數(shù)控線切割的質(zhì)量控制及改善

1、數(shù)控線切割的質(zhì)量控制及改善刖a目前，數(shù)控線切割機床在模具加工行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。隨著機床功能不斷增加，機床的價格不斷降低，大臺面、能切割較厚工件的機床不斷問世，并且數(shù)控線切割機床具有切削力小、機床自動控制及加工精度較高等優(yōu)點，因而在模具加工制造中得到廣泛的應(yīng)用。對于線切割加工程序的編制，線切割計算機的編程軟件很多，在編程方式上大同小異，基本上都屬于繪圖式自動編程系統(tǒng)。本文著重論述模具工件線切割加工中，工件變形、機床因素、線切割工藝參數(shù)、工件塌角及人為因素控制的研究，闡述了控制及改善加工質(zhì)量的方法。1工件變形的控制及改善在數(shù)控線切割加工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)工件變形甚至裂紋的現(xiàn)象。其原因為在線切割加

2、工之前，工件已經(jīng)歷了熱加工、冷加工，產(chǎn)生了較大的殘留應(yīng)力，而殘留應(yīng)力是一個相對平衡的應(yīng)力系統(tǒng)，當(dāng)線切割加工去除大量的工件材料時，應(yīng)力的平衡狀態(tài)被破壞，內(nèi)應(yīng)力將重新分布，直到達到新的平衡，在這個過程中工件產(chǎn)生變形，導(dǎo)致加工后的工件形狀與切割軌跡不一致，已有的加工精度及質(zhì)量。實踐表明，為了減少工件變形，嚴(yán)格控制熱處理破壞了工藝，并采用人工時效處理等方法能有效減小工件變形。在實際生產(chǎn)過程中，很多模具工藝人員在編寫加工工藝時，習(xí)慣于淬火、回火后直接進行線切割加工的工藝路線，忽略了殘留應(yīng)力問題，造成了不可避免的變形。合理的加工工藝是減少線切割變形的必要手段，采用預(yù)先加工工藝是一種有效方法。預(yù)先加工工藝是

3、指如果在線切割加工之前，能夠預(yù)先去除大部分的加工余量，使工件材料的內(nèi)應(yīng)力先釋放出來，將大部分的殘留變形量留在粗加工階段，然后再進行線切割精加工，由于線切割精加工余量較少，變形量明顯減小。為了減少工件的變形，可以對工件進行預(yù)先加工。對于形狀開放射線狀槽，便于應(yīng)力均勻?qū)ΨQ分散地釋放，各槽底部與凸模簡單或厚度較小的凸模類零件，從毛坯料外部向凸模輪廓均勻地輪廓線的距離應(yīng)小而均勻，通常留1mm-2nlm對于凹模類零件的線切割加工，可先去除大部分型孔材料。當(dāng)去除加工余量時，應(yīng)留出足夠的工件裝夾余量。2機床因素的控制及改善機床的狀態(tài)對于工件的線切割加工質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，加強機床的維護保養(yǎng)，及時更換備件，以保

4、證機床的加工精度及加工狀態(tài)一致。其一，在加工時要減少電極絲（鋁絲）運動的換向次數(shù)，盡量消除電極絲抖動現(xiàn)象。根據(jù)線切割加工的特點，電極絲在高速切割運動中需要不斷換向，在換向的瞬間會造成電極絲鋁絲）松緊不一致，即電極絲（鋁絲）各段的張力不均，造成加工過程機床狀態(tài)不穩(wěn)定，對此加大卷絲筒縱向運動工作行程，即加大電極絲的有效工作行程，就可減少電極絲運動的換向次數(shù)。其二，機床的導(dǎo)絲輪和軸承如果磨損，會造成加工工件的表面呈條紋狀。電極絲損耗過大，會造成電極絲在導(dǎo)絲輪內(nèi)左右竄動，電極絲移動不平穩(wěn)或張力不夠，都會造成加工的不穩(wěn)定，影響表面加工質(zhì)量。對于不同的粗、精加工，機床的走絲速度、電極絲的張力及電加工參數(shù)要

