从0到1掌握中走丝线切割机床加工流程:挤出机螺杆剪切块指南
剪切块。键关的(见图1)在挤出机螺杆中至关重要,主要用于增强物料的混合、塑化和均质化。其通过高剪切力打破颗粒团聚,促进熔融,尤其对填充、共混或高黏度材料(如PVC、TPE)的加工效率提升显著。应用包括塑料改性、色母粒分散及回收料处理。痛点在于过度剪切可能导致热降解,影响材料性能;磨损快,增加维护成本;设计不当易引发熔体温度不均或压力波动。优化剪切块几何形状(如销钉、屏障型)和材质(如双合金涂层)是平衡效率与稳定性的关键。
挤出机螺杆(见图2)剪切块最常用的加工方式是数控铣削。其优势在于加工精度高,可处理复杂几何形状,表面光洁度好,适合高硬度材料,且能通过编程实现批量生产的一致性。然而,该方式设备成本高,对操作人员技术要求严格,加工周期较长,且刀具磨损可能导致成本上升。对于简单结构的剪切块,经济性较差。此外,热处理后的铣削可能需二次加工以保证尺寸精度。
中走丝线切割加工技术是一种介于快走丝和慢走丝之间的电火花线切割工艺,采用镀锌黄铜丝(直径0.1-0.2mm)作为电极,通过高频脉冲放电腐蚀金属实现切割。其走丝速度(6-12m/s)高于慢走丝但低于快走丝,兼具一定加工精度(±0.003mm)和较高效率。该技术支持多次切割,首刀高速粗加工,后续精修以提高表面质量(Ra≤0.7-1.4μm),适用于模具钢、硬质合金等难加工材料。优势在于性价比高,维护成本低于慢走丝;缺点是电极丝损耗较大,长期使用后精度会下降,且对工作液清洁度要求较高,适合中小批量精密零件加工。
中走丝线切割对比数控铣削在加工高硬度、复杂轮廓的剪切块时更具有材料适应性更强,可高效切割淬火钢、硬质合金等难加工材料,避免铣刀磨损问题;精度稳定,无切削力变形,适合薄壁或细齿结构;复杂几何成型易,精准加工锐角、深槽等铣削难以实现的异形特征;成本更低,硬质材料无需多次换刀,适合小批量生产的优势。而数控铣削更适合软材、大批量及高表面光洁度需求。线切割是硬质、复杂剪切块的高性价比选择。
不同于传统挤出机螺杆常用的45号钢和渗氮钢材料,剪切块通常选用耐高温性能更优的镍基合金。本文所设计的剪切块试样材料与高温挤出系统核心部件材料一致,均为镍基合金。该材料为时效强化型高温合金,具有卓越的抗蠕变性能和热稳定性,适用于制造长期在高温高压环境下工作的关键部件。尽管该合金材料在普通挤出机上的应用较少,但慢走丝线切割工艺属于超精密加工,对材料高温强度适应性强,能够满足多种特种高分子材料的加工需求。
本文以挤出机螺杆剪切块为研究对象,通过对行业标准、加工设备、加工流程、参数设置、光学投影检测和粗糙度检测进行测试。本研究验证了中走丝工艺加工高精度剪切块的可行性,为挤出机内精密零部件提供了新的技术路线。
行业标准
国际标准
1. EN 1114-1:2011(塑料和橡胶机械-挤出机和挤出生产线-第1部分:挤出机的安全要求)
2. ISO 12100:2010(机械安全-设计的一般原则-风险评估和风险降低)
3. ASTM G99(销盘式磨损试验标准)
4. ISO 6508-1:2023(金属材料洛氏硬度试验)
国家标准
1. GB 25431.1-2010(橡胶塑料挤出机和挤出生产线 第1部分:挤出机的安全要求)
2. HG/T 3110-2009(橡胶单螺杆挤出机)
3. GB/T 4340.1(金属材料维氏硬度试验)
4. T/ZZB 3734-2024(冷喂料橡胶挤出机用氮化机筒、螺杆)
加工设备
1. 设备选择
智凯ZKA500高精度线切割中走丝(见图4)
2. 设备参数
行程:有效加工行程400*500
锥度:±6°/±15°
最大加工效率:≥300mm²/H
表面光洁度:Ra0.8μm(多次切割)
精度:±0.003mm
系统:系统支持Windows10及以上操作系统
画图:支持多种画图文件导入
精度高:四轴螺距补偿,六轴数控
3. 功能介绍
激光螺距校准,螺距补偿数据实时开启;
可随意将X/Y轴进行交换适应不同的加个状态及工作习惯。自由设置线控器的移动速度;
加工信息跟踪记录,加工监控。确保无人加工时的安全运行;
图形坐标交换、缩放、旋转
加工模拟、图形跟踪显示功能
短路、断丝报警处理功能
自动对边、找中心等功能
最小设定单位0.001 mm
最小移动单位 0.001 mm
最大指令值 +99999.99 mm
具有螺距补偿功能
全自动顺序控制
停电记忆功能;
自动回垂直
无人值守加工功能;
加工流程
1. 将基板表面测试干净
2. 专用夹具固定股基本
3. 图形导入
4. 软件点“开水”检查是否正常
5. 点“加工”一键开始运丝、高频、冲水
6. 开始加工中
参数设置
试加工:
1. 试加工材料(见图5)
2. 导入图纸(见图6)
3. 设置参数(见图7)
4. 开机检查后
5. 开始加工
6. 工件切割完成掉落
样品,成功:如下图
成品OK,无灼烧、发黑变色等问题(见图8)
光学投影检测
为进一步验证中走丝工艺加工的剪切块轮廓公
差,设计标准检测样板对剪切块试样轮廓进行光学投
影检测。检测样板选用热胀冷缩变形较小的有机玻
璃,检测样板轮廓按照实际剪切块轮廓放大50倍加
工,且保证加工后剪切块轮廓精度达到8μm 以内。
粗糙度检测
对剪切块试样进行表面粗糙度检测,通过与标准
粗糙度样块进行对比,确定剪切块加工表面的粗糙度
等级。检测结果表明,剪切块试样加工表面粗糙度为
Ra0.7-Ra1.4,满足Ra ≥0.7 的要求。
以上是关于挤出机螺杆剪切块在中走丝线切割加工中的技术解析,希望对您有所启发!若您想进一步了解剪切块高效加工方案(如异形流道优化、多腔体批量加工技巧),挤出机核心部件加工工艺(如螺杆螺纹段、混炼头的线切割参数适配),合金钢/耐磨涂层剪切块的变形控制与微米级精度保障,设备选型指南(大厚度切割功率配置、耐磨损丝材匹配塑料机械需求),实操关键点(高硬度材料切割参数设定、生产旺季前设备维护要点),行业应用案例(双螺杆挤出机剪切块防积料结构切割实例)。欢迎关注【智凯数控】或私信咨询!我们提供专业支持,助您实现耐磨耐腐、精密匹配的塑机部件加工,提升混炼效率与寿命!