循環使用電極絲的單向電火花線切割方法
【技術領域】
[0001]本申請屬于線切割工藝技術領域，特別是涉及一種循環使用電極絲的單向電火花線切割方法。
【背景技術】
[0002]電火花加工是利用脈沖火花放電蝕除被加工材料來進行加工，加工電極與被加工材料之間因存在液態電介質并不接觸，所以可用較軟的電極(工具)加工硬而脆的金屬等導體和半導體材料。電火花加工中以移動的電極絲切割加工最為廣泛。電極絲切割有單向走絲(慢走絲)和往復走絲(快走絲)兩大類型，其中往復走絲線切割是我國自主發展的機電一體化技術，為我國所特有，其優點是設備造價低廉，鉬合金電極絲(鉬絲)可多次反復放電使用。特別適合機械加工難以勝任的高硬度、高強度、高熔點、高韌性、高脆性材料(如:鎢鉬合金、記憶合金、鎂合金、硬質合金、聚晶金剛石、釹鐵硼等)的加工，廣泛應用于模具制作、航天航空、醫療器械、儀器儀表、電子電器、機械制造等各領域的精密或異型零部件的加工、制造。
[0003]目前已有單向走絲線切割的電極絲(一般是銅合金絲)都是一次通過式使用，電極絲由儲絲筒引送至加工區一次放電后離開加工區就報廢了，尤其是小能量切割時造成電極絲的嚴重浪費;往復走絲線切割的電極絲是多次反復使用，但因往復走絲的兩個方向都放電切割形成換向條紋，加工的精度遠遠差于單向走絲線切割。
【發明內容】
[0004]本發明為克服現有技術中存在的技術問題而提供循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，該方法可以在提高電極絲的利用率的同時提高加工精度。
[0005]—種循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，包括正向走絲步驟和反向走絲步驟，正向走絲步驟的走絲方向與反向走絲步驟的走絲方向相反，在正向走絲步驟中走絲時進行放電切割加工，在反向走絲步驟中走絲時暫停放電切割加工。
[0006]通過在正向走絲的時候進行放電切割加工，而在反向走絲的時候暫停放電切割加工，可以避免現有的雙向走絲技術中，往復走絲放電切割所形成的換向條紋，使得加工精度和表面粗糙度可以接近單向走絲的水平。同時，還可以具備往復走絲線切割的優點，可以實現電極絲的循環使用，平均單位加工長度的電極絲消耗只有單向走絲線切割的1/3左右，降低電極絲的消耗，顯著提高電極絲的利用率。
[0007]優選的技術方案，其附加技術特征在于:反向走絲步驟中的走絲速度大于正向走絲步驟中的走絲速度。
[0008]在無需顧及功率、切割精度的反向走絲步驟中，提高走絲的速度，可以降低線切割過程中的輔助動作時間，提高線切割的速度。
[0009]進一步優選的技術方案，其附加技術特征在于:在對工件的某一加工要素進行加工的時候，進行正向走絲，在對上述加工要素加工完成后，再進行反向走絲。
[0010]在對單一加工要素進行加工的時候，只進行正向走絲，避免了往復走絲線切割所產生的換向橫紋，同時，也充分利用輔助工時來實現反向走絲，降低了總體的時間消耗。為了適應該方案，在電極絲絲桶上的儲絲長度可以達到一萬米以上(而普通的雙向走絲的絲桶上的儲絲長度只有2千米左右)，足以滿足單次完成對單一加工要素的加工需要，無需對單一加工要素的切割過程中換向。
[0011]優選的技術方案，其附加技術特征在于:在正向走絲步驟中使用的電源為脈沖電源，脈沖電源的頻率為2-8MHZ。
[0012]通過提高脈沖電源的頻率，可以提高加工效率，而且減少電火花切割的腐蝕。
[0013]優選的技術方案，其附加技術特征在于:正向走絲步驟中的走絲速度為l_8m/s。
[0014]該速度范圍，有利于在保證加工精度和表面粗糙度的同時，盡可能的提高加工效率。
[0015]優選的技術方案，其附加技術特征在于:反向走絲步驟中的走絲速度為8_20m/s。
[0016]采用該速度進行反向走絲，有利于減少無放電切割作業的輔助工時，使得放電切割的時間，可以占到作業時間的2/3以上，甚至可以到4/5，提高了加工效率。
[0017]進一步優選的技術方案，其附加技術特征在于:對某一加工要素進行加工的時候，進行正向走絲，在對上述加工要素加工完成后，再進行反向走絲;反向走絲步驟中的走絲速度為12m/s，正向走絲步驟中的走絲速度為4m/s，正向走絲步驟中和反向走絲步驟中，使用電極位置保持器，在正向走絲步驟中使用的電源為脈沖電源，脈沖電源的頻率為4MHz;放電介質采用水溶性線切割液。
[0018]在對單一加工要素進行加工的時候，只進行正向走絲，避免了往復走絲線切割所產生的換向橫紋，同時，也充分利用輔助工時來實現反向走絲，降低了總體的時間消耗。
[0019]通過將脈沖電源的頻率設定為4MHz，可以提高加工效率，而且減少電火花切割的腐蝕。
[0020]采用4m/s的速度進行正向走絲，有利于在保證加工精度和表面粗糙度的同時，盡可能的提高加工效率。采用12m/s的速度進行反向走絲，有利于減少無放電切割作業的輔助工時，使得放電切割的時間，可以占到作業時間的一半到3/4，提高了加工效率。
[0021]使用水溶性線切割液作為放電介質，長期使用不排放(或極少排放)、對工作環境和大自然無污染、無毒、無害，并對人體無刺激。
【具體實施方式】
[0022]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并詳細說明如下:
