


【上海機械網(wǎng)】數(shù)控線切割機床由工作臺、走絲機構(gòu)、供液系統(tǒng)、脈沖電源和控制系統(tǒng)等組成。
工作臺又稱為切割臺,由工作臺面、中托板和下托板組成,工作臺面用以安裝夾具和被切割工件,中托板和下托板分別由步進電動機拖動,通過齒輪變速機滾珠絲杠傳動,完成工作臺面的縱向和橫向運動。工作臺面的縱、橫向運動既可以手動完成,又可以自動完成。
走絲機構(gòu)主要由儲絲筒、走絲電動機和導(dǎo)輪等部件組成。儲絲筒安裝在儲絲筒托板上,由走絲電動機通過聯(lián)軸器帶動,正反轉(zhuǎn)動。儲絲筒的正反旋轉(zhuǎn)運動通過齒輪同時傳給儲絲筒托板的絲杠,使托板作往復(fù)運動。電極絲安裝在導(dǎo)輪和儲絲筒上,開動走絲電動機,電極絲以一定的速度作往復(fù)運動,即走絲運動。
供液系統(tǒng)由工作液箱、液壓泵、噴嘴組成,為機床的切割加工提供足夠、合適的工作液。工作液主要有礦物油、乳化液和去離子水等。其主要作用有:對電極、工件和加工屑進行冷卻,產(chǎn)生放電的爆炸壓力,對放電去區(qū)消電離及對放電產(chǎn)物除垢。
脈沖電源是產(chǎn)生脈沖電流的能源裝置。線切割脈沖電源是影響線切割加工工藝指標最關(guān)鍵的設(shè)備之一。為了滿足切割加工條件和工藝指標,對脈沖電源的要求為:較大的峰值電流,脈沖寬度要窄,要有較高的脈沖頻率,線電極的損耗要小,參數(shù)設(shè)定方便。
對整個線切割加工過程和鉬絲軌跡做數(shù)字程序控制,可以根據(jù)ISO格式和3B、4B格式的加工指令控制切割。機床的功能主要是由控制系統(tǒng)的功能決定的。
線切割機床(WirecutElectricalDischargeMachining簡稱WEDM),屬電加工范疇,是由前蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關(guān)觸點受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時,發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉,從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法。線切割機也于1960年發(fā)明于前蘇聯(lián),我國是第一個用于工業(yè)生產(chǎn)的國家。其基本物理原理是自由正離子和電子在場中積累,很快形成一個被電離的導(dǎo)電通道。在這個階段,兩板間形成電流。導(dǎo)致粒子間發(fā)生無數(shù)次碰撞,形成一個等離子區(qū),并很快升高到8000到12000度的高溫,在兩導(dǎo)體表面瞬間熔化一些材料,同時,由于電極和電介液的汽化,形成一個氣泡,并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高。然后電流中斷,溫度突然降低,引起氣泡內(nèi)向爆炸,產(chǎn)生的動力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑,然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體,并被電介液排走。然后通過NC控制的監(jiān)測和管控,伺服機構(gòu)執(zhí)行,使這種放電現(xiàn)象均勻一致,從而達到加工物被加工,使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。電火花線切割機按走絲速度可分為高速往復(fù)走絲電火花線切割機(ReciprocatingtypeHighSpeedWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“線切割機床”)、低速單向走絲電火花線切割機(LowSpeedone-waywalkWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“慢走絲”)和立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(VerticalWireElectricalDischargeMachiningmachinetoolWithRotationWire)三類。又可按工作臺形式分成單立柱十字工作臺型和雙立柱型(俗稱龍門型)。
編輯本段線切割機床發(fā)展歷程
控制系統(tǒng)自20世紀60年代后期至70年代中期,我國高速走絲線切割機床的數(shù)控系統(tǒng)專用工控機,采用晶體管分立元件組成門電路,再由門電路組成寄存器、輸入控制器、運算器、輸出控制器等,加工程序則通過扳鍵開關(guān)手工輸入,或通過光電閱讀機從穿孔紙帶讀入,采用輝光數(shù)碼管和氖燈顯示計數(shù)長度以及X、Y坐標值(二進制)。進入20世紀70年代后期,數(shù)控系統(tǒng)已過渡到以中、大規(guī)模集成電路芯片為主的電路?;驹砗徒Y(jié)構(gòu)雖然未改變,但功能得到加強,可靠性也提高了。它的輸入仍然有手工輸入(扳鍵或按鍵)和紙帶輸入(電報機頭)兩種方式,指示有熒光數(shù)碼管和發(fā)光二極管形式。該類產(chǎn)品一直到80年代末都在使用。隨著單板微型計算機(將CPU、RAM、ROM、輸入輸出接口裝在一塊印制電路板上的計算機,簡稱單板機)的出現(xiàn),高速走絲線切割機控制器大量使用以Z-80為微機處理器的單板機,真正實現(xiàn)了功能強、價格的目標。對于簡易數(shù)控系統(tǒng)來說,這是一個輝煌的時期,在其它相關(guān)行業(yè)的發(fā)展促進下,使數(shù)控高速電火花線切割機得到了迅速的普及。
到20世紀90年代,數(shù)控系統(tǒng)以8051系列單片機的控制器都具有圖形縮放、齒隙補償、短路回退、斷絲保護、停電記憶、自動對中、加工結(jié)束自動停機等功能,并有錐度切割功能。帶顯示器的編程、控制一體機也已開始使用,只是所編制的程序,不能直接傳輸?shù)狡渌刂婆_上,但有配備打印機、紙帶穿孔機等外部設(shè)備,而且也只能控制單臺機床。隨著計算機的迅速發(fā)展和普及,采用臺式微型計算機(包括工控機),能夠控制分別獨立工作的幾臺機床。在允許數(shù)量范圍內(nèi),增加機床只需增加控制卡。各機床的工作狀態(tài),可通過切換畫面分別監(jiān)視。這樣不僅節(jié)約了控制系統(tǒng)的成本,又利用了計算機強大的數(shù)據(jù)存取能力。自動編程系統(tǒng)功能在不斷增強,編程方式也多種多樣,有指令輸入、作圖法、掃描法、CAD文檔轉(zhuǎn)換等,還可通過U盤、網(wǎng)絡(luò)等接口、通信進行數(shù)據(jù)交換。避免了手工輸入程序、繪圖低效率和帶來的差錯。
目前,快走絲線切割技術(shù)的發(fā)展已走向明朗化,在保持往復(fù)走絲線切割優(yōu)點的基礎(chǔ)上,不斷的探索和研究,把新的理論、新的方法,應(yīng)用到新的系統(tǒng)中。新一代控制系統(tǒng)將會更穩(wěn)定、更實用、更簡單、更方便。