中走絲慢走絲線切割加工工藝及操作技巧

1、中走絲慢走絲線切割加工工藝及操作技巧 .txt 婚姻是鍵盤，太多秩序和規(guī)則；愛情是鼠標(biāo)， 一點(diǎn)就通。男人自比主機(jī)，內(nèi)存最重要；女人好似顯示器，一切都看得出來。中走絲慢走絲 線切割加工工藝及操作技巧 中走絲 , 線切割 , 線切割機(jī)床1 引言慢走絲線切割機(jī)床應(yīng)用廣泛而又重要，在塑料模、精密多工位級(jí)進(jìn)模的生產(chǎn)加工過程中， 能保證得到良好的尺寸精度， 直接影響模具的裝配精度、 零件的精度以及模具的使用壽命等。 由于加工工件精度要求高，因此在加工過程中若有一點(diǎn)疏忽，就會(huì)造成工件報(bào)廢，同時(shí)也會(huì) 給模具的制造成本和加工周期帶來負(fù)面影響。目前慢走絲設(shè)備主要以進(jìn)口為主，目前國內(nèi)生 產(chǎn)慢走絲的廠家是少之又少，但

2、有一種幾乎接近于慢走絲的中走絲設(shè)備在國內(nèi)受到了良好的 好評(píng)，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)及耗材成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于慢走絲，加工精度標(biāo)準(zhǔn)接近慢走絲。最典型的生產(chǎn)中 走絲的廠家是和懋?dāng)?shù)控。在從事慢走絲切割機(jī)床編程與操作加工過程中，結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐，針對(duì)加工過程中所 出現(xiàn)的變形問題及遇到的困難，總結(jié)了幾點(diǎn)工藝處理方法和加工操作方案 （ 使用的是 AGIE 公 司第四代D系列慢走絲線切割機(jī)床，加工精度為土0.003mm,選用99.9%黃銅電極絲，浸入式去離子水冷卻 ） 。2 凸模加工工藝凸模在模具中起著很重要的作用,它的設(shè)計(jì)形狀、尺寸精度及材料硬度都直接影響模具的 沖裁質(zhì)量、使用壽命及沖壓件的精度。在實(shí)際生產(chǎn)加工中,由于工件

3、毛坯內(nèi)部的殘留應(yīng)力變 形及放電產(chǎn)生的熱應(yīng)力變形,故應(yīng)首先加工好穿絲孔進(jìn)行封閉式切割（ 如圖 1） ,盡可能避免開放式切割而發(fā)生變形 （如圖 2） 。如果受限于工件毛坯尺寸而不能進(jìn)行封閉形式切割,對(duì)于 方形毛坯件,在編程時(shí)應(yīng)注意選擇好切割路線 （ 或切割方向 ） 。切割路線應(yīng)有利于保證工件在 加工過程中始終與夾具 （裝夾支撐架 ） 保持在同一坐標(biāo)系, 避開應(yīng)力變形的影響。 如圖 3 所示, 夾具固定在左端,從葫蘆形凸模左側(cè),按逆時(shí)針方向進(jìn)行切割,整個(gè)毛坯依據(jù)切割路線而被 分為左右兩部分。由于連接毛坯左右兩側(cè)的材料越割越小,毛坯右側(cè)與夾具逐漸脫離,無法 抵抗內(nèi)部殘留應(yīng)力而發(fā)生變形,工件也隨之變形。

4、若采用圖4 所示,按順時(shí)針方向切割,工件留在毛坯的左側(cè),靠近夾持部位,大部分切割過程都使工件與夾具保持在同一坐標(biāo)系中, 剛性較好,避免了應(yīng)力變形。一般情況下,合理的切割路線應(yīng)將工件與夾持部位分離的切割 段安排在總的切割程序末端,即將暫停點(diǎn) （Bridge） 留在靠近毛坯夾持端的部位 （如圖 4）。下面著重分析一下硬質(zhì)合金齒形凸模的切割工藝處理。 一般情況下, 凸模外形規(guī)則時(shí), 線 切割加工常將預(yù)留連接部分 （暫停點(diǎn),即為使工件在第 1 次的粗割后不與毛坯完全分離而預(yù)留 下的一小段切割軌跡線 ） 留在平面位置上, 大部分精割完畢后, 對(duì)預(yù)留連接部分只做一次切割, 以后再由鉗工修磨平整,這樣可減少

