淺談導輪工作精度對線切割加工精度的影響

摘 要:在快走絲線切割機床中，由于電極絲的位置主要是由主導輪決定的，因此主導輪的工作精度直接影響零件的加工精度，文章分析了主導輪工作精度對線切割加工精度的影響，并提出了提高導輪運動精度的方法。

關鍵詞:快走絲 主導輪 加工精度 徑向圓跳動 軸向竄動 潤滑

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0125-01

引言

一臺線切割機送到戶手里，機床的“加工性能”基本定型，而鉬絲的定位“導正系統”導輪組件的結構在一定程度上決定線切割表面質量的好壞。先從導輪組件的結構說起，不管是快走絲，還是在快走絲結構基礎上改裝的中走絲，導輪組件分為“主導輪組件”，和“輔助導輪組件”二部分。不管是主導輪組件，還是輔助導輪組件，都是由以下幾個主要部件組成:導輪套，導輪，軸承，封套，螺母。其中輔助導輪組件雖說是不對鉬絲“定位”起決定作用，但它在整個走絲系統中保證運絲的平穩。象中走絲的張力系統更受導輪組件的“牽制”。表現在加工中非放電因素的斷絲，加工面的“跳線跡”和絲筒換向。而主導輪組件在實際工作中讓鉬絲軌跡沿導輪固定位置在導輪安裝的軸向和徑向“動態”的做位移運動，這就是影響線切割表面粗糙度的最后結果的重要原因，特別是在中走絲上，這種“動態”的位移從多方面影響多次切割的效果—即表面粗糙度。在快走絲線切割機床中，由于電極絲的位置主要是由主導輪決定的，因此主導輪的工作精度直接影響零件的加工精度，如果導輪有了徑向圓跳動或者軸向竄動，電極絲就會振動，其振動幅度取決于徑向圓跳動或軸向竄動的幅度。

1 導輪的徑向圓跳動對加工尺寸的影響

導輪的徑向圓跳動是由導輪本身的精度、導輪軸承的精度及導輪組合件的配合精度決定的，它是指鉬絲帶動導輪旋轉中出現的導輪半徑方向上的跳動。圖示表示當徑向圓跳動量為△時，對所切割八方形試件，各邊所產生的誤差大小。可以看出:導輪徑向圓跳動對平行于X軸方向的工件加工尺寸影響最大，使X軸方向的尺寸小于標準尺寸;對于Y軸方向的工件加工尺寸不影響，即等于標準尺寸。

2 導輪軸向竄動對加工尺寸的影響

導輪受到軸向力作用是會偏離中間位置，當不受力時又回到中間原來的位置上，其竄動的方向依受力方向不同而異。圖2是以逆時針方向切割八方試件為例來對導輪軸向竄動進行分析。

可見，對八方形試件按逆時針方向加工時，導輪軸向竄動對X和Y軸方向的Ax和Ay尺寸沒有影響，但會使Axy1尺寸減小，Axy2尺寸增大。若按順時針方向切割加工時，導輪軸向竄動對X和Y軸方向的Ax和Ay尺寸也沒有影響，但會使Axy1尺寸增大，Axy2尺寸減小。

3 提高導輪運動精度的途徑

(1)注意好控制好導輪組合件的加工誤差：①控制好導輪軸、軸承座內孔和外圓的誤差;幾何形狀誤差。幾何形狀誤差與導輪裝配后的回轉運動精度、使用壽命以及其他性能等都有關系。各相關零件的幾何形狀誤差是影響導輪軸軸心徑向晃動的根本原因，其中以圓度誤差和圓柱度誤差為主要影響因素，因為軸徑和孔的不圓，會使軸承滾道變形，所以應對其嚴加控制。位置誤差。影響導輪部件位置精度的主要因素為相關零件的垂直度和同軸度誤差。垂直度誤差可能會引起導輪的軸向竄動和角運動誤差，并可能使某些零件變形。同軸度誤差會使導輪軸線偏離正確位置，因而影響旋轉精度。②滾動軸承的尺寸誤差。軸承的外環固定，內圈轉動，因此內圈的徑向偏心和軸承的工作游隙以及軸承中鋼球的直徑不一致，都會引起導輪軸心線的徑向跳動和角速度誤差。在高速轉動時會發生振動。在設計與軸承配合的孔及導輪軸時，應考慮到所選的軸承，并定出合理的過盈量。

(2)拆卸和裝配導輪組合件的方法應合理，以提高裝配質量。①裝配前必須對導輪、軸承和軸承座等零件進行嚴格清洗。拆卸和裝配導輪及軸承時，應盡量使用專用工具，并盡量用壓力或推力，不要敲打。滾動軸承潤滑脂不能將軸承空間填滿，否則將引起過多發熱，一般填充量小于軸承空間的1/3為宜。在填充潤滑脂之前，現將軸承在潤滑脂中浸泡，以免啟動時因潤滑脂不均勻而導致軸承燒毀。②導輪裝配后，轉起來應該輕便、平穩，高速運轉時應無雜音。緊好絲，高度升到300以上，開機，檢查前后鉬絲抖動度，如果抖動太大，則說明前后導輪或者軸承有問題，需要拆下檢查，不能用則需要更換，如果抖動不是太大，而且是間接性的，可以繼續加工精度要求不是太高的工件檢查割下來的工件，如果在正確的脈間脈寬下加工的工件表面有明顯的搓絲痕或者精度誤差大，也表示需要更換導輪和軸承了。

(3)注意改善潤滑條件

由于摩擦使導輪部件在機械和化學的長期作用下，將會產生磨損，不僅影響導輪旋轉的平穩性和使用壽命，還直接影響它的回轉精度。由于導輪是在高速輕載條件下運轉，需要進行可靠合理的潤滑，以降低摩擦磨損，因此要提高軸承壽命，應重視改善導輪軸承的潤滑條件，這就要求一方面選擇滲入度大的潤滑脂，并且要求它的防水及防銹蝕能力要好，另一方面還要采取切實有效的密封措施，防止工作液及灰塵等雜物進入軸承。

4 結語

本文根據導輪組的結構結合線切割實際加工，論述了導輪工作精度對線切割加工精度的影響，并提出了提高導輪工作精度的措施。

參考文獻

[1]張學仁.電火花線切割加工技術.哈爾濱工業大學出版社，2001.

[2]趙萬生.先進電火花加工技術.國防工業出版社，2003

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