信息來源于：互聯網 發布于：2023-02-13
三、鋁件切割易短路及切割軌跡畸變的問題
1. 問題原因分析
廣東機械加工廠在日常加工中，大厚度工件的切割比較困難，因為受放電加工蝕除條件的制約，工件厚到一定程度，沒有足夠的冷卻液進入工件，間隙內電蝕產物無法正常排除，加工很不穩定，直至有電流無放電的短路發生，在切割加工鋁件時這種現象更易發生。通常情況下線切割加工機床具有短路保護功能，一旦出現短路，機床工作臺即刻停止移動，保持原位不動等待處理。然而在加工鋁件時，由于鋁材輕、質軟及排屑困難等，有時短路后放電點由加工區轉移至饋電塊處，造成饋電塊與鉬絲有火花放電，因此盡管工件和電極絲之間處于短路狀態，但機床放電狀態正常，因此機床不會因工件與鉬絲間短路而實現短路保護，此時機床仍按正常程序切割加工，加工處因不放電故工件不能加工出正常形狀和尺寸，僅靠鉬絲在較軟的鋁質工件上拉出溝槽，造成切割軌跡畸變，導致工件報廢。如圖4所示加工齒輪時，前兩個件加工均出現了切割軌跡畸變而工件報廢的情況
圖4 鋁齒輪加工情況
2. 解決的方法
（1）首先是優化工藝參數 根據不同的厚度設置不同的線切割參數。廣東機械加工廠通過多次試驗發現，加工鋁合金材料可適當減小脈沖寬度，這是因為脈沖寬度減小，使單個脈沖放電能量減小，則放電痕也小，還可以減小氧化鋁顆粒的大小和數量，有效減小饋電塊磨損。相對增加脈沖間隙，有利于排屑，減少粘絲，提高切割穩定性，并改善工件表面粗糙度。如果脈沖間隙太小，放電產物來不及排除，放電間隙來不及消電離，這將使加工變得不穩定，易造成斷絲或切割軌跡畸變。設置的進給速度小于工件實際可能的蝕除速度，則加工狀態便開路，切割速度慢。且由于鋁合金熔點和汽化點低，使同等放電能量的加工蝕除量增大，從而使放電間隙大。由于放電間隙大，脈沖電壓不能及時擊穿極間的液體介質，大大地降低了脈沖的利用率，同時極間距離太大會導致電極絲振幅增大，使加工變得不穩定，甚至引起斷絲。
當設置的進給速度大于工件實際可能的蝕除速度（稱過跟蹤或過進給），則加工時易短路，實際進給和切割速度反而也下降，而且不利用排除鋁材的電蝕物，造成斷絲和短路悶死。因此，合理調節變頻進給，使其達到較好的加工狀態。整個變頻進給控制電路有多個調整環節，其中大都安裝在機床控制柜內部，一般不應變動。 另有一個調節旋鈕安裝在控制臺操作面板上，加工時可根據具體情況將此旋鈕定在合適位置，以保證電流表、電壓表讀數穩定，鉬絲抖動小，加工處于最佳跟蹤狀態。如加工厚工件時，一般情況剛開始（5mm）加工時，由于電極絲易抖動，冷卻液濃度高，應加大單個脈沖的能量，增加脈沖的間隔，至少脈沖寬度與脈沖間隔比為（1∶8），這主要是保證有足夠的單個脈沖能量和足夠排除電蝕產物的間隔時間，同時降低加工電流，一般取2A以下。當加工穩定后，再相應縮小脈沖間隔，將加工電流提高3A左右，電壓75V左右。目的是鉬絲載流量的平均值在不增大的前提下，形成火花放電的能力，火花的爆炸力被增強。因此電參數應適當取大些，否則會使加工不穩定，加工零件的質量下降，切割速度和表面粗糙度的要求是相互矛盾的兩個工藝指標，所以，必須在滿足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度。
（2）廣東機械加工廠根據工件厚度選擇合適的放電間隙 放電間隙不能太小，否則容易產生短路，也不利于冷卻和電蝕物的排出；放電間隙過大，將影響表面粗糙度及加工速度。當切割厚度較大的工件時，應盡量選用直徑較大的鉬絲、大脈寬電流，使放電間隙增大，增強排屑效果，提高切割的穩定性。
（3）保持冷卻液的清潔度 及時更換新的冷卻液，并可在工作臺冷卻液的回流口用過濾網來過濾冷卻液的雜質，再在冷卻液的出口放一層海綿來吸附冷卻液的雜質，效果就很好。為了提高排屑能力，防止出現加工軌跡畸形，還可在冷卻液中加入洗滌劑和肥皂塊，這樣洗滌性能變好，排屑能力增大，改善了排屑狀態。同時要及時地旋轉調整饋電塊的位置或重新換一塊新的饋電塊，經常清理饋電塊處的切屑顆粒，保持鉬絲與饋電塊間的良好接觸狀態，避免該處出現放電現象，可有效避免切割軌跡畸變而造成工件報廢。
四、結語
廣東機械加工廠從線切割加工實際操作出發，分析了在加工鋁件時，極易產生氧化鋁顆粒，造成導電性下降，饋電塊磨損，產生斷絲和短路等現象，嚴重影響加工質量和效率的問題，總結了實踐中經常出現的問題與解決辦法。這些方法和措施切實可行，對提高線切割加工質量，降低斷絲、短路及加工鋁件切割軌跡畸變現象具有良好的效果。
