CNC EDM线切割加工包括快速线加工和慢速线加工,它们广泛用于模具制造行业。这两种技术在加工效率,切割精度和表面质量方面的最新发展是什么?
顾名思义,在切割过程中,高速焊丝的加工是指高速焊丝的运行。快速线加工机床是中国原装的电动加工机床。经过数十年的不断改进和发展,它已成为制造业中一种重要的加工方法。它可以满足中低档模具加工和其他复杂零件制造的要求,并且在中低端市场中占有相当大的比重。
快速线加工机的最大优点是其良好的性能和价格比。由于其实用性和经济性,它在中国有很大的市场。传统的快丝加工采用一次性切割工艺,加工效率约为40mm 2 / min,表面粗糙度约为3.0μm,表面有明显的线条,加工精度约为0.02mm。
为了提高加工质量,快速线加工机床的制造商通过参考多次切削工艺来改进了机床的相关部件,并且出现了所谓的“中线机床”。机床的数控精度,脉冲电源,走线系统和工艺数据库等大量工艺技术得到了很大的提高。提高加工精度并改善表面质量。
目前,线切割机床的技术指标为:一次切割效率为180mm2 / min,多次切割后的表面粗糙度为Ra≤1.0μm。此时的平均效率为50mm 2 / min,并且处理了表面光泽。无明显切割条,加工精度0.01mm,电极线损≤0。 01毫米/ 200,000平方毫米这些绩效指标似乎比较好,但是应该注意的是,获得这些指标需要确保良好的联系。一旦出现差异,例如工作流体的浓度和焊丝的损失,将影响加工质量的稳定性。
精密,复杂,长寿命的冲压模具制造对精度和表面质量的要求不断提高,快速线材加工技术已不能适应精密模具的制造要求,这种情况促进了慢速线材加工技术的快速发展,其各个方面工艺指标它已达到相当高的水平,是其他加工技术所无法替代的。

1.慢丝加工技术的发展现状

(1)提高加工精度

多重切割技术是提高慢焊丝加工精度和表面质量的基本手段。通常,通过一次切割进行切割,使用二次切割以提高精度,并且进行三次或更多次切割以提高表面质量。
由于切角时导线的磁滞,角会塌陷。为了提高切角精度,已经采用了更加动态的切角处理策略。如:自动改变处理速度,自动调节水压,控制处理能量。
先进的慢丝加工机采用的高精度精加工电路是一种提高工件平直度的有效技术,使厚零件加工的精度大大提高;对于小圆角,窄缝,窄槽和精细零件的微精加工,顶级的CNC低速电火花线切割机可以用0.02〜0.03毫米的线切割。
为了确保高精度加工,机器的机械精度,脉冲电源精度,伺服控制精度(包括机械运动控制,脉冲参数,绕线系统和工作液系统)已达到很高的水平。水温冷却装置用于使机床的内部温度与水温相同,从而减少了机床的热变形。闭环数字交流(直线)流量伺服控制系统可确保出色的动态性能和高定位精度。加工精度可以控制在几微米内。在精密定位范围内,可以实现0.1μm的等效控制;浸没处理可用于减少工件的热变形;电机伺服和闭环钢丝张力控制;通过调压工具的供给,可以实现高精度的对刀,对刀精度可以达到0.002mm,无论是干还是湿都不会损坏工件。

(2)表面质量在不断提高

先进的慢线加工机使用平均电压为零的非电解脉冲电源,从而将电解破坏最小化。另外,由于脉冲电源的改进,通常使用高峰值和窄脉冲宽度(微秒)。大部分材料是气相抛物,会带走大量热量,并且工件的表面温度不会升高。开裂现象大大减少;不仅加工效率高,而且表面质量大大提高。使用化学电源的化学火花切割工艺可以将表面变质层控制为小于2μm。切削硬质合金模具的耐磨性和磨削没有什么不同,甚至优于机械磨削。越来越多的零件通过切削加工。

