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铝合金加工工艺分析及解决办法


  铝合金加工工艺分析及解决办法
  1 加工屑粘附到电极丝上的原因分析
  (1)脉冲电源参数搭配不当
  电火花线切割加 工时,间隙击穿后的初期主要为火花放电,其蚀除过程主要以汽化蒸发的形式进行。随着时间的延长,放电形式便从火花放电转为过渡电弧放电,此时的蚀除过程主 要是通过热作用和放电柱对放电痕产生的压力来进行。放电柱对放电痕产生的压力越高,其熔融物抛出的速度就越高,在冷却介质中形成的球状加工屑的直径就越 小。计算表明,放电点的压力P与放电峰值电流Im成正比,与放电时间T成反比。当Im确定后,P随时着T的增加而减少,从而使加工屑的直径及体积变大,导 致加工屑的热惯性增大即不易冷却。因此,较宽的脉冲宽度易产生较大的加工屑,并易粘附到电极丝上。铝合金加工
  如脉冲宽度较窄但间隔过小的话也会产 生较大的加工屑。这是因为脉冲间隔过小会造成消电离不充分,此时很可能出现某个通道处连续多次的放电。由于该处每次击穿前的绝缘强度不断降低,故通道直径 就可能变大,相应的电流密度就会变小,结果造成放电柱对放电痕的压力下降,从而产生较大的加工屑。由于氧化铝与钼丝的亲合作用较强,故电极丝上极易粘附这 些较大的加工屑。
  (2)放电间隙的冷却状况差
  在相同脉冲参数条件下,加工厚工件要比加工薄工件易产生烧伤点。其原因 是工件厚度的增加会导致间隙冷却状况不良,最恶劣的间隙状况在电极丝的出口处。该区域冷却液少、气体多,还有大量的加工屑要排出,因而间隙绝缘强度很差, 大量的放电几乎都是在气体中进行。此时的放电柱直径要比液体中大得多,其电流密度相应减小,对放电痕的压力下降,结果产生较大的加工屑。在冷却条件差的情 况下,这些较大的加工屑有可能呈熔融或半熔融状态,当它们撞击到电极丝上就有可能粘附上去。另外,由于电极丝的出口处加工屑多,易产生频繁的二次放电,在 冷却条件差的时候电极丝的温度就会升高,这也增加了粘附加工屑的可能性。铝合金加工
加工屑粘附到电极丝上后,会出现以下问题:①加工不稳定;②加工间隙易堵塞;③短路、断丝;④工件表面粗糙度值高;⑤馈电块磨损加剧;等等。
  2 加工屑粘附到电极丝上的解决措施
  解决加工屑粘附到电极丝上的问题,可从改善间隙冷却条件和放电柱对放电点施加的压力来着手,可采取以下措施:
  (1)工作液的选择及防护
  目前常采用DX-1乳化液的水溶液作为线切割加 工工作液,常规比例是1:10(乳化液1份,水10份),而加工防锈铝合金时宜彩用3:8的比例。为了保持工作液的清洁,使其正常有效地工作,并延长工作 液的使用期,可将一块5mm厚的海绵(其大小根据工件而定),置于工作台面两夹具之间。这样可避免残屑流入水箱,保持工作液的畅通,减少电极丝上加工屑的 粘附。另在上线架后端槽中加一块海绵,高速往返的电极丝经海绵摩擦,可去掉一部分粘附的氧化物,同时减少钼丝抖动,更好地保证放电通道的畅通,确保脉冲电 源效率的正常发挥,同时也减少对馈电块的磨损。对海绵垫要进行定期的清洗或更换,电极丝、馈电块和导轮也要定期用煤油或汽油在空运行时进行清洗,清洗时将 回水管拿出水箱,避免残屑流入工作液中。铝合金加工
  (2检查工作液的流量
线切割加工时,工作液的上下喷水量应均匀,以便及时把蚀除物排除。加工前首先打开油泵电机,检查上下喷嘴是否堵塞、工作液是否充分畅通。如工作液不畅通就要检查原因,如出水管、上下喷嘴旋转方向等,直到水流正常为止。
  (3)改进馈电块
  为了延长馈电块的寿命、降低成本、提高生产率,可对馈电块进行改进。馈电块是在导电块上焊一块厚3mm、¢15mm的硬质合金块。
馈 电块一般是固定的或不可调的。实践中,对馈电块进行了改进。采取的主要措施有:①变固定的馈电块成活动的馈电块:适当减小硬质合金的公差尺寸,使导电块与 硬质合金的双边间隙为0.10~0.20mm(间隙配合),将硬质合金块置于铜套里面,按要求的配合尺寸不需焊接,变固定的馈电块成活动的馈电块,持续切 割50~70h,将硬质合金旋转一个方向后继续使用;②适当增加硬质合金的厚度:硬质合金¢15mm的大小是不变的(成形),但可将厚度增加0.2mm。 既可使电极丝与馈电块接触良好,又不会使馈电块失去弹性,还可减少馈电块上下的跳动距离,使馈电块的磨损减小。
实际加工表明,改进后的馈电块可持续切割防锈铝合金3个月,寿命提高8~10倍,降低了加工成本,提高了经济效益。

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