目前沙迪克慢走丝线切割已被广泛应用于模具加工。由于线切割加工一般都是在热处理后进行,从而避免了热处理变形、表面脱碳等弊病。有很多模具制造单位,往往是线切割后,稍加研磨就装配使用。还有的不经研磨就直接装配使用,结果经常出现崩刃、折断、碎裂现象,即使不出现上述现象,冲模的刃磨寿命也不长。
线切割机加工时,放电区电流密度高达10000A/mm2,温度高达10000℃~12000℃,加注的介质液急剧冷却,致使切割面表层硬度仅20HRC左右,而内部淬火层硬度却高达70HRC以上,其后为热影响区,再后才是原硬度区。尤为严重的是原材料内部因为淬火呈拉应力状态,线切割所产生的热应力也是拉应力,两种应力叠加的结果很容易达到材料的强度极限而产生微裂纹,从而大大缩短冲模寿命,因此线切割不能作为凸模、凹模的最终加工工序。CrWMn材料线切割后切口断面硬度分布及回火、时效后的硬度变化情况。
为什么沙迪克慢走丝线切割时内部热会影响沙迪克慢走丝线精度?
(1)结构性热源。电动机发热如主轴电动机、进给伺服电动机、冷却润滑泵电动机、电控箱等均可产生热量。这些情况对电动机本身来说是允许的,但对于主轴、滚珠丝杠等元器件则有重大不利影响,应采取措施予以隔离。当输入电能驱动电动机运转时,除了有少部分(约20%左右)转化为电动机热能外,大部分将由运动机构转化为动能,如主轴旋转、工作台运动等;但不可避免的仍有相当部分在运动过程中转化为摩擦发热,例如轴承、导轨、滚珠丝杠和传动箱等机构发热。
(2)工艺过程的切削热。切削过程中刀具或工件的动能一部分消耗于切削功,相当一部分则转化切削的变形能和切屑与刀具间的摩擦热,形成刀具、主轴和工件发热,并由大量切屑热传导给工作台夹具等部件。它们将直接影响刀具和工件间的相对位置。
(3)冷却。冷却是针对设备温度升高的反向措施,如电动机冷却、主轴部件冷却以及基础结构件冷却等。设备往往对电控箱配制冷机,予以强迫冷却。
4.设备结构形态对温升的影响
在设备热变形领域讨论工设备结构形态,通常指结构形式、质量分布、材料性能和热源分布等问题。结构形态影响沙迪克慢走丝线切割时的温度分布、热量的传导方向、热变形方向及匹配等。
沙迪克慢走丝特性说明(Sodick)
四轴线性马达装置:X、Y、U、V搭载线性马达,沙迪克专利冷却形式;
全闭式控制:四轴海德汉光学尺(0.01um)
自动穿丝装置:实现高可靠性自动熔断及自动穿丝作业(AWT)
加工液温度恒定装置:可使得加工液温度保持稳定,达到高精度切割要求;
加工液面自动调整装置:通过液面自动调整,可实现无人化作业(喷水或浸水皆可)
工作台:原“C字型”工作台变更为陶瓷“口字型”工作台;
UTY编辑系统:通过该系统可在机台上实现作业程序编辑;
0.1线径切割电源:搭载可作0.1线径切割之电源,实现更小R角处理;
TK2:加工中的变形量大幅降低,依赖于“TK2”回馈控制电路的应用;
触控式操作:ALN系列线切割世界首先搭载了触控式平板电脑操作模式;
液面跟踪功能:标准配置Z轴跟踪液面跟踪功能,该解决方案可提高操作性;
无人化操作:依赖高速自动接线装置及液面跟踪调节功能,提高工作效率;
自行开发:ALM系列要素技术由Sodick自行开发·制造,发挥高性能