慢走絲線切割加工問題解決方案

慢走絲線切割加工問題解決方案

　　數控技術，即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程。下面是YJBYS小編整理的慢走絲線切割加工問題解決方案，希望對你有幫助!

　　1.斷絲問題

　　(1)放電狀態不佳——降低P值，如果此值降低幅度較大仍斷絲，可考慮降低I值，直至不斷絲。此操作會降低加工效率，如果頻繁斷絲，請參考以下內容，找出真正導致斷絲的原因。

　　(2)沖液狀態不好，如上下噴嘴不能貼面加工，或者開放式加工時。通常斷絲位置在加工區域——降低P值，并檢查上下噴嘴帽是否損壞，如損壞請更換。

　　(3)導電塊磨損嚴重或太臟，通常斷絲位置在導電塊附近——旋轉或更換導電塊，并進行清洗。

　　(4)導絲部太臟，造成刮絲，通常斷絲位置在導絲部附近——清洗導絲部件。

　　(5)絲張力太大——調低參數中的絲張力FW，尤其是錐度切割時。

　　(6)電極絲的類型、工件材料質量問題——更換電極絲;降低P、I值，直至不斷絲。

　　(7)廢絲桶中的絲溢出，造成短路，通常剛剛啟動加工即會斷絲——將與地面接觸的廢絲放回廢絲桶，排除短路。

　　(8)修切斷絲，可能是偏移量不合適，造成修切修不動而斷絲——減少偏移量之間的余量。

　　(9)后部收絲輪處斷絲——檢查收絲輪壓絲比，標準值為1：1.5 。

　　(10)導電塊冷卻水不充分，通常斷絲位置在導電塊附近——檢查冷卻水回路。

　　(11)去離子水導電率過高，通常斷絲位置在加工區域——若超過標準值10μs，使去離子水循環至標準值或小于標準值后再加工;如仍不能達到標準值，請更換樹脂。

　　(12)去離子水水質差，通常斷絲位置在加工區域——水箱中水出現渾濁或異味，請更換過濾紙芯、水。

　　(13)絲被拉斷，下臂的下陶瓷導輪處有廢絲嵌入或運轉不靈活——清理并重新調整安裝陶瓷導輪，必要時檢查導絲嘴磨損狀況并更換。

　　(14)張力輪抖動過大(運絲不平穩)——用張力計校正絲張力。

　　2.加工速度問題

　　(1)未按標準工藝，上下噴嘴距離工件高于0.1㎜ ——盡可能貼面加工。

　　(2)創建的TEC文件不正確——正確輸入相關的工藝數據，來獲得正確的TEC文件。

　　(3)修改了加工參數，尤其是降低了P、I值過多會導致加工速度大幅降低——需合理修改。

　　(4)沖液狀態不好，達不到標準沖液壓力——如確實不能貼面加工，需正確認識加工速度。

　　(5)工件變形導致加工時放電狀態不穩定，尤其是修切——控制變形。

　　(6)如果參數里勾選了ACO(自動優化能量)，在某些情況下會降低較多的加工效率——在切割穩定的情況下，可取消勾選ACO功能。

　　(7)對于拐角較多的工件，使用高精度參數可獲得較高的精度，主切默認str為55，但會降低效率——降低拐角策略str值(如設為33)或者取消(設為0)，可提高加工速度。