[0023]實施例1:
[0024]—種循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，包括正向走絲步驟和反向走絲步驟，在對某一加工要素進行加工的時候，進行正向走絲，在對上述加工要素加工完成后，再進行反向走絲。其中正向走絲步驟的走絲方向與反向走絲步驟的走絲方向相反，在正向走絲步驟中走絲時進行放電切割加工，在反向走絲步驟中走絲時暫停放電切割加工。
[0025]通過在正向走絲的時候進行放電切割加工，而在反向走絲的時候暫停放電切割加工，可以避免現有的雙向走絲技術中，往復走絲放電切割所形成的換向條紋，使得加工精度和表面粗糙度可以接近單向走絲的水平。同時，還可以像往復走絲線切割一樣，降低電極絲的消耗，提高電極絲的利用率。
[0026]在無需顧及功率、切割精度的反向走絲步驟中，提高走絲的速度，可以降低線切割過程中的輔助動作時間，提高線切割的速度。
[0027]具體說來，是在已有快走絲線切割機床的基礎上，采用頻率為4MHz的高頻納秒脈沖電源、加裝8柱型電極絲保持器后，在中國專利文獻CN101161797B所述的水溶性放電組合物中進行線切割，切割Grl2模具鋼、工件厚度為45mm，電極采用0.18毫米直徑的鉬絲，正向走絲速度4m/s，反向走絲速度12m/s，切割加工1mm X 1mm X 45mm的四方主體，表面粗糙度為Ra: 0.007?0.009mm，加工表面無換向條紋，一次切割加工的表面質量達到了 “中走絲”機床切一修二，三次重復切修的效果。
[0028]實施例2:
[0029]本實施例與實施例1的不同之處在于，切割9Cr2模具鋼、工件厚度為10mm，電極采用0.12毫米直徑的鉬絲，正向走絲的走絲速度為lm/s，反向走絲的速度為8m/s，脈沖電源的頻率為8MHz，切割加工150mm X 50mm X 1mm的板材，表面粗糙度為Ra: 0.007?0.009mm，加工表面無換向條紋。
[0030]實施例3:
[0031 ]本實施例與實施例1的區別之處在于，本實施例中，切割GCrl5軸承鋼，棒料直徑為100mm，電極采用0.18毫米直徑的媽鉬合金絲，正向走絲的走絲速度為8m/s，反向走絲的速度為20m/s，脈沖電源的頻率為2MHz，表面粗糙度為Ra: 0.007?0.009mm，加工表面無換向條紋。
[0032]盡管上面對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，例如:①將各個實施例中不相矛盾的技術特征相互組合。這些均屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:包括正向走絲步驟和反向走絲步驟，所述正向走絲步驟的走絲方向與所述反向走絲步驟的走絲方向相反，在所述正向走絲步驟中走絲時進行放電切割加工，在所述反向走絲步驟中走絲時暫停放電切割加工。2.根據權利要求1所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:所述反向走絲步驟中的走絲速度大于所述正向走絲步驟中的走絲速度。3.根據權利要求2所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:在對工件的某一加工要素進行加工的時候，進行正向走絲，在對上述加工要素加工完成后，再進行反向走絲。4.根據權利要求1所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:在所述正向走絲步驟中使用的電源為脈沖電源，所述脈沖電源的頻率為2-SMHz。5.根據權利要求1所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:所述正向走絲步驟中的走絲速度為1-8m/s。6.根據權利要求1中任一項所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:所述反向走絲步驟中的走絲速度為8-20m/s。7.根據權利要求2所述的循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，其特征在于:對某一加工要素進行加工的時候，進行正向走絲，在對上述加工要素加工完成后，再進行反向走絲； 所述反向走絲步驟中的走絲速度為12m/s，所述正向走絲步驟中的走絲速度為4m/s，所述正向走絲步驟中和所述反向走絲步驟中，使用電極位置保持器，在所述正向走絲步驟中使用的電源為脈沖電源，所述脈沖電源的頻率為4MHz。
【專利摘要】一種循環使用電極絲的單向電火花線切割方法，包括正向走絲步驟和反向走絲步驟，正向走絲步驟的走絲方向與反向走絲步驟的走絲方向相反，在正向走絲步驟中走絲時進行放電切割加工，在反向走絲步驟中走絲時暫停放電切割加工。方法可以在提高電極絲的利用率的同時提高加工精度。
【IPC分類】B23H7/02
【公開號】CN105562854
【申請號】CN201610083097
【發明人】何賜文, 趙晉勝
【申請人】北京東興潤滑劑有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月6日