型腔零件
（1)采用先粗后精的加工工艺。在电火花线切割加工前，对工件先进行一次粗加
工，去除大部分废料，只留下少量的精加工余量(Y一般留1mm~2mm加工余量)。粗加工可用金属切削加工方法，也可以先进行淬火，再用电火花线切割加工，目的都是让内应力充分释放出来并发生一定的变形，在然后，便是进行一二次线切割精加工。这种工艺方法。对于加工那些较厚的淬火工件尤为重要。
(2)采用带穿丝孔的型腔封闭切割工艺。其工艺是指在每个型腔内先打一个穿丝
孔，各型腔之间以及外界都不割通。因为工件材料内部总会有一定的残余应力，如果切割型腔不封闭，而是从外部边界处或者其他一些临近型腔切割进去，都会使工件变形超差，这边影响了线切割加工精度。由此可以看出，凹模这一类的型腔不应该分解为镶拼结构进行开放式切割，以保证电火花线切割加工精度以及它的使用寿命。
2.切割凸模之类的型芯零件
合理选择起点机切割方向。凸模之类的零件进行电火花线切割加工时，首先就需要选择合理的切割起点。起点应该选择在线段交点处，这样就可以有效地避免出现接痕；起始点应该接近被加工工件的重心，这样的话，在加工快要结束时，工件由于自身重力所产生的力矩所产生的影响就会小一些。切割方向的选择，其主要目的在于避免工件材料内应力所产生的变形影响。（如图1-1（1）、1-1（2）所示工件）工件材料左侧被加持固定，若采用1-1（1）所示的顺时针方向切割时，便会因为应力影响而使工件发生变形，从而导致工件尺寸偏差增大；但如果采用1-1（2）所示逆时针方向切割时，则可以有效的避免应力变形的影响。
夹
持
部
分
1-1（1）顺时针 1-1（2）逆时针
二、断丝
(一) 断丝的原因
在慢走丝数控线切割加工过程中，有时会出现断丝的问题，而断丝一般会出现在两个区域，分别是放电区内和放电区外，虽然都是断丝，但在这两个不同的区域，所造成断丝的原因是不一样的：
1.放电区内断丝的原因
（1）喷流调整的问题；
（2）加工条件不恰当；
（3）工件或电极丝的材料问题；
2.放电区外断丝的原因
一般是由机械性质的问题造成的。
（二）解决方案
1.针对在放电区内断丝的原因制定以下解决方案。
就喷流调整的问题，加工条件不恰当，工件厚电极丝的问题，做了一系列相应的研究工作，分别就喷流调整，加工条件不恰当，工件或电极丝材料问题以及机机械问题如何有效的进行解决展开了研究调查，最终得出了以下结论。
（1）针待喷流调整的问题的处理方法：必须根据加工工件的形状调整喷嘴的位置和流量，若有“巴利巴利”的加工声音的话，问题出在工作液的调整上，尤其注意在边缘切割、穿丝孔附近切割时特别当心。
（2）针对加工条件不恰当的问题
能量太强时 ON 04→03
放电频率太高时 OFF 12→13~20
加工电压太低时 SV 2→3~4
速度太快时 SF 3→4~5
用上述的参数变化后，可以防止断丝，但是放电间隙会有改变，有时加工出的模具在变参数处会有条纹。
（3）针对工件或电极丝材料有问题
电极丝的使用切忌以下几点：
1.使用劣质的电极丝；
2.电极丝本身氧化；
3.电极丝损耗大（电极丝丝速太慢，加工条件不恰当）；
如加工材料是铝时，加工表面会产生氧化层，使加工无法进行或断丝；处理方法：调高加工液的导电率为20X10-4Ω·cm
2.针对在放电区外放电制定以下解决方
导电块必须定时清洗、检查、交换。特别是在不同直径的电极丝时，必须移动导电块的导电位置。另外，由于加工液的污染，也会耗损导电块，使其缩短使用寿命；张力有变化时，直接反映在小面板的电流表读数或明显看出走丝不稳，这个时候就用手搭在电极丝上感觉到有抖动，电极丝张力有变化时，不但会造成断丝这一问题，而且还会影响模具的加工精度。这个时候就应该调整张力，以及丝速达到一个正常值。当下侧导向器下的滚轮被卡住这种情况出现时，则需要手动调节，将卡住滚轮的丝或异物清理出来。
【摘要】
本文以数控电火花线切割加工为主要研究对象，针对加工时易发生的典型性问题，如断丝，产生黑白条纹，有“花丝”出现进行了研究：断丝一般是因为喷流不当，加工条件不好等，通过对喷流、加工条件的调整可以有效解决；产生黑白条纹是因为电极丝加工过程中移动不平稳或者伺服进给不均匀，可以通过调整储丝筒的动平衡等方法有效降低黑白条纹的深度；“花丝”现象的产生是因为在放电加过程中，有些脉冲在放电之后未能及时将电离消除，使得局部高温而留下游离碳痕迹，研究表明“花丝”无法根除，只有通过跟换电极丝，擦干净机床等方法加以预防。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控电火花；线切割；典型性问题
引言 1
一、简述线切割加工工艺 2
(一)改善尺寸精度的工艺方法 2
二、断丝 3
(一) 断丝的原因 3
（二）解决方案 3
（三）解决方案效果 4
三、黑白条纹 4
（—）产生黑白条件的原因 4
（二）解决方案 5
（三）解决方案效果 6
四、“花丝”现象 6
（一）发生“花丝”现象的原因 6
（二）解决方案 6
（三）解决方案效果 7
五、 总结 7
参考文献 9
谢辞 10
引言