5、凸模在慢走絲線切割上的加工費(fèi)用。硬質(zhì)合金凸模由于 材料硬度高及形狀狹長等特點(diǎn), 導(dǎo)致加工速度慢且容易變形, 特別在其形狀不規(guī)則的情況下, 預(yù)留連接部分的修磨給鉗工帶來很大的難度。因此在慢走絲線切割加工階段可對(duì)工藝進(jìn)行適 當(dāng)?shù)恼{(diào)整, 使外形尺寸精度達(dá)到要求, 免除鉗工裝配前對(duì)暫停點(diǎn)的修磨工序。由于硬質(zhì)合金硬度高, 切割厚度大, 導(dǎo)致加工速度慢, 扭轉(zhuǎn)變形嚴(yán)重, 大部分外形加工及預(yù)留連接部分 （ 暫 停點(diǎn)）的加工均采取 4 次切割方式且兩部分的切割參數(shù)和偏移量 （Offset） 均一致。第 1次切割電極絲偏移量加大至 0.5 0.8mm,以使工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力及完全扭轉(zhuǎn)變形，在后面3次能夠有足夠余

6、量進(jìn)行精割加工，這樣可使工件最后尺寸得到保證。具體的工藝分析如下（ 見圖5）：（1）預(yù)先在毛坯的適當(dāng)位置用穿孔機(jī)或電火花成形機(jī)加工好1.0 1.5mm穿絲孔，穿絲孔中心與凸模輪廓線間的引入切割線段 l 長度選取 510mm。（2）凸模的輪廓線與毛坯邊緣的寬度應(yīng)至少保證在毛坯厚度的1/5。（3）為后續(xù)切割預(yù)留的連接部分（暫停點(diǎn) ）應(yīng)選擇在靠近工件毛坯重心部位，寬度選取 34mm。（4）為補(bǔ)償扭轉(zhuǎn)變形，將大部分的殘留變形量留在第 1 次粗割階段，增大偏移量至 0.50.8mm。后續(xù)的3次米用精割方式，由于切割余量小，變形量也變小了。（5）大部分外形 4 次切割加工完成后， 將工件用壓縮空氣吹干，

7、再用酒精溶液將毛坯端面洗凈，涼干，然后用粘結(jié)劑或液態(tài)快干膠 （通常采用 502快干膠水 ）將經(jīng)磨床磨平的厚度約1.5mm的金屬薄片粘牢在毛坯上 （如圖 6所示），再按原先 4次的偏移量切割工件的預(yù)留連接部分 （注 意：切勿把膠水滴進(jìn)下水嘴或滴到工件的預(yù)留連接部分上，以免造成不導(dǎo)電而不能加工 ）。3 凹模板加工中的變形分析在線切割加工前，模板已進(jìn)行了冷加工、熱加工，內(nèi)部已產(chǎn)生了較大的殘留應(yīng)力，而殘留 應(yīng)力是一個(gè)相對(duì)平衡的應(yīng)力系統(tǒng)，在線切割去除大量廢料時(shí)，應(yīng)力隨著平衡遭到破壞而釋放 出來。因此，模板在線切割加工時(shí)，隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應(yīng)力 的影響，將產(chǎn)生不定向、無規(guī)則的變形

8、，使后面的切割吃刀量厚薄不均，影響了加工質(zhì)量和 加工精度。針對(duì)此種情況，對(duì)精度要求比較高的模板，通常采用 4 次切割加工。第 1 次切割將所有型 孔的廢料切掉，取出廢料后，再由機(jī)床的自動(dòng)移位、自動(dòng)穿絲功能，完成第2次、第 3次、第4次切割。如圖7所示，a切割第1次，取廢料t b切割第1次，取廢料t c切割第1次， 取廢料tt n切割第1次，取廢料t a切割第2次t b切割第2次tt n切割第2次 ta切割第3次tT n切割第3次ta切割第4次tt n切割第4次，加工完畢。這 種切割方式能使每個(gè)型孔加工后有足夠的時(shí)間釋放內(nèi)應(yīng)力，能將各個(gè)型孔因加工順序不同而 產(chǎn)生的相互影響、微量變形降低到最小程度

