中走丝加工(电火花数控中走丝线切割加工)是一种高精度的金属切割工艺,广泛应用于模具制造、精密零件加工等领域。其加工标准涉及设备性能、加工工艺、精度控制、操作规范等多个方面,以下是主要标准的详细说明:
- 几何精度:
- 工作台面的平面度误差≤0.02mm/m²。
- 坐标轴(X、Y 轴)的直线度误差≤0.015mm/m,垂直度误差≤0.02mm/300mm。
- 定位精度:≤0.03mm,重复定位精度≤0.02mm(根据机床型号和等级可能更高)。
- 运动稳定性:
走丝系统运行时,电极丝的振动幅度≤0.01mm,确保加工轨迹稳定。
- 脉冲电源稳定性:输出电压波动≤±1%,脉冲宽度和间隔精度≤±5%。
- 数控系统:具备不少于 3B/ISO 代码编程能力,支持断电记忆、自动对中、间隙补偿等功能,插补精度≤0.001mm。
- 材料:常用钼丝(直径 0.12~0.20mm),高精度加工可选用钨钼合金丝。
- 张力控制:张力范围通常为 8~12N,加工过程中张力波动≤±1N(需配备恒张力装置)。
- 类型:水基工作液(乳化液浓度 5%~10%)或专用中走丝切割液,pH 值 7.5~9.0,电导率≤50μS/cm。
- 更换周期:每加工 50~100 小时更换一次,或根据杂质含量(目视浑浊时需更换)。
加工阶段 |
脉冲宽度 |
脉冲间隔 |
电流 |
电压 |
走丝速度 |
适用场景 |
粗加工 |
20~80μs |
4~10 倍脉宽 |
3~5A |
80~100V |
8~10m/s |
快速去除材料 |
半精加工 |
10~20μs |
5~8 倍脉宽 |
2~3A |
70~90V |
6~8m/s |
预留精加工余量 |
精加工 |
2~10μs |
3~5 倍脉宽 |
1~2A |
60~80V |
4~6m/s |
保证表面粗糙度 |
- 普通精度:±0.03mm(适用于一般模具)。
- 高精度:±0.01~±0.02mm(适用于精密零件、级进模等)。
- 粗加工:≤3.2μm;半精加工:≤1.6μm;精加工:≤0.8μm(可通过多次切割提升)。
- 直线度:≤0.02mm/100mm;平行度:≤0.03mm/100mm;垂直度:≤0.03mm/100mm。
- 工件装夹:采用压板、螺栓或专用夹具,确保装夹牢固,垂直度误差≤0.02mm。
- 电极丝校准:使用校直器调整电极丝垂直度,误差≤0.01mm/100mm。
- 对刀精度:采用自动找边或接触感知对刀,定位误差≤0.005mm。
- 实时监控:观察加工电流、电压波动,异常时暂停并检查(如断丝、短路)。
- 多次切割策略:粗加工后预留 0.05~0.1mm 余量,通过 2~3 次精加工修正精度(每次切割余量递减)。
- 防护装置:机床必须配备防护罩,加工时禁止打开防护门。
- 防触电:工作液箱接地电阻≤4Ω,操作时佩戴绝缘手套。
- 断丝处理:发生断丝时立即切断电源,清理残留电极丝后再重新穿丝。
- 精度测量:使用三坐标测量仪(CMM)、投影仪、千分尺(精度 0.001mm)等。
- 表面粗糙度:采用粗糙度仪(如 TR200)检测。
- 尺寸公差:按图纸要求,允许偏差 ±0.02mm(高精度件 ±0.01mm)。
- 表面质量:无明显切割纹路、烧伤或变形,粗糙度符合工艺要求。
- 形位公差:按图纸标注,未标注时执行 GB/T 1184-1996 中 K 级标准。
- 国家标准:
- GB/T 7926-2005《电火花线切割机(单向走丝型)精度检验》
- GB/T 16903-2008《电火花线切割机(往复走丝型)技术条件》
- 行业标准:
- JB/T 5544-2013《电火花线切割机 技术条件》
- JB/T 10082-2011《电火花线切割机 数控系统技术条件》
问题 |
可能原因 |
解决措施 |
尺寸超差 |
电极丝张力不足 / 机床振动 |
调整张力至标准值,加固机床地脚 |
表面粗糙度差 |
脉冲参数不合理 / 工作液污染 |
优化精加工参数,更换清洁工作液 |
断丝频繁 |
导轮磨损 / 电参数过大 |
更换导轮,降低电流和脉宽 |
加工效率低 |
脉冲间隔过大 / 材料硬度过高 |
缩小脉间,采用分步切割或预热处理 |
通过严格遵循上述标准,可确保中走丝加工的精度、效率和稳定性,满足不同行业的精密加工需求。实际应用中需结合具体设备性能和工件要求灵活调整工艺参数。