- 數控電火花線切割加工實用技術
- 王朝琴 王小榮編著
- 1348字
- 2020-05-19 15:51:27
1.1.1 線切割機床的發展史
電火花線切割機是機械加工中誕生較晚的一個,初始于20世紀60年代,發展于70年代,普及于80年代,現今已到了上臺階上檔次的年代。很多人,特別是模具行業人員很久以來就奢望有一種手段,像“鋼絲鋸”切木頭一樣地切割鋼鐵,特別是淬火有硬度的。既解決復雜形狀問題,又解決內外尖角和清根問題。
20世紀50年代,電火花加工技術開始被認識,電火花機床開始進入加工領域,雖然當時只能解決硬度問題,打些絲錐鉆頭之類。但這是電加工在模具行業大行其道的開始。這時人們已經認識到如果“鋼絲鋸”加上“電火花”,“鋸”有硬度的淬火鋼應是可能的。于是,讓一個軸上儲的大量銅絲經兩個導向輪纏繞到另一個儲絲軸上,兩個導向輪間放上工件,工件接RC電源的正極,銅絲接RC電源的負極,就實現了火花切割——“電火花線切割”。盡管當時兩個儲絲軸像電影片盤一樣地更換,盡管當時以各種摩擦方式制造絲的張力,也盡管當時以防銹防臭的磨床冷卻液作加工液,畢竟實現了“線電極火花切割”。
20世紀60年代初期,某些軍工企業和模具行業骨干廠以技術革新、自制自用的形式開始制造“線切割”設備。大多是用銅絲、絲速2~5m/min、RC電源,至多是電子管脈沖源,控制方式也多是手搖和靠模。就這樣切出的如山字形矽鋼片和電子管極板沖模仍是令人矚目。隨著電子控制技術發展,放大樣板、仿形和光電跟蹤的控制方式也一度推動了線切割的進步。但當時的廠家都造出了風格各具的線切割機床。只是沒能工業化、商業化。
20世紀80年代是線切割機床大普及的年代,線切割成了模具行業的主力軍,成了機械行業發展最快的新工種。以致現在模具行業的不少從業人員離開線切割就不知道怎么生產模具。硬度高形狀復雜就無從下手。
計算機在20世紀90年代得到極大普及,在電火花線切割機床上的應用也得到長足發展,用計算機現成的系統,把繪圖軟件修補改造就能編程,功能控制和接口嫁接過來就能操縱機床,數據存儲和圖形顯示都是線切割的強項。當然,強大功能資源的浪費、系統運行的可靠性、缺乏易學易懂易普及且實用的軟件,是困擾PC機大面積發展成行業主力的關鍵。
快走絲電火花線切割機是我國特有的,其結構簡單、廉價、低耗、高可靠性,運行成本低,50~100mm/min的速度,0.01~0.02mm的精度,尚能滿足絕大多數場合的需求。如果有高水平的維護和精細操作,再多花一倍時間,精度到0.005~0.01mm,光潔度接近慢走絲效果,也是可能的;隨著大量新技術的應用,慢走絲線切割機也日臻完善,如自打孔自穿絲,從加熱拉長捋直,絲端頭處理,細管向工件面的引導定位,高壓水的承托和穿認,接觸傳感,到穿絲成功的判定,簡直是精密傳動自動控制的典范。再如恒張力系統,利用軟鐵盤在磁粉中轉動的阻尼、磁場中轉子的發電效應、雙電機的差速差力,反饋控制取得準確的張力。慢速和純水也使火花不暴露的浸泡加工成為可能,窄脈寬大峰值的應用,使厚度加工能力和最大加工速度也達到很高的水準。很大程度上,購置慢走絲線切割機成了“追求精度、注重質量、經濟實力”的一種展示。
總之,快慢走絲呈相互彌補,相互競爭,相互促進,各具特色,各展所長,將是長期共存的局面。快走絲電火花線切割機床不經鋪墊直接賣到國外的可能性很小,慢走絲也不可能把快走絲淘汰出局。憑借快走絲的廉價和實用,用示范推廣的辦法首先介紹到國外的某個地區,被認識和采用的可能也是有的。