数控电火花线切割加工是一种利用电能进行加工的现代加工方法。它蚀除量少，材料利用率高，不仅能加工各种各样的硬、脆、韧金属材料，而且还能加工各种各样的复杂零件。然而，数控电火花线切割加工，时常会出现一些问题，比如加工工艺选定的不恰当、断丝、有黑白条纹等，各个企业或个人都做过有关的研究工作，得出了许多对策，本文在此将这些对策进行研究总结，制定出一套效率最高，通用的解决方案。
本文主要研究探索了在放电区内和放电区外造成断丝的原因,以及当工件上出现了黑白条纹而无法完全根除的情况下，探究了有效降低黑白条纹深度的方法。最后还研究了“花丝”现象，因为这一现象一旦出现将无法去除，所以有效控制它出现的方法则成为了本文研究的焦点。
一、简述线切割加工工艺
在电火花线切割加工之前，工件材料已经进行过了热、冷加工，所以材料内部会存有一定的应力，即使进行过退火处理，线切割加工过程中还是会有存在应力的各种表现展现出来，并引起工件变形，影响线切割加工零件的最终精度。为了改善工件尺寸精度，除了在线切割加工前采取消除工件内应力的措施外，还应采用合理的线切割加工工艺。
(一)改善尺寸精度的工艺方法
1.切割凹模之类的型腔零件
（1)采用先粗后精的加工工艺。在电火花线切割加工前，对工件先进行一次粗加
工，去除大部分废料，只留下少量的精加工余量(Y一般留1mm~2mm加工余量)。粗加工可用金属切削加工方法，也可以先进行淬火，再用电火花线切割加工，目的都是让内应力充分释放出来并发生一定的变形，在然后，便是进行一二次线切割精加工。这种工艺方法。对于加工那些较厚的淬火工件尤为重要。
(2)采用带穿丝孔的型腔封闭切割工艺。其工艺是指在每个型腔内先打一个穿丝
孔，各型腔之间以及外界都不割通。因为工件材料内部总会有一定的残余应力，如果切割型腔不封闭，而是从外部边界处或者其他一些临近型腔切割进去，都会使工件变形超差，这边影响了线切割加工精度。由此可以看出，凹模这一类的型腔不应该分解为镶拼结构进行开放式切割，以保证电火花线切割加工精度以及它的使用寿命。
2.切割凸模之类的型芯零件
合理选择起点机切割方向。凸模之类的零件进行电火花线切割加工时，首先就需要选择合理的切割起点。起点应该选择在线段交点处，这样就可以有效地避免出现接痕；起始点应该接近被加工工件的重心，这样的话，在加工快要结束时，工件由于自身重力所产生的力矩所产生的影响就会小一些。切割方向的选择，其主要目的在于避免工件材料内应力所产生的变形影响。（如图1-1（1）、1-1（2）所示工件）工件材料左侧被加持固定，若采用1-1（1）所示的顺时针方向切割时，便会因为应力影响而使工件发生变形，从而导致工件尺寸偏差增大；但如果采用1-1（2）所示逆时针方向切割时，则可以有效的避免应力变形的影响。
夹
持
部
分
1-1（1）顺时针 1-1（2）逆时针
二、断丝
(一) 断丝的原因
在慢走丝数控线切割加工过程中，有时会出现断丝的问题，而断丝一般会出现在两个区域，分别是放电区内和放电区外，虽然都是断丝，但在这两个不同的区域，所造成断丝的原因是不一样的：
1.放电区内断丝的原因
（1）喷流调整的问题；
（2）加工条件不恰当；
（3）工件或电极丝的材料问题；
2.放电区外断丝的原因
一般是由机械性质的问题造成的。
（二）解决方案
1.针对在放电区内断丝的原因制定以下解决方案。
就喷流调整的问题，加工条件不恰当，工件厚电极丝的问题，做了一系列相应的研究工作，分别就喷流调整，加工条件不恰当，工件或电极丝材料问题以及机机械问题如何有效的进行解决展开了研究调查，最终得出了以下结论。
（1）针待喷流调整的问题的处理方法：必须根据加工工件的形状调整喷嘴的位置和流量，若有“巴利巴利”的加工声音的话，问题出在工作液的调整上，尤其注意在边缘切割、穿丝孔附近切割时特别当心。
（2）针对加工条件不恰当的问题
能量太强时 ON 04→03
放电频率太高时 OFF 12→13~20
加工电压太低时 SV 2→3~4
速度太快时 SF 3→4~5
用上述的参数变化后，可以防止断丝，但是放电间隙会有改变，有时加工出的模具在变参数处会有条纹。
（3）针对工件或电极丝材料有问题
电极丝的使用切忌以下几点：
1.使用劣质的电极丝；
2.电极丝本身氧化；
3.电极丝损耗大（电极丝丝速太慢，加工条件不恰当）；
如加工材料是铝时，加工表面会产生氧化层，使加工无法进行或断丝；处理方法：调高加工液的导电率为20X10-4Ω·cm
2.针对在放电区外放电制定以下解决方
导电块必须定时清洗、检查、交换。特别是在不同直径的电极丝时，必须移动导电块的导电位置。另外，由于加工液的污染，也会耗损导电块，使其缩短使用寿命；张力有变化时，直接反映在小面板的电流表读数或明显看出走丝不稳，这个时候就用手搭在电极丝上感觉到有抖动，电极丝张力有变化时，不但会造成断丝这一问题，而且还会影响模具的加工精度。这个时候就应该调整张力，以及丝速达到一个正常值。当下侧导向器下的滚轮被卡住这种情况出现时，则需要手动调节，将卡住滚轮的丝或异物清理出来。
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