當前先進電火花慢走絲加工機床的高性能參數(shù)和運用領(lǐng)域
來源：蘇州率爾捷機電科技有限公司 標簽：資訊中心 2024-08-05 13:15:44
當前先進電火花慢走絲加工機床的高性能參數(shù)和運用領(lǐng)域
1、機床的加工精度
當下先進的電火花慢走絲加工已經(jīng)達到了令人驚嘆的精度水準。具體來說，一些先進的電火花慢走絲加工設(shè)備已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)納米級別的加工精度。這意味著可以在納米尺度范圍內(nèi)控制工件的加工質(zhì)量，使得表面粗糙度、形狀和尺寸誤差都能夠被降低到極小的程度。這對于需要極高精度零件的領(lǐng)域至關(guān)重要，比如微電子制造、光學設(shè)備制造以及醫(yī)療器械生產(chǎn)等。為了保證超高精度的加工，機床的機械精度、脈沖電源精度、伺服控制精度（包括對機械運動、脈沖參數(shù)、走絲系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)的控制）都已達到極高的水準。采用機床熱平衡控制系統(tǒng)，使機床內(nèi)部溫度平衡，盡可能消除機床的熱變形；采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保高精度的動態(tài)性能和定位精度。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，采取了更多的動態(tài)拐角處理策略。如：自動改變加工速度、自動調(diào)節(jié)水壓、控制加工能量等。當前領(lǐng)先的慢走絲加工精度指標：尺寸精度可控制在1μm以內(nèi)；真圓度小于0.8μm；精密定位可實現(xiàn)納米級當量的控制，在100mm范圍內(nèi)的步距精度可達±0.5μm，即使在500mm大模板的全行程范圍加工，也能實現(xiàn)±1μm的步距精度；引線框切割輪廓形狀精度可達±0.5μm；可以加工出0.02mm的微小內(nèi)角。
2、加工表面質(zhì)量
在過去微米級別的表面粗糙度已經(jīng)被視為相當高水準的加工成果。然而，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當下先進的電火花慢走絲加工技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了亞納米級別的表面質(zhì)量水準，表面粗糙度指標可達Ra0.05μm以內(nèi)，為高精度應(yīng)用提供了強大的支持。先進的電火花慢走絲加工機床采用平均電壓為零的無防電解脈沖電源，電解的破壞已降到較低程度。此外，由于脈沖電源的改進，普遍采用高峰值，窄脈寬（微秒級），材料大多數(shù)為氣相拋出，帶走了大量的熱，工件表面溫度就上不去，開裂的現(xiàn)象大為減少；不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。采用無電解電源進行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在0.5μm以下。切割的硬質(zhì)合金沖模刃口的耐磨性和磨削沒有什么不同，甚至優(yōu)于機械磨削加工，越來越多的零件加工“以割代磨”。
3、加工效率
由于納秒級大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，電火花慢走絲加工機床的加工效率也在不斷提高，當前先進的電火花慢走絲加工機床的加工效率可達500mm2/min。較大厚度工件的加工效率有實際意義的技術(shù)提升，如切割300mm厚的工件時，加工效率可達170mm2/min。對于厚度變化工件的加工，通過自動檢測加工件的厚度，自動調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達到該狀態(tài)的加工效率。另外，先進慢走絲加工機床推出的快速自動穿絲技術(shù)，自動穿絲時間＜15s提高了加工操作的效率；推出的雙絲自動交換技術(shù)，能采用0.20～0.02mm的電極絲自動進行雙絲切換加工。采用粗絲進行第一次切割，一般絲徑為0.25mm，以提高加工效率，并可無芯切割；然后采用細絲進行修整，一般采用0.10mm的細絲，切割出小圓角，并可提高精度，總體可節(jié)省30%～50%的切割時間。
4、機床的自動化、智能化及信息化
加工過程中，為了減少人的干預(yù)，保證達到預(yù)期的工藝指標，慢走絲加工的自動化、智能化及信息化取得了相應(yīng)的發(fā)展。電火花慢走絲加工機床完備的工藝專家系統(tǒng)按加工要求給出成套參數(shù)。不僅包括常用電極絲牌號和相應(yīng)的工件材料，還提供了如PCD、PCBN等特殊材料的加工參數(shù)，可依據(jù)上下噴嘴是否與工件接觸，距離多大，是在切縫中精修，還是敞開面精修，精度、表面粗糙度和效率哪一項優(yōu)先的加工策略來生成各自的規(guī)準；放電專家系統(tǒng)應(yīng)付切割中的隨機因素，在切入、切出、截面變化、中心切割、接近邊緣切割、大截面高速切割等情況下，在加工過程中運用自適應(yīng)控制策略及自動化控制功能，得到不斷絲穩(wěn)定高效加工。自動無孔探測功能也很實用，自動跳步加工時，如果預(yù)孔被忘記打出或孔位偏移，機床就會自動移到下一個預(yù)孔上，這樣可防止在無人操作加工時停機，在穿好絲之后發(fā)生短路時，可自動搜尋消除短路的位置，提高了連續(xù)無人操作運轉(zhuǎn)的可靠性。機床的CNC系統(tǒng)配以標準化機械接口，組成智能化的制造系統(tǒng)，通過3R系統(tǒng)或EROWA系統(tǒng)的機械手，可方便地實現(xiàn)工件的自動交換，配以專家系統(tǒng)及電極絲自動交換技術(shù)，可以自動完成全部加工過程。
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