CN102019472A - 一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：以快走丝线切割机床为载体，将此机床改造成为中走丝线切割机床；具体包括以下步骤：1)将快走丝线切割机床的切割精度±0.03mm，调整为中走丝线切割机床的切割精度±0.01mm；2)将快走丝线切割机床的切割表面光洁度Ra3.2～1.6，调整为切割表面光洁度Ra0.8；3)将快走丝线切割机床切割速度40-60mm²/min，调整为切割速度120mm²/min；4)将快走丝线切割机床的控制系统修改为中走丝线切割，形成多次切割控制结构，提高被加工工件的精度和表面光洁度。本发明使切割精度可控制在±0.01mm的范围内，有效提高了切割精度，并且通过使用碱性切割液作为快走丝线切割机床的工作液，降低了被加工工件的表面粗糙度。

Description

一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法

技术领域

本发明涉及一种对工件精加工的方法，特别是一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法。属于模具加工设备技术领域。 

背景技术

现有技术中，根据电火花线切割机床的走丝方式不同，分为慢走丝线切割机床、中走丝线切割机床和快走丝线切割机床，慢走丝线切割机床的动静态精度技术指标高，丝杠副具有螺距补偿和反向倍隙的补偿，切割工件的光洁度高，但它的结构复杂、制造成本和使用成本都很高，而快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床相比，尽管动静态精度技术指标比较差，但具有结构简单、造价低、使用过程耗材少等优点，因此，在国内大量生产并被广泛使用。但是，随着国民经济的发展和技术水平的提高，人们对产品的质量要求越来越高，要求模具的精度越来越高。由于现有的快走丝线切割机床对工件加工精度不高，因此，容易产生质量问题，主要体现在：(1)表面加工线痕粗而且深，尺寸精度只能达±0.03mm范围内；(2)切割工件表面光洁度较低，在Ra3.2～Ra1.6之间；(3)没有独立的过滤系统，切割出来的产品外表色泽是黑色，切割后形成的杂质会因为没有过滤好而黏附在滑轮和导轨，导致机床常出现故障，缩短机床的使用寿命。 

发明内容

本发明的目的是为了解决快走丝线切割机床对工件加工粗糙、易造成杂质黏附在滑轮和导轨等问题，提供一种能够提高切割精度和降低表面粗糙度的基于快走丝线机床的中走丝线切割方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 

1、一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：以快走丝线切割机床为载体，将此机床改造成为中走丝线切割机床；通过提高储丝筒的圆度、圆柱度和母线直线度，将所述快走丝线切割机床的控制系统修改为中走丝线切割，形成多 次切割控制结构，提高被加工工件的精度和表面光洁度，具体包括； 

1)将所述快走丝线切割机床的切割精度由±0.03mm调整为中走丝线切割机床的切割精度±0.01mm；提高加工精度； 

2)将所述快走丝线切割机床的切割表面光洁度由Ra3.2～1.6调整为切割表面光洁度Ra0.8；降低表面粗糙度； 

3)将所述快走丝线切割机床切割速度由40-60mm2/min调整为切割速度120mm2/min，使加工速度提高2-3倍；提高加工速度、缩短加工时间。 

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现： 

实现本发明目的的一种实施方案是： 

1)提高储丝筒的圆度、圆柱度和母线直线度 

通过珩磨工具对储丝筒的圆度、圆柱度和母线直线度进行调整或修复，使储丝筒的圆度公差从0.015～0.02mm调整或修复至0.005～0.01mm，母线直线度从0.015mm调整或修复至0.005～0.01mm，侧母线的直线度从0.025mm调整或修复至0； 

2)提高切割尺寸精度和保证切割件的形位精度 

采用水平仪对床身进行检测，并用垫块重新垫平床身，减少床身的扭曲，使床身扭曲量在0～0.025mm之间； 

3)减少机床爬行现象和提高机床精度 

调整机床导轨的直线度，研刮导轨表面，使接触精度提高；调整丝杠精度，减少上下悬臂扭曲变形，使上下悬臂平行并处于同一垂直平面上； 

4)导轮调整 

经过3)步的上下悬臂调整后，两个前导轮之间的直线误差在0～0.01mm之间，两个后导轮的平行度和垂直度都在0～0.008mm之间； 

5)选择机床的工作液 

采用碱性切割液作为机床的工作液，并在工作液箱内部增加过滤阀，使用有压力过滤净化水箱。 

实现本发明目的的一种实施方案是：通过第2)步的减少床身扭曲，使工作台的台面平面度由原来的1000mm测量长度上0.04mm的允差，提高到1000mm测量长度上0.01mm的允差。 

