循环使用电极丝的单向电火花线切割方法
【技术领域】
[0001]本申请属于线切割工艺技术领域，特别是涉及一种循环使用电极丝的单向电火花线切割方法。
【背景技术】
[0002]电火花加工是利用脉冲火花放电蚀除被加工材料来进行加工，加工电极与被加工材料之间因存在液态电介质并不接触，所以可用较软的电极(工具)加工硬而脆的金属等导体和半导体材料。电火花加工中以移动的电极丝切割加工最为广泛。电极丝切割有单向走丝(慢走丝)和往复走丝(快走丝)两大类型，其中往复走丝线切割是我国自主发展的机电一体化技术，为我国所特有，其优点是设备造价低廉，钼合金电极丝(钼丝)可多次反复放电使用。特别适合机械加工难以胜任的高硬度、高强度、高熔点、高韧性、高脆性材料(如:钨钼合金、记忆合金、镁合金、硬质合金、聚晶金刚石、钕铁硼等)的加工，广泛应用于模具制作、航天航空、医疗器械、仪器仪表、电子电器、机械制造等各领域的精密或异型零部件的加工、制造。
[0003]目前已有单向走丝线切割的电极丝(一般是铜合金丝)都是一次通过式使用，电极丝由储丝筒引送至加工区一次放电后离开加工区就报废了，尤其是小能量切割时造成电极丝的严重浪费;往复走丝线切割的电极丝是多次反复使用，但因往复走丝的两个方向都放电切割形成换向条纹，加工的精度远远差于单向走丝线切割。
【发明内容】
[0004]本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，该方法可以在提高电极丝的利用率的同时提高加工精度。
[0005]—种循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，包括正向走丝步骤和反向走丝步骤，正向走丝步骤的走丝方向与反向走丝步骤的走丝方向相反，在正向走丝步骤中走丝时进行放电切割加工，在反向走丝步骤中走丝时暂停放电切割加工。
[0006]通过在正向走丝的时候进行放电切割加工，而在反向走丝的时候暂停放电切割加工，可以避免现有的双向走丝技术中，往复走丝放电切割所形成的换向条纹，使得加工精度和表面粗糙度可以接近单向走丝的水平。同时，还可以具备往复走丝线切割的优点，可以实现电极丝的循环使用，平均单位加工长度的电极丝消耗只有单向走丝线切割的1/3左右，降低电极丝的消耗，显著提高电极丝的利用率。
[0007]优选的技术方案，其附加技术特征在于:反向走丝步骤中的走丝速度大于正向走丝步骤中的走丝速度。
[0008]在无需顾及功率、切割精度的反向走丝步骤中，提高走丝的速度，可以降低线切割过程中的辅助动作时间，提高线切割的速度。
[0009]进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于:在对工件的某一加工要素进行加工的时候，进行正向走丝，在对上述加工要素加工完成后，再进行反向走丝。
[0010]在对单一加工要素进行加工的时候，只进行正向走丝，避免了往复走丝线切割所产生的换向横纹，同时，也充分利用辅助工时来实现反向走丝，降低了总体的时间消耗。为了适应该方案，在电极丝丝桶上的储丝长度可以达到一万米以上(而普通的双向走丝的丝桶上的储丝长度只有2千米左右)，足以满足单次完成对单一加工要素的加工需要，无需对单一加工要素的切割过程中换向。
[0011]优选的技术方案，其附加技术特征在于:在正向走丝步骤中使用的电源为脉冲电源，脉冲电源的频率为2-8MHZ。
[0012]通过提高脉冲电源的频率，可以提高加工效率，而且减少电火花切割的腐蚀。
[0013]优选的技术方案，其附加技术特征在于:正向走丝步骤中的走丝速度为l_8m/s。
[0014]该速度范围，有利于在保证加工精度和表面粗糙度的同时，尽可能的提高加工效率。
[0015]优选的技术方案，其附加技术特征在于:反向走丝步骤中的走丝速度为8_20m/s。
[0016]采用该速度进行反向走丝，有利于减少无放电切割作业的辅助工时，使得放电切割的时间，可以占到作业时间的2/3以上，甚至可以到4/5，提高了加工效率。
[0017]进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于:对某一加工要素进行加工的时候，进行正向走丝，在对上述加工要素加工完成后，再进行反向走丝;反向走丝步骤中的走丝速度为12m/s，正向走丝步骤中的走丝速度为4m/s，正向走丝步骤中和反向走丝步骤中，使用电极位置保持器，在正向走丝步骤中使用的电源为脉冲电源，脉冲电源的频率为4MHz;放电介质采用水溶性线切割液。
[0018]在对单一加工要素进行加工的时候，只进行正向走丝，避免了往复走丝线切割所产生的换向横纹，同时，也充分利用辅助工时来实现反向走丝，降低了总体的时间消耗。
[0019]通过将脉冲电源的频率设定为4MHz，可以提高加工效率，而且减少电火花切割的腐蚀。
[0020]采用4m/s的速度进行正向走丝，有利于在保证加工精度和表面粗糙度的同时，尽可能的提高加工效率。采用12m/s的速度进行反向走丝，有利于减少无放电切割作业的辅助工时，使得放电切割的时间，可以占到作业时间的一半到3/4，提高了加工效率。
[0021]使用水溶性线切割液作为放电介质，长期使用不排放(或极少排放)、对工作环境和大自然无污染、无毒、无害，并对人体无刺激。
【具体实施方式】
