如何选择数控电火花线切割机床.doc

怎样正确选择数控电火花线切割机床数控电火花线切割机床是精密加工设备，国家有关部门对它的生产制造以及精度的检测制定了一系列技术标准，然而由于市场需求大，一些制造厂为提高产量无视质量，特别是中国东部一些不具备机床生产条件的私营小企业也在生产线切割机床，以次充好，给广大用户特别是国外用户的选型带来诸多不便，稍有不慎用户自身利益就受侵害，所以在如选型特别是确定制造商及品牌时就显得尤为重要。首先应根据自己的产品和生产需要确定机床的功能和规格大小，而在选型时用户容易忽略对今后发展的要求，因为机床不是消耗品，虽然一次性投入大但使用寿命却很长，如果只顾眼前不考虑企业自身的发展因素，那么在不久的将来必然出现重复性投资，这种情况的用户我们遇到不少，因此选型时要有一个超前意识，要有发展眼光，也就是说选型时要使自己所选的机床无论在功能上还是在技术水平上都要有所储备。其次就是如何确定生产厂家了，重点是质量、信誉和产品价格的比较，在质量信誉上从以下几个方面比较： （1）生产规模：规模太小在激烈的市场竞争中容易被淘汰，在产品的研发、创新上 也没有实力。 （2）生产方式：整机制造厂对各个生产工序的质量均能得到有效控制，而组装式的生产对机床的内在质量以及生产全过程是无控制的，因为这种生产方式的机床的主机构都是CNC系统的制造，是由其它厂家完成的，目前发达国家对于复杂产品较多采用这种社会化方式的生产，此种生产方式的前提是完善的市场体系以及健全的商业法律，在这方面中国目前还是有差距的，所以提醒用户对制造厂的生产方式应有足够的注意。第三个方面就是价格，也是用户和制造厂家都最为敏感的，但是有一点是一致的，就是产品性能是价格的基础，产品价格又是性能、品质的体现，也就是我们常说的性能价格等，所以说脱离性能谈价是毫无意义的，价格高固然用户不能接受，但价格过低也不是好事，因为价格低意味着厂家必须降低成本（做生意总不能赔本），但质量与成本存在一个临界点，低于此点就是纯淬的劣质产品，如中国东部一些线切割机床生产厂的产品就是这种情况，所以用户在考虑价格的同时不能忘记线切割机床是长期使用的精密加工设备。第四个方面是耳听为虚、眼见为实，由于市场的激烈竞争，制造厂家之间不免会表露出一些有意中伤对方的言行，尽管这种心情可以理解，但是却扰乱了用户的选型环境，所以说这些厂家的不良言行本身是对用户不负责任的，但是用户只要做到眼见为实，这些干扰也就不攻自破，所以用户在选购线切割机时一定要看实物、看样件，特别是高厚度的演示，这样用户才能心中有数。3、在选购线切割机床时应如何正确认识质量与服务的关系： 产品质量与售后服务的最终目的都有是对用户在正常使用该产品时的保证，零故障率也是一企业永恒追求的目标，优良的品质是售后服务的基础，而售后服务是产品质量的延续，我们认为品质优良的产品一定是出自于有实力的正规企业，而出于对自身信誉的保证这样的企业对售后服务也是非常重视的，另外产品质量好故障率低，售后服务的成本也会降低，虽然二者缺一不可，但是用户首先应关注的是产品自的品质，售后服务做得再好，对质量而言只能是一种弥补的方式，而一台成熟可靠的线切割机床其设计开发过程中就已经考虑到了故障率的降低，以及如何使维修服务更为方便，而售后服务的质量首先反映的是企业的价值观和道德水平，其次是企业的管理能力和服务人员自身的品德，也只有那些具有实力有发展，视品牌如生命的企业才能具备这三个方面。4、在选型时应如何判断机床的精度保持性： 在模具加工中线切割加工一般为最后工序，所以对加工精度要求很高，如果机床的机械精度不好，将直接影响产品及模具的加工质量，最终导致失去用户、失去市场，因此在线切割机床选型时，如何判断机械精度及结构、优劣是非常重要的。一般来讲新机床的精度容易判断，因为有国标GB792687以及相关的机床精度通用标准，所在新机床调试验收时就能知道合格与否。