(3)提高加工效率

由于纳秒级大峰值电流脉冲电源技术以及检测,控制和抗干扰技术的发展,慢速线加工机床的加工效率也在不断提高。先进的钢丝移动机床的当前加工速度可以达到500mm。 2 /分钟较大厚度的工件的加工效率具有实际的技术改进。例如,当切削厚度为300mm的工件时,加工效率可以达到170mm 2 / min。对于厚度变化的工件,通过自动检测工件的厚度来自动调整加工参数,以防止纱线断头并在此状态下获得最高的加工效率。
另外,先进的慢速拉丝加工机引进了先进的自动拉丝技术,自动穿线时间<15s,提高了加工操作效率;引入的双线自动交换技术可通过0.20-0.02 mm的线切换处理自动将线加倍。第一次切割用粗线制成,一般线径为0.25 mm,以提高加工效率,并且可以切割芯线;然后用细丝进行修整,一般用0.10 mm的细丝切割小圆角,提高精度,节省30%至50%的总切割时间。

(4)自动化,智能和信息的发展

在加工过程中,为了减少人为干预并确保预期的工艺指标,慢丝加工的自动化,智能化和信息化取得了相应的发展。
慢速线加工机床的完整工艺专家系统会根据加工要求提供一组参数。它不仅包括公共电极线号和相应的工件材料,而且还根据上喷嘴和下喷嘴是否与工件接触以及距离有多大,为诸如PCD,PCBN等特殊材料提供加工参数。是在风切开还是在露天表面进行修整,准确性,表面粗糙度和效率,这些优先考虑了加工策略以产生相应的标准;排料专家系统处理切块,切块,切块,断面变化,中心切块,近边切块,大块中的随机因素。在高速切块等情况下,自适应控制策略和自动控制功能在过程中使用以获得稳定和有效的处理。
自动无孔检测功能也非常实用。当执行自动跳孔过程时,如果忘记打预孔或偏移了孔,则机器将自动移至下一个预孔,这将防止在无人操作期间使机器停止。穿线后发生短路时,可以自动寻找消除短路的位置,提高了连续无人操作的可靠性。
机床的CNC系统配有标准化的机械接口,以形成智能制造系统。借助专家系统和自动线交换技术,机器人(3T)或EROWA系统机器人可以轻松实现工件(托盘)的自动交换。自动化所有加工过程。

2.各等级慢丝加工机的技术水平

(1)顶级慢丝加工机

这种慢速线加工机代表了目前的最高水平,主要在瑞士和日本制造。可以保证这种机器的加工精度在±0.002mm以内,最大加工效率可以达到400-500mm2 / min,表面粗糙度可以达到Ra0.05μm,表面质量完美,表面几乎没有变质层。使用Φ0.02mm的线进行微精加工。大多数主机具有热平衡系统,有些机器使用切削油。这种机床功能齐全,自动化程度高。它可以直接完成模具的精密加工,加工后的模具寿命达到机械研磨的水平。

(2)高档慢丝加工机

这种机器基本上由瑞士和日本公司生产。它具有自动穿线功能,无阻抗电解电源和整体热常数系统。可用Φ0.07mm的电极丝切割,精度为±0.003 mm。效率可达300mm2 / min以上,表面粗糙度可达Ra <0.2μm。它具有检测工件横截面变化并实时优化放电功率的功能。这些机器也广泛用于精密冲压。

(3)中档慢丝加工机

该机器通常由瑞士和日本的中国公司生产。某些台湾机器的技术水平也可以达到此水平。其配置和性能满足大多数国内精密线切割加工的要求。通常,它采用无电阻抗电解电源,具有水浸处理和锥度切割功能。实际最大加工效率为150-200 mm2 / min,最佳表面粗糙度为Ra <0.4μm,切割精度可达±0.005mm,Φ0.1mm及以上的电极丝通常用于切割。防撞系统避免了由于编程错误或处理不当而造成的损坏,并配备了可选的自动穿线机构。

(4)入门级慢丝加工机

该机床通常是台湾机床或国产机床。它的配置和性能满足了普通家用模具的加工要求。一般情况下,一刀一切,二刀一修的过程可以达到约0.8μm的稳定表面粗糙度,加工精度为±0.008mm,大部分只能用0.15mm及以上的电极丝切割,表面微结构被处理。转角与高级机床之间存在一定的距离。
通常,慢线加工机与快速线加工机相比在加工效率,精度,表面质量等方面具有明显的优势。尽管慢速线加工机的价格较为昂贵,但是随着制造业的快速发展,它将越来越多地应用于各种加工领域。

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