數(shù)控線切割機床的發(fā)展方向 電火花線切割加工是20世紀40年代由前蘇聯(lián)的科學家發(fā)明而隨之發(fā)展起來的一種加工工藝形式，他利用移動的細金屬絲做電極，對工件進行火花放電加工。隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展，目前可以切割金屬出二維、三維及多維的工件表面。根據(jù)電極絲的運行方式，電火花線切割機床通常分為兩大類：一類是單向走絲電火花線切割機床，另一類是往復走絲電火花線切割機床。 單向走絲電火花線切割機床早期只有國外公司的*機種。近10年以來，我國的科技工作者在該機種的研究、開發(fā)上取得了重大突破，目前已擁有了具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，并占領了一定的*。 往復走絲電火花線切割機床是我國的機種，具有結構簡單、操作方便、使用成本低的特點，適用于中低檔模具和零件的加工，在大厚度、變厚度加工中具有*優(yōu)勢，滿足了國內外客戶的需求。這類機床的數(shù)量正以較快的速度增長，由原來年產(chǎn)量2~3千臺上升到年產(chǎn)量數(shù)萬臺，目前全國往復走絲線切割機床的存量已達20余萬臺，應用于各類中低檔模具制造和特殊零件加工，成為我國數(shù)控機床中應用zui廣泛的機種之一。 與單向走絲電火花線切割機床相比，往復走絲電火花線切割機床在平均生產(chǎn)率、切割精度及表面粗糙度等關鍵技術指標上還存在較大差距。針對這些差距，國內研究所、大專院校、生產(chǎn)企業(yè)的專家和廣大科技工作者多次舉行各類學術交流活動，共同尋找技術發(fā)展的突破口。經(jīng)過多年的共同努力，各項技術指標有了明顯提高，尤其在機床的整機加工性能、加工范圍、切割效率、表面加工質量、加工精度等方面取得了實質性進展。 （1） 大錐度切割技術逐步完善。實現(xiàn)了錐度加工中電極絲跟隨傾斜,解決了大錐度切割時電極絲易跳出導輪槽的難題；采用多種數(shù)控補償，有效地提高了錐度加工的精度；改進了工作液噴流方式，保持錐度切割時良好的加工狀態(tài)，提高了錐度切割件的表面一致性；隨著大錐度切割的技術進步，變錐度、上下異形的切割加工也取得了很大的進步。 （2） 大厚度切割技術逐步完善。與單向走絲線切割機床相比，往復走絲線切割機床的大厚度切割具有一定的優(yōu)勢，隨著相關技術的同步發(fā)展，大厚度切割件的橫剖面及縱剖面精度有了較大提高，表面均勻。可實現(xiàn)長時間穩(wěn)定加工厚度為1000mm左右的大厚度工件。 （3） 脈沖電源技術有了新的突破。脈沖電源技術是往復走絲線切割機床的核心之一，它直接影響加工工藝指標，其發(fā)展方向是數(shù)字化、自適應控制、節(jié)能、超低電極絲損耗、低表面粗糙度。例如：蘇州三光科技股份有限公司生產(chǎn)的BKDK、SKD2控制系統(tǒng)應用了技術脈沖電源。它的成功運用，使“三光”系列產(chǎn)品尤其是具有多次切割功能的系列產(chǎn)品增添了新的內涵，具有節(jié)能、切割效率高、電極絲損耗低以及窄脈寬穩(wěn)定加工的特點。 （4） 機床本體精度有了較大的提高。以往的往復走絲線切割機床X、Y坐標工作臺采用步進電機配合減速機構驅動滾珠絲杠的方式，存在較大的傳動誤差，近年許多國內的品牌產(chǎn)品采用了直流或交流伺服電機作驅動單元直接驅動滾珠絲杠，同時采用了帶螺距補償功能的半閉環(huán)控制，可以利用數(shù)控系統(tǒng)對機床的定位精度誤差進行補償和修正。在保證精度的前提下，減小因長期使用而導致的加工精度下降，延長機床的使用壽命。 （5） 走絲系統(tǒng)進一步完善。線架結構推陳出新，剛性進一步提高，同時配以高靈敏度的恒張力機構，確保了整個加工過程中電極絲的張力恒定，為保證表面加工質量提供了良好條件。 （6）多次切割技術成功運用。往復走絲線切割機床實現(xiàn)多次切割是精密傳動及控制技術、脈沖電源技術、數(shù)控技術的綜合應用的結果，也是提高切割加工精度及表面質量的重要手段。目前，具有多次切割技術的往復走絲線切割機床紛紛走向市場。如蘇州三光HA系列往復走絲線切割機床，采用SKD2控制系統(tǒng)和EAPT自動編程系統(tǒng)，控制系統(tǒng)帶有專家數(shù)據(jù)庫，可為用戶提供詳細的多次加工工藝參數(shù)。機床本體采用進口交流伺服系統(tǒng)驅動X、Y坐標工作臺，同時采用螺距補償功能，定位精度高、可長時間穩(wěn)定加工、加工件表面光滑無條紋,尤其是大規(guī)格機床加工的型孔的精度和跳步精度均比以往機床有明顯提高,整機性能向前邁出了堅實的一步。在平均加工速度為50mm²/min時,通過4次切割能穩(wěn)定獲得Ra≤1.0 μm的表面粗糙度,精度≤10μm 。 相信隨著我國經(jīng)濟的高速增長,往復走絲電火花線切割機床的市場容量將不斷擴大,加工技術水平也會日漸成熟,并將為我國模具工業(yè)的發(fā)展做出新的貢獻。
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