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高速走丝二次电火花线切割工艺的探索 Ｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｇａｒｙ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ ＩＥＤＭ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 成都旭光电子股份有限公司（６１０５００） 刘蓉 【摘要】对高速走丝线切割机床与低速走丝线切割机床的加ＩＩ艺方法进行分析。在高速走丝 机床上，采用二次切割加ＩＩ艺，提高其加ＩＩ件的技术指标，使之接近或达到低速走丝机床 的技术参数。 关键词 高速走丝线切割机床 二艺研究 编制程序 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ＩＥＤＭ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｅａｒｃｈ，ｅｄｉｔ ｐｒｏｇｒａｍ 数控低速走丝线切割机床与高速走丝线切割机 床相比较，高速走丝线切割机床由于受到电极丝损 问题的提出 耗、机械结构与精度、进给系统的开环控制、加工中 对比高速走丝线切割设备与低速走丝线切割设 乳化液导电率的变化、加工环境的温度变化及加工 备技术规格，如表１所示。 特点（如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大）等因 表ｌ电火花线切割机度技术参数对比 素影响，其加工精度、工艺指标、自动化程度等方面 与低速走丝线切割机床相比都有明显的差距。但二 者的价格相差十几倍之多。 因此，如何使用高速走丝机床，在加工中通过工 艺参数的调整、改变操作方法及调整切割程序来提 高高速走丝线切割加工精度和质量，使之接近或达 从表１可以看出高速走丝线切割机床与低速走 到低速走丝机床的加工质量和精度，以达到理想的 丝线切割机床在主要加工技术参数指标值上，无论 工艺效果，并减少设备投入成本．这正是企业专业技 是加工尺寸精度和加工表面粗糙度，还是加工效率， 术人员十分关注的问题。 都存在着较大的差距。 （接上页）法在图像降噪方面有着很好的效果（见 素）进行小渡变换与逆变换耗时较长（约２ｓ），在焊 图２）。同时，从降噪后的图像上可以看出，图像的细 缝实时跟踪时可以采用开窗口的形式，选取所需部 节保持得较好。与邻域平均（见图３）、中值滤波（见 分进行处理，以减步图像处理时间。 图４）方法的对比分析结果表明，该方法不仅能高质 参考文献 量地消除图像中的随机点噪声，而且能有效地保留 原图像中大量的细微影纹和边缘信息。所以在实际 Ｌ王其隆 弧焊过程质量实时传感与控制 北京；机械工业 应用中，小波降噪方法是一种很有效的降噪技术。 警 和分析 北京：清华大学出版社，１９９９：７２ 结论和讨论 ３ 蔡汉添 小波变换域中图像噪声平滑技术・光学技术， １９９８（６）≈６～９ 由实验结果可知，小波阈值法是一种很有效的 ４ Ｄｏ 。ｈ。Ｄ Ｌ Ｗ ｖｅｌ ｔ Ｓｈ ｋ 。 ｄＷ Ｖ．Ｄ Ａ Ｔ 一 焊缝图像平滑技术。然而，在焊缝跟踪的实际应用中 Ｍｉｎ Ｔｏｕ ｒ．Ｐｒ。Ｅ—ｓ ｉｎ Ｗａｖｅ１ｅｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ 还有很多方面值得研究，在以后的工作中应该注意 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．１９９３ １０９ 如下一些问题： ５．Ｍａｉｌａｔ Ｓ Ｇ．Ｍｕｌｔｉｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ １．阈值选取问题：由于弧光照射不均以及工件 Ｉｍａｇｅｓ ａｎｄ ｗａｖｅ［ｅｔ Ｍｏｄｅｌｓ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ ＡＳＳＰ，１９８９，３７ 表面不同反射系数的影响，可以对小渡变换的不同 ‘１２） ２ ｏ９ｌ～２ １１０ 级数和小波系数的不同部分利用不同的阚值进行操 。 Ｄｏｎｏｈｏ Ｄ Ｌ Ｄｅ－Ｎｏｉｓｉｎｇ ｂＹ Ｓｏｆｔ－ＴｈｒｅｓｈｏＩｄｉｎｇ＿ ＥＥＥ 作，即采用局部闽值的方式。 Ｔ “ Ｔｔ 。。 ’４１（。） 。～ ２’实时性问题 对整幅焊缝图像（３２。 ２４。像 责任编辑周守清 ．。ｎ． 《新技术新工艺》・机械加工与自动化２００２年第１期 维普资讯 http://www.cqvip.com
