大量电子：一种能满足级进模加工需要的线切割机

1、高速走丝线切割机

　　往复高速走丝电火花线切割机是我国自主开发生产的线切割机床，自上世纪六十年代研制成功之后，由于其结构简单、性能价格比高，深受广大用户欢迎，并在我国得到迅速发展。至2007年底，全国线切割机的年产量达35000台，现已广泛应用于国民经济的各个制造部门，并成为制造业中一种必不可缺的加工方法。

　　走丝速度高决定了它的排屑条件好，有利于大厚度工件切割和大电流切割，但走丝速度高也会引起运丝系统的振动和磨损，严重影响加工质量。随着模具制造工业的发展，模具界的用户都要求大大改善高速走丝电火花线切割加工质量，消除往返切割时产生的黑白条纹，提高切割机加工表面质量，以满足模具发展需要。

2、中走丝线切割机

　　2002年5月，上海大量电子设备有限公司在第七届上海国际模具技术和设备展览会上率先推出了能实现无条纹切割和多次切割的TP系列电火花线切割机，三次切割后的尺寸差△≤0.006mm，加工表面粗糙度Ra≤1μm，其加工质量明显高于其他高速走丝电火花切割机，并接近于一般的低速走丝线切割机，从而引起了众多线切割制造商和用户的关注，并逐渐被浙江温州地区的用户称之为“中走丝机”。所谓的“中走丝机”，并非走丝速度介于高速走丝与低速走丝中间，而是指加工质量介于高速走丝与低速走丝之间。

　　严格来说，把那些能实现无条纹切割和多次切割的切割机称之为“中走丝机”是不够科学的，尽管广大用户将我们的TP系列切割机称之为“中走丝机”，但我们自己从未大力宣传过“中走丝机”。因为，我们的TP系列电火花线切割机和其他高速走丝机一样，走丝速度也是2－11M/S，走丝的形式仍为往复双向走丝。所不同的仅仅是我们采用多项自主开发的专利技术，能够实现无条纹切割和多次切割，使线切割加工质量有显著提高。

3、级进模加工要求线切割机有较高的数控精度

　　市场上现有的中走丝机虽能够实现多次切割，也可以获得Ra﹤1μm的表面粗糙度，但数控坐标精度不高。国家标准只规定零件加工的尺寸差和坐标位置误差：①切割相对面距离为28mm时的正八棱柱的尺寸差；②坐标位置精度仅要求在一块5mm厚的模板上切割4个相距100×50mm的10×10mm小方孔，其坐标精度应控制在0.015/100mm误差范围内。

　　级进模加工不仅要求局部的型孔或圆孔的尺寸精度高、表面粗糙度好，而且更希望在线切割机的整个加工范围内（即全行程范围）的坐标精度高，以确保每次跳步之后，基准孔都能完全重合，而不致于误差越来越大。

　　而市场上现有的中走丝机所使用的导轨、丝杆与螺母都没有很高的精密度，机床控制也无法补偿螺杆的螺距误差、传动过程的间隙、电极损耗带来的加工误差以及控制过程发生的控制信号丢失等等。所以说，目前市场上按国际GB7286－2005电火花线切割机（往复走丝型）精度标准开发生产的线切割机是无法满足级进模加工需要的。

　　上海大量电子设备有限公司为了满足模具行业大型模具和级进模加工需要，也是为了进一步提高线切割产品的市场竞争力，近几年从线切割机的软、硬件二方面入手，已开发了多项专利技术，基本上解决了数控信息丢失、螺距与传动间隙引起的误差，以及电极损耗等影响的加工精度降低，并成功地开发了控制精度高的全闭环控制中走丝机，应该能满足级进模加工需要。

4、全闭环控制中走丝机的工艺效果

　　尽管大量公司的线切割机比较重视精度，要求在全行程范围内控误差在微米级是困难的。实际上，国外的某些微米级的高精度线切割机床，并非都能保证其机械制造精度在微米范围内，而是通过各种补偿（如螺距补偿、齿隙补偿等）来保证其加工精度的。上海大量电子设备有限公司所推出的全闭环（或者说双环控制）控制中走丝机增设了各种补偿之后，加工精度明显得到提高。

　　例如，在一块400×400×10mm钢板上加工4个相距300×300mm的Ø10mm圆孔，仍采用割1修2的多次切割方法，结果不仅能保证Ø10mm孔的表面粗糙度Ra﹤1.2μm，圆度误差在0.006mm之内，而且4孔中心距的偏差都在0.008mm之内，即加工精度能控制在0.008/300mm之内。这不仅远远高于国家标准对数控线切割加工精度的规定，而且也能满足大多数级进模和大型模具线切割加工的需要。

（杨振步 张建荣）

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