实现本发明目的的一种实施方案是：通过第5)步选择的碱性切割液，使切割表面光洁度Ra＝0.8μm。 

采取如下措施防止造成切割线痕深： 

1)调整快走丝线机床的丝筒圆度，使所述丝筒的圆度保持在0.005mm范围内，防止在丝筒高速旋转中造成线的松紧不一致，从而防止造成线的抖动及产生切割过深的线痕， 

2)定期检测快走丝线机床的导轮轴承，或者定期每三个月更换一次导轮轴，以保持所述导轮轴承形状不变； 

3)调整导轮滑轮在同一个截面上，防止切割线左右晃动，主要是保证导轮总成的安装支架的垂直度和平行度，不扭曲变形，保证滑轮在同一个截面上。 

本发明具有如下突出的有益效果： 

1、本发明以快走丝线切割机床为载体，将此机床改造成为中走丝线切割机床，即通过对快走丝线切割机床的储丝筒、床身、悬臂、导轮的改造，使切割精度可控制在±0.01mm的范围内，有效提高了切割精度。 

2、本发明通过使用碱性切割液作为快走丝线切割机床的工作液，降低了被加工工件的表面粗糙度，切割表面光洁度Ra＝0.8μm。 

3、本发明通过在工作液箱内部增加过滤阀，使用有压力过滤净化水箱，减少工作液中带有因杂质而导致的二次放电的情况发生，提高了加工精度。 

附图说明

图1为快走丝线切割机床的工作状态示意图。 

图2为快走丝线切割机床可移动线架的示意图。 

图3为图2的左视图。 

图4为快走丝线切割机床床身的俯视图。 

其中，1-储丝筒，2-床身，3-上下悬臂，4-导轮，41-前导轮，42-后导轮，5-工作台，6-水平仪。 

具体实施方式

具体实施例1： 

图1、图2、图3和图4构成本发明的具体实施例1。 

参照图1，本实施例以泰州东方数控机床厂的DK7732快走丝线切割机床为载体，将此机床改造成为中走丝线切割机床。通过对储丝筒1、床身2、上下悬臂3、导轮4等机床部件的改造，达到提高切割精度及降低切割表面粗糙度的效果，具体包括以下步骤： 

1)修复储丝筒1圆度、圆柱度和母线直线度 

参照图2，所示虚线部分是原快走丝线切割机床的圆度，圆度公差为0.015～0.02mm，会导致丝线出现抖动现象，通过珩磨工具或工件对储丝筒1修复后，现已将圆度公差修复至0.005～0.01mm；参照图3，所示虚线部分为原快走丝线切割机床的母线直线度和侧母线的直线度，母线直线度为0.015mm，侧母线的直线度为0.025mm，通过珩磨工具或工件对储丝筒1修复后，现已将母线直线度修复至0.005～0.01mm，侧母线的直线度修复至0。 

2)提高切割尺寸精度和保证切割件的形位精度 

参照图1和图4，通过水平仪6对床身2进行检查，并用垫块重新垫平床身2，减少床身2的扭曲，使床身2扭曲量在0～0.025mm之间；减少床身2扭曲后，使工作台5的台面平面度由原来的1000mm测量长度上0.04mm的允差，提高到 1000mm测量长度上0.01mm的允差。 

3)减少机床爬行现象和提高机床精度 

调整机床导轨的直线度，研刮导轨表面，使接触精度提高；调整丝杠精度，减少上下悬臂3扭曲变形，使上下悬臂3平行并处于同一垂直平面上； 

4)导轮4调整 

经过3)步的上下悬臂3调整后，两个前导轮41之间的直线误差在0～0.01mm之间，两个后导轮42的平行度和垂直度都在0～0.008mm之间； 

5)选择机床的工作液 

用碱性切割液作为机床的工作液，并在工作液箱内部增加过滤阀，使用有压力过滤净化水箱；使用碱性切割液后，切割表面光洁度Ra＝0.8μm。 

本发明的应用实例：原快走丝线切割机床对零件切割后，尺寸精度在±0.03mm范围内，表面呈黑色且粗糙，表面光洁度为Ra＝3.2μm；在经过改造的快走丝线切割机床对零件切割后，尺寸精度在±0.01mm范围内，表面呈银色且光滑，表面光洁度为Ra＝0.8μm。 