[0022]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下:
[0023]实施例1:
[0024]—种循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，包括正向走丝步骤和反向走丝步骤，在对某一加工要素进行加工的时候，进行正向走丝，在对上述加工要素加工完成后，再进行反向走丝。其中正向走丝步骤的走丝方向与反向走丝步骤的走丝方向相反，在正向走丝步骤中走丝时进行放电切割加工，在反向走丝步骤中走丝时暂停放电切割加工。
[0025]通过在正向走丝的时候进行放电切割加工，而在反向走丝的时候暂停放电切割加工，可以避免现有的双向走丝技术中，往复走丝放电切割所形成的换向条纹，使得加工精度和表面粗糙度可以接近单向走丝的水平。同时，还可以像往复走丝线切割一样，降低电极丝的消耗，提高电极丝的利用率。
[0026]在无需顾及功率、切割精度的反向走丝步骤中，提高走丝的速度，可以降低线切割过程中的辅助动作时间，提高线切割的速度。
[0027]具体说来，是在已有快走丝线切割机床的基础上，采用频率为4MHz的高频纳秒脉冲电源、加装8柱型电极丝保持器后，在中国专利文献CN101161797B所述的水溶性放电组合物中进行线切割，切割Grl2模具钢、工件厚度为45mm，电极采用0.18毫米直径的钼丝，正向走丝速度4m/s，反向走丝速度12m/s，切割加工1mm X 1mm X 45mm的四方主体，表面粗糙度为Ra: 0.007?0.009mm，加工表面无换向条纹，一次切割加工的表面质量达到了 “中走丝”机床切一修二，三次重复切修的效果。
[0028]实施例2:
[0029]本实施例与实施例1的不同之处在于，切割9Cr2模具钢、工件厚度为10mm，电极采用0.12毫米直径的钼丝，正向走丝的走丝速度为lm/s，反向走丝的速度为8m/s，脉冲电源的频率为8MHz，切割加工150mm X 50mm X 1mm的板材，表面粗糙度为Ra: 0.007?0.009mm，加工表面无换向条纹。
[0030]实施例3:
[0031 ]本实施例与实施例1的区别之处在于，本实施例中，切割GCrl5轴承钢，棒料直径为100mm，电极采用0.18毫米直径的妈钼合金丝，正向走丝的走丝速度为8m/s，反向走丝的速度为20m/s，脉冲电源的频率为2MHz，表面粗糙度为Ra: 0.007?0.009mm，加工表面无换向条纹。
[0032]尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如:①将各个实施例中不相矛盾的技术特征相互组合。这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:包括正向走丝步骤和反向走丝步骤，所述正向走丝步骤的走丝方向与所述反向走丝步骤的走丝方向相反，在所述正向走丝步骤中走丝时进行放电切割加工，在所述反向走丝步骤中走丝时暂停放电切割加工。2.根据权利要求1所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:所述反向走丝步骤中的走丝速度大于所述正向走丝步骤中的走丝速度。3.根据权利要求2所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:在对工件的某一加工要素进行加工的时候，进行正向走丝，在对上述加工要素加工完成后，再进行反向走丝。4.根据权利要求1所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:在所述正向走丝步骤中使用的电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为2-SMHz。5.根据权利要求1所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:所述正向走丝步骤中的走丝速度为1-8m/s。6.根据权利要求1中任一项所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:所述反向走丝步骤中的走丝速度为8-20m/s。7.根据权利要求2所述的循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，其特征在于:对某一加工要素进行加工的时候，进行正向走丝，在对上述加工要素加工完成后，再进行反向走丝； 所述反向走丝步骤中的走丝速度为12m/s，所述正向走丝步骤中的走丝速度为4m/s，所述正向走丝步骤中和所述反向走丝步骤中，使用电极位置保持器，在所述正向走丝步骤中使用的电源为脉冲电源，所述脉冲电源的频率为4MHz。
【专利摘要】一种循环使用电极丝的单向电火花线切割方法，包括正向走丝步骤和反向走丝步骤，正向走丝步骤的走丝方向与反向走丝步骤的走丝方向相反，在正向走丝步骤中走丝时进行放电切割加工，在反向走丝步骤中走丝时暂停放电切割加工。方法可以在提高电极丝的利用率的同时提高加工精度。
【IPC分类】B23H7/02
【公开号】CN105562854
【申请号】CN201610083097
【发明人】何赐文, 赵晋胜
【申请人】北京东兴润滑剂有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月6日