刘志东,潘 阳,李谢峰,潘慧君

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)

具有中国自主知识产权的往复走丝电火花线切割机床(也称为“高速走丝电火花线切割机床”,HSWEDM)自20世纪70年代步入市场后,以其较高的性价比被模具加工市场所接受,目前的产销量已达到每年5万台左右[1]。其加工工艺指标尤其是切割效率,在解决了极间冷却的问题,经历了从20世纪80年代至21世纪初的沉寂后,目前有了质的提高,已成为机械加工领域不可替代的加工手段[2],且其应用领域不断拓展,技术水平也在不断提升。下面就目前HSWEDM所具有的工艺特点、工艺水平及应用进行阐述。

1 高效稳定切割

目前在实用的高效稳定切割方面,HSWEDM的稳定切割效率已接近单向走丝电火花线切割机床(也称为“低速走丝电火花线切割机床”,LSWEDM)的水平[3]。如在使用特定工作液的情况下,采用智能型脉冲电源已能实现在平均加工电流4～7.5 A条件下的长期稳定切割。此时的平均切割效率(含换向时间)可达到120～200 mm2/min[4]。表1是采用HL-09型智能电源进行长期稳定切割的一组参数。

表1 连续切割100万mm2参数表

图1是采用表1的参数进行电极丝损耗试验的情况。可看出,利用此参数可连续切割100万mm2以上,且电极丝直径从0.18 mm损耗到0.10 mm后仍可使用,最终电极丝断丝的原因是因为弹性基本消失,电极丝产生热疲劳后被拉断的。

图1 电极丝损耗曲线图

之所以能达到该工艺效果,主要有以下3个原因:首先,须保证加工处于正常的极间冷却状态;其次,合理地调整放电脉冲电流的前后沿;第三,及时调整极间非正常脉冲放电(如采用等能量脉冲),一旦发现连续非正常放电时,及时切断脉冲放电以保护电极丝不受损害等。……