然而最重要的则是对机床精度保持性的判断，因为机床精度保持性的好坏只有在该机床经过一定时期的使用才会反映出来，而国家标准也无法对其进行严格的定量控制，所以只能是用户自己在选型时对机床及结构进行深入细致的了解，切不可道听途说、偏听偏信一些没有根据的传言，以免挠乱您的判断力。下面我们就从机床工作台的传动结构、导轨结构、驱动方式等几个方面进行阐述。 4-1、丝杠及其安装结构 丝杠的精度固然重要，但是如果丝杠的安装结构不合理，再好的丝杠也无济于事。 首先要观查丝杠的形式，看看是滚珠丝杠，还是三角螺纹丝杠或梯形螺纹丝杠。在线切割机床上，滚珠丝杠优于三角螺纹丝杠和梯形螺纹丝杠，并且要求丝杠的直径尽可能大些，增加钢性。其次是丝杠的安装结构、滚珠丝杠属精密传动部件，因此要想充分发挥其精密性，那么对丝杠的装配结构要求也较高，必须采用两端固定、轴承支撑，对于大行程机床，还要对丝杠进行预拉伸，以减少丝杠的挠度，从而提高机床工作台的运动精度。4-2、齿轮传动结构 （1）首先要详细了解齿轮箱内齿轮数量，参加传动的齿轮越多，传动阻力越大，齿面易磨损，传动易产生齿轮间隙，导致机床工作台的系统误差越大，齿轮越多如果装配不好还易产生偶然误差，所以传动齿轮越少越好，采用一对齿轮传动误差最小，所以选型时深入了解工作台运动的齿轮传动结构是非常重要的。（2）仔细观察工作台传动齿轮箱的工作环境，润滑性能。有些厂家的早期机床由于设计上的不合理，使切削液很容易进到齿轮箱里，使齿轮长期在切削液的浸泡中工作，这种设计是非常不合理的，轻者增加齿轮的磨损，重者使步进电机进水烧坏，所以用户在选型时一定要观察工作台齿轮箱的位置，确保切削液一定不能浸入，这点对机床精度保持性至关重要。4-3、导轨的刚性及整体结构 （1）导轨是保证工作台运动精度的关键，用户在选型时应高度重视。首先观察导轨的横截面的大小，在同等条件下，越粗状，刚性越好，加工中越不易产生变形，其次是向厂商了解导轨的材料和热处理工艺。一般来讲，为保证其强度且变形小，以高碳合金钢、整体淬火或越音频淬火工艺为较好。（2）直接观察导轨结构，目前市场上常见的导轨结构有以下几种： 1 镶钢滚珠式滚动导轨； 2 镶钢滚柱式滚动导轨； 3 直线滚动导轨； 4 弹性轴承铸铁导轨。 第一种与第二种的区别在导轨的滚体上，一个是滚珠一个是滚柱。滚珠与导轨面是点接触，滚柱与导轨面是线接触，所以它的耐磨性和承载能力都大大优于滚珠式，而弹性轴承铸铁导轨是一种简易导轨，被淘汰。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米尔公司、瑞阿奇公司进口的机床中都是采用的第二种和第三种结构，所以通过对比，用户在选型时应尽量考虑第二种和第三种结构。4-4、驱动方式 数控线切割机床一般都是步进电机驱动，在步进电机中又有反应式和混合式等的区分，用以实现不同的步距角，市场上最常见的是反应式步进电机，反应式步进电机又有三相三拍、三相六拍、五相十拍、五相双十拍等的不同驱动方式。此种电机步距角大，且只有三相绕组，随着市场需求的不断提高，以及国家机械工业部有关部门对机床工业整体水平要求的提高，五相十拍将逐渐取代三相六拍，这是因为五相十拍不仅将三相六拍的步距角近一步细分，并且电机绕阻也增加为五相，所以传动平稳且力大。综上所述，用户在选型时为确保机床精度长期可靠，应应该选用这样的结构： （1）选用直径尽可能大些的精密滚珠丝杠，并且要两端均有固定的轴承支撑结构； （2）工作台的传动齿轮要少，以一对齿轮为佳，并且齿轮箱的位置结构确保绝对不能浸入切削液； （3）尽量选用截面积大或宽厚比大的滚柱式镶钢滚动导轨或直线导轨； （4）选择五相十拍步进电机驱动方式，如有条件可选用混合式细分驱动或交流伺服驱动就更理想。 5、在选购大规格线切割机床时应注意哪些问题： 大规格的线切割机床，由于加工范围大承载能力强（如苏州长风机电科技有限公司的DK7780型，X、Y行程为8001000，承重达2000Kg以上），在加工大型模具时国内外的机床无法与之相比，所以它能创造的效益是很可观的。