9、，較好地保證模板的加工尺寸精度。但是這樣加 工時(shí)間太長，機(jī)床易損件消耗量大，增加了模板的制造成本。另外機(jī)床本身隨加工時(shí)間的延 長及溫度的波動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生蠕變。 因此， 根據(jù)實(shí)際測(cè)量和比較， 模板在加工精度允許的情況下， 可采用第1次統(tǒng)一加工取廢料不變，而將后面的2、3、4次合在一起進(jìn)行切割（即a切割第2次后，不移位、不剪絲緊 接著割第3、4次t bT ct n），或省去第4次切割而做3次切割。這樣切割完后經(jīng)測(cè)量， 形位尺寸基本符合要求。 4 次及 3 次切割中各次的加工余量、加工精度、表面粗糙度的參考 值見表1及表2。初步估算一下，型孔之間的移位、穿絲、剪絲、上水、下水等均按1min計(jì)算。采用這種

10、切割方法，加工1塊有100個(gè)型孔的模板，每次將會(huì)節(jié)省大約9h的加工時(shí)間，切割4次共節(jié)省大約30h,這樣對(duì)使用費(fèi)用昂貴的慢走絲線切割機(jī)床來說，既提高了生產(chǎn)效率，又降低費(fèi)用消耗，因此也降低了模板的制造成本。表1 4 次切割中各次的加工余量、加工精度和表面粗糙度表2 3 次切割中各次的加工余量、加工精度和表面粗糙度4 凹模板型孔小拐角的加工工藝由于選用的切割絲直徑越大，切割出的型孔拐角半徑也越大。當(dāng)模板型孔的拐角半徑要求很小時(shí)(如R0.07 RO.IOmm),則必須換用細(xì)絲(如0.10mm)。但是相對(duì)粗絲而言，細(xì)絲加工 速度較慢， 且費(fèi)用昂貴 (大多需進(jìn)口絲 )。如果將整個(gè)型孔都用細(xì)絲加工， 就會(huì)延

11、長加工時(shí)間， 造成浪費(fèi)。經(jīng)過仔細(xì)比較和分析，我們采取先將拐角半徑適當(dāng)增大，用粗絲切割所有型孔達(dá) 到尺寸要求，再更換細(xì)絲統(tǒng)一修割所有型孔的拐角達(dá)到規(guī)定尺寸。下面是矩齒形凹模板(內(nèi)拐角半徑為R0.07mm)的線切割加工工藝。(1) 先用0.20mm切割絲加工模板型孔至要求尺寸，內(nèi)拐角部分加工至R0.15mm如圖8所示。(2) 退磁，關(guān)機(jī)。(3) 更換0.10mm細(xì)絲。將切割絲輸送帶移至未使用過的位置。如果輸送帶3個(gè)位置均已使用且咬送細(xì)絲的效果不佳，則更換新的輸送帶。(4) 重新找正中心。圖9是帶有2個(gè)金剛石錐體的切割絲導(dǎo)向插件(本導(dǎo)向插件為AGIE公司慢走絲線切割機(jī)床專用 )。這種點(diǎn)式支撐可使切割

12、絲的下偏點(diǎn)被精確的定位， 使切割絲精確地 進(jìn)行導(dǎo)向。如圖10所示，當(dāng)切割絲直徑為 0.20mm時(shí)，找正中心在 b點(diǎn)，當(dāng)切割絲直徑為0.10mm時(shí)，找正中心在 a點(diǎn)，| ab | = | bo | - | ao | =0.1KF()2KF-0.05KF()2KF =0.0707mm。因此更換 0.10mm的細(xì)絲重新找正中心的坐標(biāo)值應(yīng)與原中心坐標(biāo)值相差大約0.0707mmo(5) 如圖 11 所示，修改圖形圓角半徑，重新編程，避開其它型孔輪廓線，將型孔的拐角半徑修整為 R0.07mm。5 多型孔凹模、固定板、卸料板的加工順序多型孔凹模、固定板、卸料板考慮到各個(gè)型孔在加工過程中受殘留應(yīng)力及加工熱力影響而產(chǎn)生的微量變形，因此在實(shí)際生產(chǎn)中采用型孔加工順序一致的方法保證其型孔位置變形的一 致