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線切割機常見問題39例

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一、X、Y運動的直線度是怎麼保證的?
首先應明確,某一軸的直線度是指它在兩個平面的直線度。如X軸的直線度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直線度,這如同一條路—即不左右彎曲也不得上下起伏。
機牀的託板是承載在導軌上的,所以導軌的平直度就決定運動的直線度。丟失直線度的原因有二,一是導軌本身狀態的平直度,二是導軌安裝基準面的平直度。高精度且狀態穩定的導軌,託板和牀身組合在一起纔是保證直線度的根本條件。導軌,託板和牀身的高低溫和時效處理,目的也在於此。
滾柱(鋼珠)的不一致將導致受力點少或撬撬板現象也是顯而易見的。
要注意到,因絲槓的不規範的運動也會牽動導軌,比如絲槓的軸向與導軌不平行,絲槓與絲母的中心高不一致,絲槓與絲母間承受一個扭轉力以及絲槓的彎曲等,都會在絲槓運動的同時,強推硬扛地干擾破壞了導軌的直線運動,這就是我們強調的要把絲槓、絲母、絲槓座和絲母座都做得精確規範的基本原因。
不管是“V”形還是“一”形,導軌和滾道上均不得沾染任何污物雜質,它不但影響導軌的運動的平直度,而且導致導軌的損毀和變形。導軌要求是一塵不染的,這是保養和維護機牀,保持長久精度的守則之一。
二、X、Y運動的垂直度是怎麼保證的?
兩軸的垂直度是建立在各自的直線度的基礎上的,直線的誤差會在垂直度測量時反映出來,數值疊加的結果使垂直度測量失實失準,所以是首先保證各自的直線度,再保證互相的垂直度。
兩軸的垂直度完全取決於中託板上的兩組導軌的垂直度,裝配時是把一組導軌固定在基準上,測量並調整待另一組導軌與基準垂直後,再行固定並配打銷釘孔,從而把中託板上兩組導軌的垂直度固定下來。這個裝配和測量過程,即要追求操作的穩妥有效,還應該有意把精度提高一檔,這個中間工藝指標的控制是非常重要的,因爲不管是裝機,修理或一段時間的實效,都會使這個精度變差,如果初始安裝就把允許的誤差值用足,那以後的精度就會超值失準了。比如某機牀精度標準爲0.02,則首次裝配時的內控精度應是在0.012以下。重要部位的首裝嚴控和銷釘鏍釘穩妥有效,加之導軌本身的平直精準,兩軸的垂直度就有保證了。
如同直線度一樣,絲槓的工作狀態也是影響垂直度的重要因素。與導軌定位面成一定夾角的任何一個外力,都將造成導軌的異動,因爲導軌只是導軌,並沒有夾死。所以一旦發現X、Y軸的垂直度超標,要認真判斷是導軌自身的形變或錯位造成的還是絲槓的運動干擾的。如果是導軌的導向作用所致,分別在幾個位置使絲槓和絲母重複鬆開再緊固的適配過程,其超標的方向和數值應大體穩定的。如果是絲槓和絲母運動的干擾所致,將失去方向和數值 ,甚至造成鉬絲脫槽。所以通常在直線機牀上加裝錐度裝置形成的簡易錐度機牀,一般把最大切割錐度限制在±60。這個錐度值對一些出模斜度加工任務的完成已綽綽有餘了。更大錐度的切割則要依賴於專用錐度機牀,這種機牀要從結構上解決導輪與UV偏擺隨動的問題。不存在偏擺後導輪槽的干擾作用,切割的錐度從原理上講是準確的。伴生的負面影響是,爲解決偏擺隨動問題而使整體剛性降低,運動遲滯和回差凸現,運動保真度精確度也大打折扣。日常應用,直線切割的通用性,穩定性和方便靈活性也受到影響,直、錐已很難兼顧。
十一、線切割“花絲”現象分析與解決
一段時間的切割後,鉬絲會出現一段一段的黑斑,黑斑通常有幾到十幾毫米長,黑斑的間隔通常有幾到幾十釐米。黑斑是經過了一段時間的連續電弧放電,燒傷並碳化。變細變脆和碳化後就很容易斷。黑斑在絲筒上形成一個個黑點,有時還按一定規率排列形成花紋,故稱爲“花絲”。
十二、“花絲”現象的成因
因不能有效消電離造成連續電弧放電,電弧的電阻熱析出大量碳結成炭精粒,鉬絲自己也被碳化。工件較厚(放電間隙長)、水的介電係數低(恢復絕緣能力差)、脈衝源帶有一個延遲滅弧的直流分量(大於10mA)這三者之一是“花絲”現象的基本條件。放電間隙內帶進(或工件內固有)一個影響火花放電的“雜質”是“花絲”現象的誘因。 “花絲”與火花放電加工的拉弧燒傷是同一道理,間隙內的拉弧燒傷一旦形成,工件和電極同時會被燒出蝕坑並結成炭精粒,炭精粒不清除乾淨就無法繼續加工。細小的炭精粒粘到那裏,那裏就要拉弧燒傷,面積越來越大,決無自行消除的可能性。如果工件和電極發生位移,各自與對面都會導致新的拉弧燒傷,一處變兩處。唯一辦法是人下手清理,而線切就無能爲力了。
十三、“花絲”的發生和發展
在放電間隙長、蝕除物排出困難、恢復絕緣能力差、火花爆炸無力時,“雜質”很容易產生,電阻熱迅速變拉弧燒傷,炭精粒也相拌而成,這個拉弧點隨絲運動,其間每個脈衝能量都透過這個拉弧點釋放,直到這個拉弧點走出工件,絕緣纔有可能恢復,纔有可能產生新的火花放電。鉬絲這個點的燒傷炭化(即黑斑)就形成了。如果間隙內剛纔誘發拉弧燒傷的那個點仍頑強存在,極容易與現在接觸的鉬絲點重複電弧放電,第二個燒傷炭化(即黑斑)點就又形成了。所以那個點與工件出口的距離往往等於兩黑斑間的距離。自第一個燒傷炭化以後,絲上留了一個炭化點,工件間隙留了一串炭化點,極細的炭精粒播散到水裏隨時會進入間隙,它們都成了“花絲”的誘發因素。成了“交叉感染”,到這時,絲、水、工件換了哪個都不管用,以至統統換了都無濟於事。一段時間過後,“交叉感染”的那些誘發因素沒了,同等條件,甚至還是那塊料,又能切了。
十四、“花絲”的表象和觀察
因電弧放電、短路、開路和碳精粒生成,脈衝源電流表會大幅擺動。放電火花會相間出現發紅、發黃、發白。初形成的黑斑因熱燒和碳化而變粗些,從間隙透過並燒蝕幾次後又變細。一段時間加熱和張力作用當然也使黑斑處變細。變脆是因爲燒紅又冷卻,嚴重炭化造成的。因“花絲”在絲筒上形成的花斑很容易規律排列,所以很多人試圖發現規律,結果與絲筒周長、導輪周長、導電塊與誰的距離都不對。如果有規律,就是燒傷發生點到工件出口的距離。
十五、“花絲”的解決和分析

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