電火花線切割機床在中國的歷史見證及改變 電火花線切割機是機械加工中誕生較晚的一個，初始于二十世紀六十年代，發展于七十年代，普及于八十年代，現今已到了上臺階上檔次的年代。 很多人，特別是模具行業很久以來就奢望有一種手段，像“鋼絲鋸”切木頭一樣地切割鋼鐵，特別是淬火有硬度的。即解決復雜形狀問題，又解決內外尖角和清根問題。 五十年代，電火花加工技術開始被認識，電火花機床開始進入加工領域，雖然當時只能解決硬度問題，打些絲錐鉆頭之類。但這是電加工在模具行業大行其道的開始。這時人們已經認識到如果“鋼絲鋸”加上“電火花”，“鋸”有硬度的淬火鋼應是可能的。于是，讓一個軸上儲的大量銅絲經兩個導向輪纏繞到另一個儲絲軸上，兩個導向輪間放上工件，工件接RC電源的正極，銅絲接RC電源的負極，就實現了火花切割——“電火花線切割”。盡管當時兩個儲絲軸像電影片盤一樣的更換，盡管當時以各種摩擦方式制造絲的張力，也盡管當時以防銹防臭的磨床冷卻液做加工液，必竟實現了“線電極火花切割”。六十年代初期，某些軍工企業和模具行業骨干廠以技術革新、自制自用的形式開始制造“線切割”設備。大多是用銅絲、絲速2~5米/分、RC電源，至多是電子管脈沖源，控制方式業多是手搖和靠模。就這樣切出的如山字形矽鋼片和電子管極板沖模仍是另人矚目。隨著電子控制技術發展，放大樣板、仿形和光電跟蹤的控制方式也一度推動了線切割的進步。但當時的廠家都造出了風格各具的線切割機床。只是沒能工業化、商業化。 直到1969年，晶體管被廣泛應用，開關邏輯電路也成熟了許多。復旦大學的幾位老師以“與生產實踐相結合”成果的方式推出了“數字程序控制線切割機”，分立元件，四十多塊印刷板，數碼管和氖燈顯示，常州以手工下線的70步進電機，雙V鋼球導軌，絲杠加導軌排絲，F形絲架，…………直到今天，用鉬絲、絲杠加導軌排絲、F形絲架、直徑150左右的絲筒、行程開關換向等仍在延用。 幾年內，許多無線電設備廠相繼以“復旦”作“藍本”生產線切割機，當時主要問題是元器件質量，控制系統可靠性，…………機械精度問題尚未充分認識。進入市場商品化zui早的是杭無專，1973年。年產幾十臺已令人咋舌了。當時為買到幾只耐壓80伏的大功率三極管，要派人持支票到晶體管廠坐等一個月。 1977年，Z80、8086單片機的上市給線切割機床帶來突飛猛進發展的機遇。蘇州的主要生產廠“蘇州長風”很快以Z80取代了分立元器件，體積、結構都大為改觀。可靠性已不是扼喉問題。產量大幅提高。幾年內單片機的型號和功能不斷更新，線切割得到高速發展。 單板機的改型進步，推動操作控制和顯示系統的逐漸完善，編程輸入、接口電路、變頻、驅動的日臻規范，使線切割成了單扳機應用的一個杰作。市場優勢地位就是這時打下的。 八十年代是線切割機床大普及的年代，它成了模具行業的主力軍，成了機械行業發展zui快的新工種。以至現在模具行業的不少從業人員離開線切割就不知道怎麼生產模具。硬度高形狀復雜就無從下手。 計算機在九十年代大發展大普及，在電火花線切割機床的應用也得到長足發展，用計算機現成的系統，把繪圖軟件修補改造就能編程，功能控制和接口嫁接過來就能操縱機床，數據存儲圖形顯示又都是線切割的強項。線切割是IT業大有作為的領域。當然，強大功能資源的浪費、系統運行的可靠性、缺乏占據全行業主導地位，易學易懂易普及且實用的軟件，是困擾PC機大面積展開成行業主力的關鍵。 據2001年統計，全國快走絲電火花線切割機總保有量約65萬臺，其中分立元件占1~1。5%，PC機占13~15%，大部分為單扳機，占85%左右，是行業的主戰機型。 至今快走絲電火花線切割機仍是我國*的，結構簡單廉價低耗高可靠，運行成本低，50~100mm/分的速度，0.01~0.02mm的精度，尚能滿足絕大多場合的需求。如果有高水平的維護和精細操作，再多花一倍時間，精度到0.005~0.01mm之間，光潔度接近慢走絲效果，也是可能的。 快走絲電火花線切割機運行成本是這樣的：耗電——1200W，1.2元/小時；耗液——6公斤×6元/公斤=36元，用200小時，0.18元/小時；耗絲——300米×0.18元/米=54元，用120小時，0.45元/小時，總計1.83元/小時。 國外的線切割機（慢走絲）初始于六十年代末期，并首先在日本、瑞士產業化，商品化。一開始他們的基本模式是這樣的：依托PC機的強大功能資源，精密機械制造的傳統優勢，力求高精度、自動化。用銅絲，φ0.3~0.35mm絲徑，一次性使用，絲速2~6米/分，無害化的去離子水。早期的慢走絲與快速往復走絲相比，精度、光潔度占優，而速度、切厚能力、內尖角的清根能力和操作方便均不及。 據2001年統計，進口（包括合資仿制）慢走絲線切割機總保有量突破4000臺。但利用率稍差，各使用廠操作水平也有較大差異。發展至今，慢走絲線切割機又有大幅進步，如操作人性化，以至一臺機子可轉換世界各種語言界面。打穿絲孔，自動穿絲，可無人值守，精度可穩定在μ級，0.8以上的光潔度，zui大200mm/分的效率等，但切厚能力仍不及快走絲，內尖角的清根能力仍受絲徑限制，開機運行成本也太高。 慢走絲線切割機運行成本是這樣的：耗電——3200W，3.2元/小時；耗液（包括水發生器和過濾）——7元/小時；耗絲——0.4元/米×180米/小時=72元/小時；總計82.2元/小時。與快走絲相比約45∶1。如果再考慮100倍以上的購置費。. 隨著大量新技術的應用，慢走絲線切割機也日臻完善，如自打孔自穿絲，從加熱拉長捋直，絲端頭處理，細管向工件面的引導定位，高壓水的承托和穿認，接觸傳感，到穿絲成功的判定，簡直是精密傳動自動控制的*。再如恒張力系統，利用軟鐵盤在磁粉中轉動的阻尼，利用磁場中轉子的發電效應，利用雙電機的差速差力，反饋控制取得準確的張力。慢速和純水也使火花不暴露的浸泡加工成為可能，窄脈寬大峰值的應用，使厚度加工能力和zui大加工速度也達到很高的水準。 很大程度上，購置慢走絲線切割機成了“追求精度、注重質量、經濟實力”的一種展示。 總之，快慢走絲呈相互擬補，相互競爭，相互促進，各具特色，各展所長，將是長期共存的局面。快走絲電火花線切割機床不經鋪墊直接賣到國外的可能很小，慢走絲也不可能把快走絲淘汰出局。憑借快走絲的廉價和實用，用示范推廣的辦法首先介紹到國外的某個地區，被認識和采用的可能也是有的。 更多現代線切割機床設備工藝技術詳情：——蘇州中航長風數控科技有限公司竭誠為你提供全面與服務。 |
