[发明专利]往复走丝电火花线切割加工电极丝单边松丝消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电火花线切割加工技术，尤其是一种高速往复走丝电火花线切割加工技术，具体地说是一种往复走丝电火花线切割加工电极丝单边松丝消除方法。

背景技术

    目前，高速往复走丝电火花线切割机床电极丝在储丝筒带动下进行正反转走丝，在通常情况下,经过一段时间加工后，电极丝在储丝筒上就会逐步出现一端松一端紧的现象，俗称“单边松丝”现象。由于电极丝具有一定的刚性，在通过定位导轮后实际呈现如图1所示的弧线状，其与上下导轮的公切线存在偏差δ，δ的大小将随着电极丝张力T的变化而改变。在实际加工过程中如果电极丝张力不稳定，其空间位置也将产生变化，因此单边松丝会对加工状态产生较大影响。单边松丝将使电极丝在由上往下的正向切割与由下往上的反向切割时，电极丝空间位置发生改变，致使短路、空载等一系列不正常放电现象发生，不仅降低了切割速度、电极丝的使用寿命，还影响到工件的加工精度和表面质量。以往走丝系统通过增加恒张力装置，来控制加工过程中电极丝张力的变化，如图2所示为常用的重锤式恒张紧装置，但增加恒张力装置后由于装置响应的滞后性及对电极丝产生冲击式拉伸，一方面不能实时调整加工中的张力变化，并且还会造成电极丝的过度塑性拉伸和断丝几率增加，此外上丝比较麻烦也是使用者不大愿意采用恒张力装置的一个重要原因。因此十分有必要对“单边松丝”问题提出新的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对目前高速往复走丝电火花线切割加工中电极丝因受力不均极易造成单边松丝而影响加工质量及使用寿命的问题，发明一种往复走丝电火花线切割加工电极丝单边松丝消除方法，以减少甚至消除以往普遍存在的高速往复走丝电火花线切割电极丝正反走向电极丝张力不均匀也即通常所说的“单边松丝”问题，从而达到改善电极丝的放电状态，进而改善加工精度、表面粗糙度、加工速度，同时延长电极丝使用寿命的目的。

本发明的技术方案是：

一种往复走丝电火花线切割加工电极丝单边松丝消除方法，其特征是它通过变频调速装置控制储丝筒正反向转速，实现储丝筒正反转差速转动以消除高速往复走丝电火花线切割电极丝正反走向电极丝所受张力的差值，消除“单边松丝”现象，进而改善加工精度、表面粗糙度，延长电极丝使用寿命。

所述电极丝自上而下（正向走丝）的走丝速度小于电极丝自下而上（反向走丝）的走丝速度。

所述电极丝自上而下（正向走丝）的走丝速度大于电极丝自下而上（反向走丝）的走丝速度。

所述电极丝正向走丝与反向走丝的速度差值为0.01m/s~30m/s。

本发明的方法还包括改变电极丝正反走向时高频脉冲电源能量和/或调整电极丝正反走向时喷液冷却流量的方法来消除电极丝的单边松丝现象。

本发明的有益效果：

本发明通过分析单边松丝产生的根本原因，解决了电极丝张力不均匀的问题，所采取的措施简单易行，不仅简化了走丝结构，也消除了通过外部装置施加外力补偿电极丝张力的变化所产生的不利影响。

本发明通过首先从机理上解决了困扰往复走丝电火花线切割自发明以来数十年的单边松丝问题，保持了电极丝张力虽然会随着加工过程逐渐降低，但这是一个逐渐均匀降低的过程，不会在一次换向过程中就产生张力的急剧变化，维持了电极丝空间位置的稳定性，进而保障了放电加工的稳定性，提高了切割速度、加工精度、表面质量，由于在电极丝反向运行时电极丝可以快速通过加工区域，使得断丝的几率大大降低，电极丝寿命大大增加等。试验表明在不运用变速切割时，割500mm高度的工件，连续切割10小时，就出现严重“单边松丝”现象，使得加工难以继续正常进行；而改用变速切割技术，正向丝速12m/s，反向丝速16m/s，连续切割35小时以上，没有单边松丝现象，且加工稳定。

根据往复异速走丝电火花线切割的原理，在工作液冷却正常的前提下，结合异速走丝电火花线切割试验，在原始走丝速度10m/s左右时，推荐不同切割厚度45号钢的正反走丝速度差的范围：