表面質(zhì)量

  (1)納秒級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)

  電火花加工時(shí)金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時(shí)間長(zhǎng)，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質(zhì)層增厚，內(nèi)應(yīng)力加大，易產(chǎn)生裂紋。而脈寬小到一定值時(shí)，作用時(shí)間極短，形成氣化加工，可以減小變質(zhì)層厚度，改善表面質(zhì)量，減小內(nèi)應(yīng)力，避免裂紋產(chǎn)生。

  先進(jìn)的低速走絲電火花線切割機(jī)采用的脈沖電源其脈寬只幾十ns，峰值電流在1 000 A以上，形成氣化蝕除，不只加工效率高，而且使表面質(zhì)量**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(zhì)工作液。水有一定的導(dǎo)電性，即使經(jīng)過(guò)去離子處理，降低電導(dǎo)率，但還有一定的離子數(shù)量。當(dāng)工件接正極，在電場(chǎng)作用下，OH-離子會(huì)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(zhì)合金材料中的結(jié)合劑—鈷成離子狀態(tài)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(duì)改善表面質(zhì)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(wèn)題。

  防電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術(shù)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(tài)，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(jìn)行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在1μm以下，避免硬質(zhì)合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質(zhì)合金模具的壽命。

  切割精度

  (1)多次切割技術(shù)

  多次切割技術(shù)是提高低速走絲電火花線切割加工精度及表面質(zhì)量的根本手段。它是設(shè)計(jì)制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、智能化技術(shù)、脈沖電源技術(shù)、精密傳動(dòng)及控制技術(shù)的科學(xué)整合。一般是通過(guò)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(zhì)量。原來(lái)為達(dá)到高質(zhì)量的表面，多次切割的次數(shù)需高達(dá)7～9次，只需3～4 次。

  (2)拐角加工技術(shù)不斷優(yōu)化完善

  由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì)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(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：改變走絲路徑;改變加工速度(薄板);自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓;控制加工能量等。

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

  (3)采用提高平直度的技術(shù)

  高精度精加工回路都是提高平直度的技術(shù)，被認(rèn)為對(duì)厚件加工意義重大。

  (4)機(jī)床結(jié)構(gòu)更加精密

  為了保證高精度的加工，采用了許多技術(shù)措施來(lái)提高主機(jī)精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機(jī)床內(nèi)部溫度與水溫相同，減小了機(jī)床的熱變形。②采用直線電機(jī)。響應(yīng)度高，精密定位可實(shí)現(xiàn)0.1μm當(dāng)量的控制，進(jìn)給無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，提高放電頻率，保持穩(wěn)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(duì)切割精度的影響。④采用固定工作臺(tái)、立柱移動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高工作臺(tái)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(jī)伺服，閉環(huán)電極絲張力控制。⑦高精度對(duì)刀：采用電壓調(diào)制對(duì)刀電源。對(duì)刀精度可達(dá)±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。

  加工效率

  (1)**加工效率

  由于ns級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測(cè)、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，低速走絲電火花線切割機(jī)的加工效率也在不斷提高。

  (2)較大厚度工件的加工效率

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

  (3)厚度變化工件的加工效率

  自動(dòng)檢測(cè)加工件的厚度，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達(dá)到該狀態(tài)的**加工效率。