慢走丝线切割是电火花线切割的一种,x英文简写是(WEDM-LS)。是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件。

 

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由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式,即线电极在运动过程中完成加工,因此即使线电极发生损耗,也能连续地予以补充,故能提高零件加工精度。慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.12μm及以上,且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多,所以在加工高精度零件时,慢走丝线切割机得到了广泛应用深拉伸模具

1.1 加工表面质量日臻完善

(1)纳秒级大峰值电流脉冲电源技术。
先进的低速走丝电火花线切割机采用的脉冲电源其脉宽仅几十ns,峰值电流在1 000 A以上,形成气化蚀除,不仅加工效率高,而且使表面质量大大提高。

(2)防电解(BS)脉冲电源

防电解电源是解决工件”软化层”的有效技术手段。防电解电源采用交变脉冲,平均电压为零,使在工作液中的OH-离子电极丝与工件之间处于振荡状态,不趋向工件和电极丝,防止工件材料的氧化。

采用防电解电源进行电火花线切割加工,可使表面变质层控制在1μm以下,避免硬质合金材料中钴的析出溶解,保证硬质合金模具的寿命。

测试结果表明,防电解电源加工硬质合金模具寿命已接近机械磨削加工,在接近磨损极限处甚至优于机械磨削加工。

1.2 切割精度日益提高

(1)多次切割技术
多次切割技术是提高低速走丝电火花线切割加工精度及表面质量的根本手段。它是设计制造技术、数控技术、智能化技术、脉冲电源技术、精密传动及控制技术的科学整合。一般是通过一次切割成形,二次切割提高精度,三次以上切割提高表面质量。原来为达到高质量的表面,多次切割的次数需高达7~9次,如今只需3~4 次。

(2)拐角加工技术不断优化完善
由于在切割拐角时电极丝的滞后,会造成角部塌陷。为了提高拐角切割精度,研究人员采取了更多的动态拐角处理策略。如:改变走丝路径;改变加工速度(薄板);自动调节水压;控制加工能量等。

通过采用综合的拐角控制策略,粗加工时角部形状误差减少70%,可一次切割达5靘的配合精度。

(3)采用提高平直度的技术

高精度精加工回路都是提高平直度的技术,被认为对厚件加工意义重大。

(4)机床结构更加精密

为了保证高精度的加工,采用了许多技术措施来提高主机精度:①控制温度。采用水温冷却装置,使机床内部温度与水温相同,减小了机床的热变形。②采用直线电机。响应度高,精密定位可实现0.1μm当量的控制,进给无振动,无噪音,提高放电频率,保持稳定放电,两次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花岗岩制件,其热惯性比铸铁大25倍,降低温度变化对切割精度的影响。④采用固定工作台、立柱移动结构,提高工作台承重,不受浸水加工和工件重量变化的影响。⑤采用浸入式加工,降低工件热变形。⑥电机伺服,闭环电极丝张力控制。⑦高精度对刀:采用电压调制对刀电源。对刀精度可达±0.005 mm,不损伤工件,不论干湿。

(5)细丝切割

为了进行小圆角、窄缝、窄槽及微细零件的微精加工,各制造企业都花大力气进行细丝切割技术的研究。世界主要电加工机的制造企业都可以采用0.02~0.03 mm的电极丝进行切割。

1.3 加工效率明显提高

(1)最高加工效率

由于ns级大峰值电流脉冲电源技术及检测、控制、抗干扰技术的发展,低速走丝电火花线切割机的加工效率也在不断提高。苏州三光机床使用标准电极丝时,加工效率为 350 mm2/min。

(2)较大厚度工件的加工效率

日本三菱电机公司FA-V系列机床在切割300 mm厚的工件时,加工效率可达170 mm2/min。这是很有实际意义的技术提升。

(3)厚度变化工件的加工效率

自动检测加工件的厚度,自动调整加工参数,防止断丝,达到该状态的最高加工效率。