但是如果机床出现问题，特别是机床本身的内在质量有问题，它所造成的损失同样也是惨重的，所以对于大规格的线切割机床的选型一定要特别慎重。由于大行程、大承载的特点，所以选型时就应重点考虑机床的结构与刚性，使之能够保证在大型工件加工时对精度有可靠保证，在结构上与中小型线切割机床有以下明显的区别：1 工作台必须采用全支撑结构，提高机床刚性以保证重载而不变形。 2 采用进口直线导轨保证重载之下仍有良好的灵敏度和运动精度。 3 同小型机床比滚珠丝杠直径必须加大。 4 用户在选择机床时可以让厂家出示营业执照，营业执照上标明了厂家的注册资金，企业的注册资金越大就说明厂家有实力，应该可以放心购买数控电火花线切割机床的主要组成部分数控电火花线切割机床包括机床脉冲电源和数控装置三大部分。1.机床部分：机床在床身的支承下由下列各部分组成。1.运丝机构：运丝机构的作用是将绕在贮丝筒上的钼丝通过丝架做反复变换方向的送丝运动，使钼丝在整体长度上均匀参与电火花加工。以保证精度的稳定性，同时可延长丝的使用寿命。贮丝筒的转动是由一只交流电机带动，丝速按高、中、低共分为五档。高速运丝利于排屑，低速运丝传动平稳。2.丝架导丝机构：它的作用是通过丝架把钼丝支撑成垂直于工作台的一条直线，以便对零件进行加工。有些机床丝架上有两个拖板（U、V）分别由两个步进电机带动，可用来加工锥体。任一拖板超出行程范围时，由行程开关断开步进电机电源，致使两拖板停止运动。3.数控坐标工作台：用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y两方向的移动，工作台分上下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动，变频系统每发出一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，再通过一对变速齿轮带动滚珠丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。4.冷却系统冷却系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变成稳定持续的电弧放电，影响加工质量。工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可以冷却受热的电极和工件，防止工件变形。2.脉冲电源脉冲电源是电火花线切割加工的工作能源，它由振荡器及功放板组成，振荡器的振荡频率、脉宽和间隔比均可调。根据加工零件的厚度及材料选择不同的电流、脉宽和间隔比。加工时钼丝接电源的负极，工件接电源的正极。3.数控装置数控装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分进行有序的动作。电火花线切割加工原理特点及应用线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种。电火花线切割加工是利用金属丝（钼丝钨钼丝）与工件构成的两个电极之间进行脉冲火花放电时产生的电腐蚀效应来对工件进行加工，以达到成形的目的。其基本原理如图1-1所示：被加工的工件作为阳极，钼丝作为阴极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件和钼丝上。钼丝与工件之间有足够的具有一定绝缘性的工作液。当钼丝与工件之间的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被电离击穿，在钼丝与工件之间形成瞬时的放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需的形状。图 1-1线切割加工原理图由于采用单向脉冲