改造后的中走丝线切割机床在切割质量和加工效率比原有的快走丝机床提高了好几倍，而其他的损耗基本没有增加。 

采用本发明所述的技术改造方法，可以达到： 

1.提高加工精度：原快走丝线切割机床的切割精度在±0.03mm范围内，经改造后，中走丝线切割机床的切割精度可控制在±0.01mm范围内。 

2、降低表面粗糙度：原快走丝线切割机床出厂的切割表面光洁度为Ra3.2～1.6，现在的机床切割表面光洁度在Ra12.5以上。经改造后，切割表面光洁度可达Ra0.8。 

3.提高加工速度、缩短加工时间：原快走丝线切割机床切割速度在40-60mm2/min，现在切割速度为120mm2/min，加工速度提高2-3倍。 

4、可实行多次(多刀)切割，以保证精度和表面光洁度。 

Claims (5)

1.一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：以快走丝线切割机床为载体，将此机床改造成为中走丝线切割机床；通过提高储丝筒(1)的圆度、圆柱度和母线直线度，将所述快走丝线切割机床的控制系统修改为中走丝线切割，形成多次切割控制结构，提高被加工工件的精度和表面光洁度，具体包括：

1)将所述快走丝线切割机床的切割精度由±0.03mm调整为中走丝线切割机床的切割精度±0.01mm；提高加工精度；

2)将所述快走丝线切割机床的切割表面光洁度由Ra3.2～1.6调整为切割表面光洁度Ra0.8；降低表面粗糙度；

3)将所述快走丝线切割机床切割速度由40-60mm2/min调整为切割速度120mm2/min，使加工速度提高2-3倍；提高加工速度、缩短加工时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：通过对快走丝线切割机床的储丝筒(1)、床身(2)、上下悬臂(3)、导轮(4)进行改造，实现中走丝线切割的加工效果，具体包括以下步骤：

1)提高储丝筒(1)的圆度、圆柱度和母线直线度

通过珩磨工具对储丝筒(1)的圆度、圆柱度和母线直线度进行调整或修复，使储丝筒(1)的圆度公差从0.015～0.02mm调整或修复至0.005～0.01mm，母线直线度从0.015mm调整或修复至0.005～0.01mm，侧母线的直线度从0.025mm调整或修复至0；

2)提高切割尺寸精度和保证切割件的形位精度

采用水平仪(6)对床身(2)进行检测，并用垫块重新垫平床身(2)，减少床身(2)的扭曲，使床身(2)扭曲量在0～0.025mm之间；

3)减少机床爬行现象和提高机床精度

调整机床导轨的直线度，研刮导轨表面，使接触精度提高；调整丝杠精度，减少上下悬臂(3)扭曲变形，使上下悬臂(3)平行并处于同一垂直平面上；

4)导轮(4)调整

经过3)步的上下悬臂(3)调整后，两个前导轮(41)之间的直线误差在0～0.01mm之间，两个后导轮(42)的平行度和垂直度都在0～0.008mm之间；

5)选择机床的工作液

采用碱性切割液作为机床的工作液，并在工作液箱内部增加过滤阀，使用有压力过滤净化水箱。

3.根据权利要求2所述的一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：通过第2)步的减少床身(2)扭曲，使工作台(5)的台面平面度由原来的1000mm测量长度上0.04mm的允差，提高到1000mm测量长度上0.01mm的允差。

4.根据权利要求2所述的一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于：通过第5)步选择的碱性切割液，使切割表面光洁度Ra＝0.8μm。

5.根据权利要求2所述的一种基于快走丝线机床的中走丝线切割方法，其特征在于采取如下措施防止造成切割线痕深：

1)调整快走丝线机床的丝筒圆度，使所述丝筒的圆度保持在0.005mm范围内，防止在丝筒高速旋转中造成线的松紧不一致，从而防止造成线的抖动及产生切割过深的线痕，

2)定期检测快走丝线机床的导轮轴承，或者定期每三个月更换一次导轮轴，以保持所述导轮轴承形状不变；

3)调整导轮滑轮在同一个截面上，防止切割线左右晃动，主要是保证导轮总成的安装支架的垂直度和平行度，不扭曲变形，保证滑轮在同一个截面上。

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