[發明專利]往復走絲電火花線切割加工電極絲單邊松絲消除方法

有效

• 申請號: 201310088726.0
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103157859A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 劉志東;張旭東;李謝峰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;杭州華方數控機床有限公司
• 主分類號: B23H7/10
• 分類號: B23H7/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種電火花線切割加工技術，尤其是一種高速往復走絲電火花線切割加工技術，具體地說是一種往復走絲電火花線切割加工電極絲單邊松絲消除方法。

背景技術

????目前，高速往復走絲電火花線切割機床電極絲在儲絲筒帶動下進行正反轉走絲，在通常情況下,經過一段時間加工后，電極絲在儲絲筒上就會逐步出現一端松一端緊的現象，俗稱“單邊松絲”現象。由于電極絲具有一定的剛性，在通過定位導輪后實際呈現如圖1所示的弧線狀，其與上下導輪的公切線存在偏差δ，δ的大小將隨著電極絲張力T的變化而改變。在實際加工過程中如果電極絲張力不穩定，其空間位置也將產生變化，因此單邊松絲會對加工狀態產生較大影響。單邊松絲將使電極絲在由上往下的正向切割與由下往上的反向切割時，電極絲空間位置發生改變，致使短路、空載等一系列不正常放電現象發生，不僅降低了切割速度、電極絲的使用壽命，還影響到工件的加工精度和表面質量。以往走絲系統通過增加恒張力裝置，來控制加工過程中電極絲張力的變化，如圖2所示為常用的重錘式恒張緊裝置，但增加恒張力裝置后由于裝置響應的滯后性及對電極絲產生沖擊式拉伸，一方面不能實時調整加工中的張力變化，并且還會造成電極絲的過度塑性拉伸和斷絲幾率增加，此外上絲比較麻煩也是使用者不大愿意采用恒張力裝置的一個重要原因。因此十分有必要對“單邊松絲”問題提出新的解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對目前高速往復走絲電火花線切割加工中電極絲因受力不均極易造成單邊松絲而影響加工質量及使用壽命的問題，發明一種往復走絲電火花線切割加工電極絲單邊松絲消除方法，以減少甚至消除以往普遍存在的高速往復走絲電火花線切割電極絲正反走向電極絲張力不均勻也即通常所說的“單邊松絲”問題，從而達到改善電極絲的放電狀態，進而改善加工精度、表面粗糙度、加工速度，同時延長電極絲使用壽命的目的。

本發明的技術方案是：

一種往復走絲電火花線切割加工電極絲單邊松絲消除方法，其特征是它通過變頻調速裝置控制儲絲筒正反向轉速，實現儲絲筒正反轉差速轉動以消除高速往復走絲電火花線切割電極絲正反走向電極絲所受張力的差值，消除“單邊松絲”現象，進而改善加工精度、表面粗糙度，延長電極絲使用壽命。

所述電極絲自上而下（正向走絲）的走絲速度小于電極絲自下而上（反向走絲）的走絲速度。

所述電極絲自上而下（正向走絲）的走絲速度大于電極絲自下而上（反向走絲）的走絲速度。

所述電極絲正向走絲與反向走絲的速度差值為0.01m/s~30m/s。

本發明的方法還包括改變電極絲正反走向時高頻脈沖電源能量和/或調整電極絲正反走向時噴液冷卻流量的方法來消除電極絲的單邊松絲現象。

本發明的有益效果：

本發明通過分析單邊松絲產生的根本原因，解決了電極絲張力不均勻的問題，所采取的措施簡單易行，不僅簡化了走絲結構，也消除了通過外部裝置施加外力補償電極絲張力的變化所產生的不利影響。

本發明通過首先從機理上解決了困擾往復走絲電火花線切割自發明以來數十年的單邊松絲問題，保持了電極絲張力雖然會隨著加工過程逐漸降低，但這是一個逐漸均勻降低的過程，不會在一次換向過程中就產生張力的急劇變化，維持了電極絲空間位置的穩定性，進而保障了放電加工的穩定性，提高了切割速度、加工精度、表面質量，由于在電極絲反向運行時電極絲可以快速通過加工區域，使得斷絲的幾率大大降低，電極絲壽命大大增加等。試驗表明在不運用變速切割時，割500mm高度的工件，連續切割10小時，就出現嚴重“單邊松絲”現象，使得加工難以繼續正常進行；而改用變速切割技術，正向絲速12m/s，反向絲速16m/s，連續切割35小時以上，沒有單邊松絲現象，且加工穩定。

根據往復異速走絲電火花線切割的原理，在工作液冷卻正常的前提下，結合異速走絲電火花線切割試驗，在原始走絲速度10m/s左右時，推薦不同切割厚度45號鋼的正反走絲速度差的范圍：?