半自动上丝技术是线切割机床的核心辅助工艺,融合机械自动化与人工干预,实现钼丝/铜丝的高效装载、精密张紧及定位校准。该技术以人机协作为核心,突破传统手动上丝的效率瓶颈,将单次上丝时间从20-30分钟缩短至3-5分钟,断丝率控制在≤1%,成为线切割设备的标准配置。
一、技术原理与系统构成
1、核心功能模块
智能送丝系统:伺服电机驱动放丝盘,配合光电编码器实时监测送丝长度。磁粉制动器提供6-50N无级张力控制,波动≤±0.5N,确保丝材恒张力输出。
多级矫直机构:三辊式粗矫轮(碳化钨材质,硬度HRA90)消除卷曲应力;陶瓷精矫导嘴修正细微弯曲;激光对中装置检测丝径偏心度,综合实现直线度≤0.02mm/300mm。
气动辅助穿丝:浮动导轮组通过0.4-0.6MPa气压悬浮,自适应补偿丝架高度差±10mm。压缩空气帘幕(角度30-60°可调)引导丝材直线运动,防止跳丝。
2、人机协作设计
人工操作环节:完成丝盘装夹、导嘴穿丝等需灵活性的步骤。
自动执行环节:一键触发自动张紧、激光校准、余丝切割等流程。
安全防护:光幕传感器(响应≤20ms)实时监测操作区,异常接触瞬间断电;急停按钮双回路切断动力,符合ISO 13849-1 PLc安全等级。
二、关键技术参数
1、效率指标:单次上丝时间≤3分钟(较手动缩短70%),支持8小时连续供丝。
2、精度控制:张力波动≤±0.5N;穿丝定位精度±0.01mm;矫直后直线度达0.02mm/300mm。
3、可靠性数据:断丝率≤1%(正常工况);陶瓷导嘴寿命≥18个月。
4、兼容性:适配φ0.05-0.30mm钼丝/铜丝,兼容φ200/300/400mm丝盘规格。
三、操作流程与技术优势
标准化作业流程
1、人工装夹:安装丝盘至快换卡扣工装(3秒锁紧)。
2、参数设定:触屏输入丝径、张力值(如φ0.18mm钼丝设25N)。
3、自动送丝:丝材经矫直系统输送至机床导轮处。
4、人工穿丝:操作者将丝线引入导嘴(气帘辅助防跳丝)。
5、一键校准:启动自动张紧+激光对中,完成丝径偏心补偿。
6、切割余丝:内置裁刀切除多余丝材,准备加工。
技术优势对比
1、效率提升:单人操作8台设备轮换上丝,产能提升60%(汽配模具厂实测)。
2、精度保障:张力波动<±0.5N,避免手动上丝的松紧不一导致切割斜度误差。
3、成本优化:减少专业技师依赖,人工成本降低40%;丝材损耗率下降30%。