刘金程,狄士春,韦东波

(哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

电火花线切割在模具制造、难加工材料及精密复杂零件的加工等方面起着十分重要的作用,在我国制造业中占有重要地位。其加工效率的提高一直是各国学者研究的主要方向之一。采用粗丝大电流线切割加工,能显著提高电火花线切割的加工效率,在下料中的应用尤为明显。然而,在粗丝下料电火花线切割加工中,断丝一直是限制其应用的主要问题。加工过程中一旦发生断丝,就会迫使加工停止,需重新穿丝,降低了加工效率。换丝还会增加加工成本。通过对电极丝断丝后断口形态的分析,确定引起断丝的主要原因有拉断、熔断、切断,还提出了由于氢脆造成的脆断。确定断丝原因后,可分析出电火花线切割机床和加工工艺的不合理部分,进行改进,避免断丝,以达到保证加工效率的目的。

1 断口形态及其形成的分析

1.1 拉断断口形态及其形成

在粗丝下料电火花线切割加工过程中,为减小加工区域电极丝的振动,提高加工稳定性,需要根据电极丝的直径对其施加一定的轴向拉力。在保证低于电极丝屈服强度的情况下,尽量选用较大的拉力。但实际加工中电极丝所受的轴向拉力是不断变化的,当拉力过大、超出电极丝的承受能力时,就会导致电极丝被拉断。实验表明,对直径为2mm的铜丝施加轴向拉力的开始阶段,铜丝的长度不断增加,直径逐渐变小;继续增大拉力,当拉力增加到一定数值时,铜丝的某处突然明显变细,形成细颈;继续增加拉力,铜丝细颈处的截面面积急剧减小,最后在细颈处断裂。……