5、作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。增大電極絲的張力，縮短上下導(dǎo)絲嘴之間的距離都可以使電極絲的振動幅度減少，可以提高表面加工質(zhì)量。其三，在加工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制電極絲斷絲。斷絲使加工中斷，且破壞加工的表面質(zhì)量，增加了實現(xiàn)無人操作和自動化加工的困難。放電脈沖頻率的明顯增加一個重要先兆是斷絲的先兆信號，號，斷絲的直接原因是輸入的熱負荷增加并集中于一點，而其起因源于加工過程的不穩(wěn)定?？刂七M給速度、電極絲張力、加大金屬板的冷卻液亦是減少斷絲的方法。3工藝參數(shù)控制及改善切割路線應(yīng)有利于保證工件在切割過程中剛度和避開應(yīng)力變形的影響。制定線切割路線的原則是避免破壞工件的內(nèi)應(yīng)力平衡，造成工件的變形，影響表面的加工質(zhì)量。合理的切割路線

6、應(yīng)將工件與其裝夾部分分離的切割安排在總的切割路線的末端。合理確定穿絲孔的位置，當(dāng)我們在切割凸模類的外形工件時，常常從工件的側(cè)面切入，在切入出產(chǎn)生切口及殘余應(yīng)力，在加工穿絲孔時應(yīng)注意其位置。對于切割一些特殊形狀的工件時，如果只采用一個穿絲孔，參與應(yīng)力會沿著切割方向釋放，造成工件的變形?？刹捎枚鄠€穿絲孔加工，可有效的避免工件的變形。在線切割加工時采用多次切割的加工工藝，能夠有效地降低表面粗糙度和提高幾何精度。在快走絲線切割機床所加工的工件表面粗糙度范圍內(nèi)，采用多次切割加工工藝，工件的加工表面質(zhì)量會較高。增大脈沖電壓會使加工效率明顯提高，但表面加工質(zhì)量下降。增加脈沖寬度、脈沖電壓都會使加工效率提高，

7、但表面加工質(zhì)量會有所下降。減少脈沖間隔時間能夠大幅度提高加工效率并對加工質(zhì)量無明顯影響。當(dāng)增大脈沖電源功率時，影響表面加工質(zhì)量有所下降。當(dāng)放電參數(shù)選擇不當(dāng)，致使線切割加工過程不穩(wěn)定。增大脈沖電源功率會影響表面質(zhì)量。4工件塌角的控制及改善工件塌角是指線切割加工中，加工出的工件轉(zhuǎn)角不是理論上的尺寸，而是拐角被？極絲割掉一點。當(dāng)改變加工方向，由于電極絲的運動比程序運動延遲，形成工件的塌角。控制形成塌角的方法可以在拐角處電極絲程序繼續(xù)向前延伸0.5mm,這樣可避免電極絲在拐角處拐彎，從而消除了塌角。也可以在拐角處電極絲程序繼續(xù)向前延伸0.5mm然后再往回切害I，程序偏移了電極絲半徑，這樣塌角留在不需要

8、部分。對于切割內(nèi)角時可以在拐角處的程序設(shè)置一個暫停程序，電極絲在拐角處停留幾秒，消除延遲量，然后在進行拐角加工，可以消除塌角現(xiàn)象。5人為因素的控制及改善在核對檢查加工程序及校對圖紙下，對于工件在裝夾之前，必須把工件內(nèi)孔中的氧化皮及雜物清理干凈，以免造成短路。在正式加工之前，應(yīng)用劃線檢查，對復(fù)雜工件應(yīng)試切樣板，確認無誤后才可以進行加工。加工前要檢查電極絲的直徑及損耗程度，同時要注意電極絲的運行狀態(tài)，及時處理抖絲、絲松現(xiàn)象。在加工前要鎖定工件的原點，以免斷絲后，無法準(zhǔn)確找回工件原點。加工中要隨時？絲吹纏鞅恚？檢查電流是否穩(wěn)定,并及時調(diào)節(jié)。加工過程中注意工件固定，當(dāng)加工工件即將切割完畢時，注意即將掉下來的工件，避免夾電極絲，影響線切割機床加工表面質(zhì)量。6結(jié)論1）采