　　(8)修切速度慢——可將每刀的相對加工量改小一點，如提高修切一的速度，可將主切的偏移量改小0.01㎜-0.02㎜。

　　(9)需檢查導電塊冷卻水是否正常，尤其是下導電塊的冷卻水是否有。

　　(10)主切切割效率較之前下降——請考慮清洗下導絲芯座。

　　3.表面線紋問題

　　(1)電極絲的品質有問題——建議更換為品牌電極絲。

　　(2)工件材料的種類問題，或者工件含有雜質——更換工件材料。

　　(3)工件內部組織局部內應力釋放會導致工件個別位置有線痕發生。

　　(4)工作液溫度過高或溫度變化過大——必須用制冷機控制液溫，并且保證合適的環境溫度。

　　(5)機床外部環境惡劣，振動較大——改善外部環境。

　　(6)導電塊磨損嚴重——旋轉或更換。

　　(7)上下導電塊冷卻水不足——清洗相關部件。

　　(8)導絲部太臟——清洗。

　　(9)工作液太臟——清洗液箱和工作區，并更換工作液。

　　(10)觀察放電狀態是否穩定，修切時是否發生短路回退現象——必要時可以通過UHP值增加1~2。

　　(11)如果條紋較深——可以將修切參數Smode 更改為10，UHP值增加2 。

　　(12)如果修切時放電電流及電壓正常，但是速度很低——可以減小相對偏移量。

　　(13)沖液狀態不好，達不到標準沖液壓力及噴流形狀——檢查上、下噴嘴是否損壞。

　　(14)絲張力不穩——必要時校準絲速及張力。

　　4.工件表面修不光

　　(1)相對偏移量過小——適當增加相對偏移量。

　　(2)工件變形導致修切時切割速度不均勻——控制變形。

　　(3)電極絲的質量差——建議更換為品牌電極絲。

　　(4)導絲部太臟——清洗。

　　(5)導電塊磨損嚴重——旋轉或更換。

　　(6)工藝參數選擇錯誤——選擇正確的TEC。

　　(7)沖液狀態不好，達不到標準沖液壓力及噴流形狀——檢查上下噴嘴是否損壞。

　　(8)運絲不平穩——檢查并調整。

　　5.切割形狀誤差大

　　(1)在切割拐角時電極絲的滯后，會造成角部塌陷——對于拐角要求精度高的工件，應選用有拐角策略的TEC參數。

　　(2)大件加工為防止變形，可以從加工工藝改善——

　　1)凹模：做兩次主切，先將主切的偏移量加大單邊0.1—0.2㎜進行第一次主切，讓其應力釋放，再用標準偏移量進行第二次主切。

　　2 )凸模：應留兩處或以上的暫留量，編程時以開形狀的方式加工。

　　3) 合適的起割位置和支撐位置;盡量穿孔作為穿絲孔。

　　(3)絲找正不好——重新進行絲找正。

　　(4)機床外部環境惡劣，振動較大——改善外部環境。

　　(5)電極絲的類型、工件材料質量太差——選用合適的電極絲和工件。

　　(6)加工工件裝夾位置與上下噴嘴距離過大——調整裝夾方法。

　　(7)絲速或絲張力不正�！�—調整或校準。

　　(8)沖液條件發生明顯變化，造成絲振動較大，可能存在的原因是上、下噴嘴損壞——如損壞請更換;

　　(9)機床的軸及上下臂是否發生碰撞，造成機床機械精度發生改變。

　　6.工件中凹或中凸

　　(1)優化參數——中凹時可將主切及修切的工藝參數Ssoll值減小，增加絲速、張力，提高最后一刀恒速切割速度，增加修1和主切之間的相對偏移量。

　　(2)中凸時的處理方法與中凹對應相反。

　　7.直身工件錐度誤差

　　(1)電極絲的質量差——建議更換為品牌電極絲。

　　(2)優化參數——提高走絲速度，稍微加大絲張力。

　　(3)ISO程序中增加適當錐度補償 ——編程時使用錐補功能。

　　(4)調節上下低壓水流量——正確調節修切時的低壓沖液流量。

　　8.進刀線的痕跡

　　加工凹模的時候，經常會發生進刀處出現凹痕的現像，對于一些精密模具，其精度和表面要求非常高，工件表面的凹痕直接影響產品的表面質量。

　　(1)可以采用弧進弧出的方式進刀退刀來改善。編程的時候，輸入圓弧切入半徑和退出半徑，0.4—0.5即可。

　　(2)在自動生成的程序中，引入切割和退出切割的偏移量的代碼為H000，默認值為0，因此進刀和退刀在同一點，形成二次放電，產生幾微米的凹痕。采用斜進斜退的方式，讓進刀和退刀點錯開，可以避免這一現象，只需給程序中的H000賦值，一般0.03-0.06即可。