高速走丝线切割机床多数采用一次切割加工， 跳，导轮的轴向、径向窜动，电极丝张力等。由于是在 现有设备基础上进行切割。因此，排除设备因素的振 源分析，只针对电极丝张力进行分析。电极丝在加工 中的高速运动和切割中放电产生高温，使电极钼丝 损耗，直径减少，造成张力下降，振幅增大。因此，紧 丝后是使处在半敞开状态下的钼丝在第２次切割中 减小振动，得以顺利完成第２次切割加工。 而低速走丝线切割机床能达到好的加工技术指标． 均采用了多次切割加工工艺。为改善高速走丝线切 割机床的加工品质，应进行高速走丝线切割的多次 切割加工研究，以提高生产效率，降低切割表面粗糙 度值，提高切割的几何尺寸精度 工艺分析及切割方法的改进 １．高速走丝机床一次切割工艺的分析 以冲裁模凸、凹模的线切割加工为例．当采用高 速走丝机床一次切割完成模具加工时，为获得好的 实验结果的对比 采用二次切割加工工艺后．加工的工件不仅尺 寸精度提高，表面污渍有效去除，手感光滑无毛刺， 粗糙度降低，且由于二次切割时，放电作用和乳化液 的有效冷却，使切割面硬化层增加，从而大大提高了 模具的寿命。在２５ｍｍ厚的钢件上，切割尺寸为 加工精度和加工质量，需要采用降低高频电源的脉 宽参数、减少功放管的只数、输出电流控制在０．８～ １．２Ａ等措施，这将降低加工速度（效率）。这种以降 低加工效率为代价来提高加工精度和表面质量的方 法，对切割厚度在１０ｍｍ以下的工件尚能见效。但 切割厚度在３０ｒａｍ以上时，由于乳化液不易进入被 加工表面，冷却效果差．加之钼丝与工件之间产生的 电弧高温作用．在工件表面容易出现烧结．致使工件 １００ｍｍ×１００ｍｍ的方孔，选用苏州第三光学仪器厂 型号为ＤＫ７７２５ｅ的高速走丝线切割机床，应用不同 的切割方法，其工艺参数和加工效果如表２所示。 表２一次切割与二次切割效果对比 加功 一功 ｏ．１５ ４ ｏ．８ ３５０ ３．２ 表面出现较粗糙的硬化层（Ｒ １．６～３．２ｐｍ），造成 加工后表面质量不高．不易清洗。 ２．二次切割工艺的方法 次切割方法１）程序的编写在进行二次切割方法的具体实 二次切割中的 第１擞切割 ｏ．１５ 二次切割中的 第２次切割 ｏ．１５ ６ ３ １～１ ５ ｏ．５ ３１ｏ ２０ ６．４ １．６ 施中，首先遇到的就是如何编制程序。一次切割完成 的加工程序，若以凸模尺寸为基准，凹模程序即按照 模具常规配合间隙进行编制。经过多次工艺分析和 反复实验，并考虑到机床二次切割时重复定位精度 为２ ｍ和二次切割放电间隙等固素，我们得出的结 论是：采用二次切割方法加工时，其程序编制应比一 次切割方法编制的凹模尺寸单边小５ｆｆｍ。例如：一 冲模的凸凹模的配合间隙要求是０．０１ｒａｍ，凸模按 照图纸尺寸编制切割程序，则凹模的切割程序应以 ０对０的间隙来编程。 由表２的数据可见，采用二次切割方法的工效 提高了４ ，表面粗糙度值大大降低。 结语 采用二次切割加工工艺，只要程序编制正确，参 数选择合理，操作得当，提高加工生产效率和技术指 标是完全可行的。 目前，这种方法已经在我公司开发的大功率发 射管及各种类型的开关管的模具中采用，并取得了 ２）操作方法二次切割时的第１次切割以提高 满意的效果。可见二次或多次切割加工工艺是高速 走丝线切割加工工艺技术的一个重要的发展方向， 是值得加以研究和推广的一种工艺方法。 加工工效为目的，所以可增加高频电源的脉宽和功 放管只数，加工电流选择１～１．５Ａ．第１次切割以较 高的切割速度完成后回到切割起点。 第２次切割过程的实质是为了提高工件加工精 度和表面质量，是一个低腐蚀放电的过程，所以应降 参考文献 １．曹跃忠，周大农．高速走丝线切割机床精度的现状与提高 途径．电加工，］９９８（３） 低高频电源的脉宽，减少功放管的只数，使跟踪电流 调整到机床运行速度与空走速度相等时进行切割。 在实际操作中，当第１次切割完成后．第２次切割之 前必须进行的关键步骤是紧丝。影响高速走丝线切 割机床切割质量的主要因素之一是电极丝的振动。 产生振动的原固主要有贮丝筒的动态不平衡和径 ２．伍俊，李明辉．浅谈高速走丝电火花线切割加工技术的发 展趋势．电加工与模具，２０００（２） ３．王至尧．电火花线切割工艺．北京：原子能出版社 ４．苏州沙迪克公司．ＤＫ７７３２型线切割机床技术说明书 ５．北京阿奇公司．ＣＣ］０９型线切割机床技术说明书 责任编辑２００２年第ｌ期 周守清 ．２１． 《新技术新工艺》’机械加工与自动化
