工程部机加工中心技师吴礼建

线切割搓板纹分析及大厚度零件加工 2007年和2010年全钢购进了两台线切割主要负责加工口型板，而口型板主要是生产轮胎半部件的，精度直接关系到半部件的质量。所以我们机加人员对口型板的加工精度提出了更高的要求。（一）前不久A区工装技术人员反映我们的加工口型板表面出现了锯齿形状，表面精度下降等现象。对此我们高度重视。经我长时间的仔细观察和阅读有关的资料发现。 随着钼丝的一次换向，切割面产生一次凸凹，在切割面上出现富于规律的搓板状，通常直称为“搓板纹”。如果不仅仅是黑白颜色的换向条纹，产生有凸凹尺寸差异，这是不能允许的。总之，凡出现搓板纹，一个最主要原因是丝在工作区（两导轮间称工作区）上下走的不是一条道，两条道的差值就造成了搓板凸凹的幅度，机械原因是搓板纹的根本。导轮，轴承，导电块和丝运行轨迹是主要成因。进给不匀造成的超前或滞后当然也是成因之一。 我在如下几处找原因： 1. 丝松或丝筒两端丝松紧有明显差异，这造成了运行中的丝大幅抖摆，换向瞬间明显的挠性弯曲。也必然出现超进给和短路停进给。 2.导轮轴承运转不够灵活、不够平稳，造成正反转时阻力不一或是轴向窜动。 3. 导电块或一个导轮给丝的阻力太大，造成丝在工作区内正反张力出现严重差异。（两工作导轮间称工作区）。 4.导轮或是丝架造成的导轮工作位置不正，V型面不对称，两V型延长线的分离或交叉。如图所示。 根据以上四种原因我针对性逐一解决措施：（1）绕丝张紧度先采用手工，再用机械张紧两次张紧确保不钼丝均匀的缠绕丝筒，转动时丝不摆动;（2）更换导轮轴承并注油保证轴承灵和平稳;（3）更换导电块减少钼丝的阻力;（4）调整导轮位置和丝架位置保证各导轮V型面处于同一平面位置。经过以上四个方面的调整后，反复的实验切割效果良好，彻底解决了表面光洁度不高问题。搓板纹造成光洁度差仅是其一，同时带来效率变低，频繁短路开路会断丝，瞬间的超进给会使短路短得很死以至停止加工。而且提高了加工效率不易断丝。（二）全钢的设备部分零部件，加工精度要求较高，形状复杂等。所以一般的普通的加工设备很难加工或者不能进行加工，也必须借助于线切割设备加工等数控加工设备。能很好的满足现场生产的需要避免了停机和停产带来不必要的损失。例如（图1，图2） 这是前不久我们接到D区的报修加工任务，一件大厚度的半轴加工，时间很紧最大部位直径144mm，总长215mm。先用C6140车床加工完内外圆及长度至尺寸。红色部位长150mm直径128mm两边加工成平面带宽至37mm平面上有两个凹槽宽17mm深度6mm。从上图看普通的铣床机加工需费工费时，来回安装加工，而且需要大直径铣刀铣削加工余量很大。所以我借助线切割进行加工。大厚度的切割是比较困难的，可不是丝架能升多高，就能切多厚。受放电加工蚀除条件的制约，后到一定程度，加工就很不稳定，直至有电流无放电的短路发生。伴随着拉孤烧伤很快会断丝，在很不稳定的加工中，切割面也会形成条条沟槽，表面质量严重破破坏。切缝里充塞着极粘稠的蚀除物，甚至是近乎于粉状的碳黑及蚀物微粒。 大厚度通常是指200mm以上的钢，至于电导率更高，导热系数更高或耐高温的其它材料还到不了200mm，如紫铜，硬质合金、纯钨、纯钼等，70mm厚就已非常困难了。大厚度切割的主要矛盾有： 1.没有足够水的进入和交换，间隙内不能清除蚀物，不能恢复绝缘，也就无法形成放电。 2.间隙内的充塞物以电阻的形式分流了脉冲源的能量，使丝与工件间失去了足够的击穿电压和单个脉冲能量。 3.钼丝自身的载流量所限，不可能有更大的脉冲能量传递到间隙中去。 4. 切缝中间部位排出蚀除物的路程太长，衰减了的火花放电已形不成足够的爆炸力，排污力。 5.材料原因，大厚度存在杂质和内应力的可能性就大为增强了。切缝的局部异常和形变机率也就大了。失去了切割冲击力，却增大了被短路的可能性。 解决大厚度切割的主要矛盾，可采取如下施措： 1.加大单个脉冲的能量（单个脉冲的电压、电流、脉宽，这三者的乘积就是单个脉冲的能量）。，加大脉冲间隔，目的是钼丝载流量的平均值不增大的前题下，形成火花放电的能力，火花的爆炸力被增强。 2.选用介电系数更高，恢复绝缘能力更强，流动性和排污解力更强的冷却液。 3. 大幅度提高脉冲电压，使放电间隙加大，水进入和排出也就比较容易了。 4.事先作好被切材料的予处理，如以反复锻造的办法均匀组织，清除杂质，以退火和实效处理的办法清除材料的内应力。以去除大的余理的办法使材料应力得到充分释放。 5. 提高丝速，更平稳的运丝，使携水和抗据短路的能力增强。 6.人为偏制折线进给或自动进二退一的进给方式，使间隙被有效扩大。 通过以上采取的措施顺利地以一次装夹一次切割就完成了加工任务及时并保证了图样精度要求。 吴礼建 2011年11月22日 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）