　　9.電極絲找邊時頻繁斷絲

　　在使用0.15㎜或0.1㎜電極絲找邊時頻繁斷絲時請檢查：

　　機床配置中的絲張力不正確——系統默認設置找邊的張力是12，如果更換為0.15㎜、0.1㎜電極絲時，必須降低此張力值，否則在絲找正的過程中就會發生斷絲。

　　0.1㎜電極絲FW調為3 ;0.15㎜電極絲FW調為7 。

　　10.圓弧與圓弧連接錯誤”報警

　　由于一些模具圖檔為UG，Master CAM等三維軟件轉為2D圖，轉出來的2D圖中一些拐角，圓弧和實際尺寸有誤差，以及編程軟件串接精度的問題，編完程序后模擬加工的時候有時會報警圓弧與圓弧連接錯誤。

　　(1)將報警程序行中的圓弧I或J值增大或減小0.001 。

　　(2)使用Fikus編程軟件時，可以修改其后處理配置文件，由原來的三位小數改為4位小數。具體步驟為：

　　1)找到Fikus安裝文件Metalcam文件夾，雙擊，找到Fikusvisualcam文件夾，

　　2)找出post文件夾， 雙擊，找出cfg文件夾，

　　3)找出后處理文件edmAGIE-CA前沿-G61.cfg，

　　4)將第5項中的3改為4

　　【拓展知識】

　　簡介

　　根據電極絲的運行速度不同，電火花線切割機床通常分為兩類：一類是慢走絲（也叫低速走絲電火花線切割機床）電極絲作低速單向運動，一般走絲速度低于0.2mm/s，精度達0.001mm級，表面質量也接近磨削水平。電極絲放電后不再使用，工作平穩、均勻、抖動小、加工質量較好。而且采用先進的電源技術，實現了高速加工，最大生產率可達350mm2/min

　　由于慢走絲線切割機是采取線電極連續供絲的方式，即線電極在運動過程中完成加工，因此即使線電極發生損耗，也能連續地予以補充，故能提高零件加工精度。慢走絲線切割機所加工的工件表面粗糙度通�？蛇_到Ra=0.12μm及以上，且慢走絲線切割機的圓度誤差、直線誤差和尺寸誤差都較快走絲線切割機好很多，所以在加工高精度零件時，慢走絲線切割機得到了廣泛應用。

　　具體介紹

　　以下是慢走絲線切割優勢的具體介紹:

　　質量完善

　　1.1 加工表面質量日臻完善

　　（1）納秒級大峰值電流脈沖電源技術

　　電火花加工時金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時間長，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質層增厚，內應力加大，易產生裂紋。而脈寬小到一定值時，作用時間極短，形成氣化加工，可以減小變質層厚度，改善表面質量，減小內應力，避免裂紋產生。

　　先進的低速走絲電火花線切割機采用的脈沖電源其脈寬僅幾十ns，峰值電流在1 000 A以上，形成氣化蝕除，不僅加工效率高，而且使表面質量大大提高。

　　（2）防電解（BS）脈沖電源

　　低速走絲電火花線切割加工采用水質工作液。水有一定的導電性，即使經過去離子處理，降低電導率，但還有一定的離子數量。當工件接正極，在電場作用下，OH-離子會在工件上不斷聚集，造成鐵、鋁、銅、鋅、鈦、鎢的氧化和腐蝕，并使硬質合金材料中的結合劑—鈷成離子狀態溶解在水中，形成工件表面的“軟化層”。曾采用提高電阻率的措施(由幾十千歐?厘米提高到幾百千歐?厘米)，盡可能降低離子濃度，雖對改善表面質量起了一定的作用，但還是不能有效地徹底解決“軟化層”的問題。

　　防電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的OH-離子電極絲與工件之間處于振蕩狀態，不趨向工件和電極絲，防止工件材料的氧化。

　　采用防電解電源進行電火花線切割加工，可使表面變質層控制在1μm以下，避免硬質合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質合金模具的壽命。

　　測試結果表明，防電解電源加工硬質合金模具壽命已接近機械磨削加工，在接近磨損極限處甚至優于機械磨削加工。

　　精度提高

　　1.2 切割精度日益提高

　�。�1）多次切割技術

　　多次切割技術是提高低速走絲電火花線切割加工精度及表面質量的根本手段。它是涉及制造技術、數控技術、智能化技術、脈沖電源技術、精密傳動及控制技術的科學整合。一般是通過一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面質量。原來為達到高質量的表面，多次切割的次數需高達7～9次，如今只需3～4 次。

