单向走丝电火花线切割机床微细丝运丝张力系统的研究

许庆平,朱 宁,陆晓淳,周 明,李 丹

(苏州电加工机床研究所有限公司,江苏苏州215011)

随着微小零件和模具的发展,人们对微细加工的要求不断提高,单向细丝电火花线切割加工因其具有切缝窄、精度高、工件表面粗糙度值低、无切削力、不受材料硬度限制等优点,正被越来越多的用户选用。通常,当电火花单向走丝加工采用的电极丝直径小于0.07 mm时,可被认为是细丝切割。目前,国外已有采用直径0.02 mm电极丝的单向走丝电火花线切割机床。

采用微细丝进行微精加工时,放电能量非常微弱,加工间隙很小,运丝速度和张力的细微变化都会引起丝位移或振动,导致加工表面的品质恶化,甚至会造成明显的条纹。微细电极丝所能承受的张力有限,对运丝系统的性能要求远高于常规低速走丝电火花线切割机床。随着电极丝直径与放电能量的大幅减小,放电过程及其作用机理都发生了本质的变化,加工过程的稳定性和质量对于微细电极丝张力与丝速的变化等变得异常敏感。要实现高性能的精密微细加工,首先就必须研究微细丝单向走丝线切割机床的张力系统。

1 典型单向走丝电火花线切割机床运丝张力系统简析

目前单向走丝电火花线切割机床运丝张力系统主要有以下两种方式:

(1)常规单向走丝电火花线切割运丝系统(图1)。电极丝由速度轮牵引移动,并由速度电机控制速度,电极丝张力由另一个张力轮实现。张力电机可为磁粉制动器,也可为力矩电机等。……