探讨实训教学过程中影响线切割钼丝利用率的因素
2016-04-04邓小芳
程 义,邓小芳
(江西科技学院 机械学院,江西 南昌 330098)
探讨实训教学过程中影响线切割钼丝利用率的因素
程 义,邓小芳
(江西科技学院 机械学院,江西 南昌 330098)
随着数控技术的发展,制造业的突飞猛进,数控线切割的作用日益突出。文章以江西科技学院数控实训中线切割钼丝的利用率为话题,将理论研究与实际运用有机的结合起来,希望能够引起人们对电火花线切割加工的进一步关注,能够对机械生产的实际工作发挥指导作用。
钼丝;利用率;实训;线切割
江西科技学院使用的HL系统DK7740线切割机,每台机床上的钼丝实际使用寿命平均为50h,和厂家出厂给定的理论寿命150h相差甚远。这样的高消耗不仅提高了成本而且还违背了当今社会“节能”、“环保”的发展理念。笔者结合多年的教学经验和学生实训过程中遇到的问题,对钼丝的利用率低下进行了总结。
1 实训教学中钼丝使用情况
数控电火花线切割是一种直接利用电能进行材料加工的现代加工方法。它蚀除量少,材料利用率高,不仅能加工各种各样的硬、脆、韧金属材料,而且还能加工各种各样的精密复杂零件。因而从20世纪50年代刚刚开始发展就受到国内外制造业的广泛关注,并迅速成为制造业中一种必不可少的重要加工方法。作为线切割电极的重要原材料——“钼”元素。自1778瑞典科学家C.W.cheele发现以后,由于具有高熔点、高密度、高温强和高硬度等特性而被广泛应用。市场上使用的钼丝规格一般为:Φ0.06~Φ0.22mm,它是将优质高温钼原料采用先进的热冷拉结合工艺加工而成。本学院使用的HL系统DK7740线切割机,钼丝直径Φ0.18mm,长2000m/盘,每盘丝分6~7次用完,每台机床上的钼丝实际使用寿命平均为50h左右,钼丝利用率只有其寿命的30%左右。
在整个实训过程中,时间短、流动性大是学生参加线切割实训面临的难题。穿丝、电参数设置详解、加工工艺的系统学习被压缩。实际上,在教学过程中,任课教师负责穿丝以及加工参数的设置。教师在演示加工以前先向学生介绍电火花线切割的加工原理、机床的基本操作、绘图软件的使用方法等。学生在熟悉机床以后,自己设计图形,保存好文件以后由教师演示加工过程,学生模仿教师的操作方法,最终加工出零件来。但学生在实训的过程中经常会出现断丝现象,导致钼丝利用率低下。
2 断丝原因分析
(1)不执行操作规程断丝。实训过程中学生好奇心比较强,在教师没有介绍操作方法以前就有很多同学想自己先操作一下,如果机床不在锁定状态,学生盲目的移动工作台很容易将丝拉断。加工之前如果学生没有将F11高频开关打开就将工件靠近钼丝,如果工件接触钼丝以后工作台还向前移动就很容易将丝挤短(或拉断)。加工前没有处理切入处的油污、毛刺或者某些不导电的物质,导致电极丝被勒断,实训结束以后学生打扫机床时没有小心操作同样也很容易将丝碰断。
(2)加工过程中断丝。图形不符合加工要求的断丝,加工过程中采用直径为0.18mm的钼丝,如果图形太小或者图形某一部分走丝路线太密集,当距离小到和丝的直径很接近的时候,则容易造成夹丝现象,从而断丝。电参数改变的断丝,学生在加工过过程中错误的改变了电参数导致加工速度不符合加工要求而断丝。没有保护措施的断丝,在加工特殊工件时,工件落下使没有保护措施的钼丝被砸断。
(3)与工作液体相关的断丝。江西科技学院线切割机工作液的配制和更换主要由负责该课程的教师担任,夏季、秋季气温高,工作液挥发快,原液补充不及时,导致工作液排渣能力差,从而容易断丝。水嘴使用时间过长,喷水口无法集中到钼丝上也是断丝的原因之一。
(4)其他情况断丝。导丝机构磨损,高频电源故障,工作台抖动,加工时间过久钼丝变细、张力减小、导致钼丝抖动,选择的加工材料不规则或者材料本身杂质过多等因素都会引起断丝。
3 花丝问题解决
(1)花丝形成的原因。“花丝”就是在线割加工中心钼丝出现几到十几毫米长黑斑的现象,黑点在钼丝上形成的花纹就称之为“花丝”,这些黑斑出现说明钼丝就要断了。“花丝”原因:①水的介电系数低(恢复绝缘能力差);②加工工件较厚(放电间隙长);③脉冲源带有一个延迟灭弧的直流分量(大于10mA)这三者之一是“花丝”现象的基本条件。
(2)解决方法。在线割加工中尽量避免加工较厚的工件,以免在工件中由于放电时间长而形成积碳花丝,把加工介质水的浓度提高,增加介质的绝缘性。
4 结语
总之,管理不当是造成高校实训过程中钼丝利用率不高的主要因素。合理的安排实训时间,严格的执行操作规程,正确的使用机床设备是提高钼丝利用率的有效方法,也是提高教学质量的良好途径。使其在机械加工中得到更好的利用,发挥更大的作用。
[1]李明辉,扬晓欣,等.数控电火花线切割加工工艺及应用[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2]王发展,李大成,孙院军,等.钼材料及其加工[M].北京:冶金工业出版社,2008.
Exploration on Factors of Affecting Utilization Ratio of Wire Cutting Molybdenum Wire in the Process of Practical Teaching
CHENG Yi,DENG Xiao-fang
(Technology Institute,Jiangxi Science and Technology College,Nanchang,Jiangxi 330098,China)
With the development of numerical control technology,manufacturing industry is developing rapidly and CNC wire cutting has become an increasingly important role.Based on utilization ratio of CNC wire cutting molybdenum wire in practice of jiangxi science and technology college,the paper combines theoretical research and practical application,hoping to be able to cause people's further attention to wire cutting processing,which can play a guiding role for mechanical production practical work.
molybdenum wire;utilization;training;cutting
TG356.4
A
2095-980X(2016)10-0143-01
2016-09-23
程义,助理实验师。