　�。�2）拐角加工技術不斷優化完善

　　由于在切割拐角時電極絲的滯后，會造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，研究人員采取了更多的動態拐角處理策略。如：改變走絲路徑；改變加工速度（薄板）；自動調節水壓；控制加工能量等。

　　通過采用綜合的拐角控制策略，粗加工時角部形狀誤差減少70%，可一次切割達5靘的配合 精度。

　　（3）采用提高平直度的技術

　　高精度精加工回路都是提高平直度的技術，被認為對厚件加工意義重大。

　�。�4）機床結構更加精密

　　為了保證高精度的加工，采用了許多技術措施來提高主機精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機床內部溫度與水溫相同，減小了機床的熱變形。②采用直線電機。響應度高，精密定位可實現0.1μm當量的控制，進給無振動，無噪音，提高放電頻率，保持穩定放電，兩次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花崗巖制件，其熱慣性比鑄鐵大25倍，降低溫度變化對切割精度的影響。④采用固定工作臺、立柱移動結構，提高工作臺承重，不受浸水加工和工件重量變化的影響。⑤采用浸入式加工，降低工件熱變形。⑥電機伺服，閉環電極絲張力控制。⑦高精度對刀：采用電壓調制對刀電源。對刀精度可達±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。

　�。�5）細絲切割

　　為了進行小圓角、窄縫、窄槽及微細零件的微精加工，各制造企業都花大力氣進行細絲切割技術的研究。世界主要電加工機的制造企業都可以采用0.02～0.03 mm的電極絲進行切割。

　　效率提高

　　1.3 加工效率明顯提高

　�。�1）最高加工效率

　　由于ns級大峰值電流脈沖電源技術及檢測、控制、抗干擾技術的發展，低速走絲電火花線切割機的加工效率也在不斷提高。蘇州三光機床使用標準電極絲時，加工效率為 350 mm2/min。

　�。�2）較大厚度工件的加工效率

　　日本三菱電機公司FA-V系列機床在切割300 mm厚的工件時，加工效率可達170 mm2/min。這是很有實際意義的技術提升。

　�。�3）厚度變化工件的加工效率

　　自動檢測加工件的厚度，自動調整加工參數，防止斷絲，達到該狀態的最高加工效率。

　　2 低速走絲電火花線切割機開發生產情況

　　臺灣制造

　　2.2 臺灣制造的低速走絲電火花線切割機

　　臺灣的低速走絲電火花線切割機起步雖然較晚，但這幾年來發展迅速。其關鍵的一個舉措就是由若干家電加工機床制造企業共同出資，在有關部門一定限度的支持下，由臺灣工業技術 研究院投入大量的人力、物力做關鍵技術的開發。經過10多年的攻關，在控制系統及電源等關鍵技術上取得了突破。

　　臺灣各企業制造的低速走絲電火花線切割機應屬中檔機的范圍，銷售價一般在50～60萬元/臺。這些機床一般都采用無電阻防電解電源具有錐度切割、浸入式加工等功能，慶鴻、徠通兩家公司已掌握自動穿絲技術。

　　臺灣低速走絲電火花線切割機的最高加工效率在200 mm2/min左右，實用加工效率為100～ 120 mm2/min，切割表面粗糙度為Ra 0.5～0.8μm。一般認為臺灣機的切割精度應在±0.005 mm左右。

　　2004年國內銷售

　　3.1 2004年國內低速走絲電火花線切割機的銷售情況

　　2004年在中國大陸生產銷售的低速走絲電火花線切割機約1 000臺，總計約6億元。

　　據初步統計，2004年我國進口低速走絲電火花線切割機約824臺。

　　臺灣2003年約生產600臺低速走絲電火花線切割機，2004年估計在800臺左右。據業內人士分析，約有40%在中國大陸銷售，2004年預計為300余臺。

　　估計2004年中國大陸的低速走絲電火花線切割機的總銷售量在1 800臺左右，銷售額在15億元 左右。

　　市場走勢分析

　　低速走絲電火花線切割機的增長速度相當快，如果依此種勢頭發展，估計未來5年中國大陸的低速走絲電火花線切割機市場可達3 000～4 500臺/年，相當于高速走絲電火花線切割機總量的10%，但二者的銷售額卻可以相當，甚至低速走絲機的銷售額會超過高速走絲機。

　　低速走絲電火花線切割機的高速發展，除了與中國經濟的快速增長密不可分之外，還有其特定的因素：

　�。�1）低速走絲電火花線切割機優異的加工性能具有不可替代性，找不到別的加工技術可以與之競爭。

　�。�2）低速走絲電火花線切割機主要應用領域是模具和航天航空制造業。我國模具制造企業有2萬余家，模具制造業的年增長率都在20%左右，是我國GDP增長率的3倍。我國的航天航空制造業的高速發展也是有目共睹，國家的投資力度很大。

　�。�3）在過去相當長的一段時間里，許多企業不把低速走絲電火花線切割加工作為精密模具的最終加工手段，往往在模具型腔用低速走絲切割后，再用各種磨削的手段進行最終加工，這主要是由于當時低速走絲電火花線切割技術在加工表面質量、加工精度等方面還不能滿足精密、長壽命模具的制造要求。但近年來，低速走絲電火花線切割加工技術發展迅速，各方面的加工性能指標都得到了明顯的改善和提高，已被越來越廣泛地作為最終加工手段，“以割代磨”的趨勢越來越明顯。

　　（4）我國的高速走絲電火花線切割機據估計年產量已超過4萬臺，但由于模具制造精度及表面質量要求的不斷提高，高速走絲線切割機已不能適應精密模具的制造要求，其市場必定會讓出一塊給低速走絲電火花線切割機。

　　市場前景

　　3.4 低速走絲電火花線切割機的技術含量高、市場前景好，可以獲得較高的回報，是電加工行業各個廠家的“必爭之地”、“戰略高地”。也可以說，誰掌握了低速走絲電火花線切割機的技術，誰就獲得了下一步企業發展壯大的機遇。

　　低速走絲電火花線切割機也很有可能是電加工行業最后一塊也是最大的一塊蛋糕。面對瑞士、日本、臺灣品牌的強力競爭，國產低速走絲電火花線切割機的前景的確是危機重重。

　　故障分析及維修

　　線切割機AGIE CU T 150F HSS 走絲機構較復雜，故障率較高。若對該結構不熟悉，一個很小的故障就會影響加工，甚至造成機床停機。

　　該機構工作過程如下:首先電極絲由放絲機構電機PM6 M1 驅動卷筒將絲放出，由引導*經滾軸控制的Rx1 ( Rx1控制放絲電機速度) ，到摩擦橡膠壓力輪，由電極絲校正牽引電機PM2 M2 到滾軸控制的Rx2 ( Rx2控制電極絲校正牽引電機速度) ，經電極絲檢測L 2 至偏轉滑輪后， 到達穿絲機構的穿絲電機PM10 M3 ， 然后經被切割工件到電極絲穿過檢測，最后電極絲由皮帶一和皮帶二夾緊，經電極絲傳送帶電機PM3 M4 的拖動，電極絲被夾在兩根皮帶之間送到剪絲機構，由電機PM4 M1 帶動圓形剪刀將絲剪斷，完成電極絲的整個運行過程。

　　為了方便AGIE CU T 用戶，根據實際維修經驗，將易發生故障的部位和故障產生原因以及解決辦法提供給同行維修時參考。

　　故障現象一

　　開機加工， 電極絲不走，其它功能正常。

　　產生原因及解決辦法: 注意觀察走絲機構部分，發現橡膠壓力輪已被電極絲拉出一圈很深的槽， 電極絲深陷其中，抬動滾軸Rx2 ，校正牽引電機轉動，但不能帶動電極絲，更換橡膠壓力輪或對該橡膠壓力輪進行改造，由于該輪外側由幾個墊圈擋住后用螺帽緊固，拆下該輪，與該輪*床身側的軸配做一個厚約1. 5mm 的墊圈;先裝該墊圈，再裝橡膠壓力輪，外側只用一個墊圈，最后用螺帽緊固，經上述處理后，電極絲被讓開溝槽約2. 0mm ， 該壓力輪又可繼續使用了。

　　故障現象二

　　機床無自動穿絲動作，可手動穿絲加工。

　　產生原因及解決辦法:根據電路原理框圖，測量自動穿絲電機上有+ 15V 電壓，無穿絲動作，說明電路工作正常，穿絲電機有問題，卸下負載，電機能轉動，但噪音大，更換同型號穿絲電機后，機床工作正常。

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