電火花線切割加工的步驟及要求

1、精選文檔電火花線切割加工的步驟及要求 電火花線切割加工是實(shí)現(xiàn)工件尺寸加工的一種技術(shù)。在一定設(shè)備條件下，合理的制定加工工藝路線是保證工件加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 電火花線切割加工模具或零件的過程，一般可分以下幾個(gè)步驟。 1. 對(duì)圖樣進(jìn)行分析和審核 分析圖樣對(duì)保證工件加工質(zhì)量和工件的綜合技術(shù)指標(biāo)是有決定意義的第一步。以沖裁模為例，在消化圖樣時(shí)首先要挑出不能或不易用電火花線切割加工的工件圖樣，大致有如下幾種： 表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后無法進(jìn)行手工研磨的工件； 窄縫小于電極絲直徑加放電間隙的工件，或圖形內(nèi)拐角處不允許帶有電極死板井架放電間隙所形成的圓角的工件； 非導(dǎo)電材料； 厚度超過絲架跨距的

2、零件； 加工長(zhǎng)度超過x,y拖板的有效行程長(zhǎng)度，且精度要求較高的工件。 在符合線切割加工工藝的條件下，應(yīng)著重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合間隙和沖制件厚度等方面仔細(xì)考慮。 編程注意事項(xiàng) 1. 沖模間隙和過渡圓角半徑的確定 合理確定沖模間隙。沖模間隙的合理選用，是關(guān)系到模具的壽命及沖制件毛刺大小的關(guān)鍵因素之一。不同材料的沖模間隙一般選擇在如下范圍： 軟的沖裁材料，如紫銅、軟鋁、半硬鋁、膠木板、紅紙板、云母片等，凸凹模間隙可選為沖材厚度的10%15%。 硬質(zhì)沖裁材料，如鐵皮、鋼片、硅鋼片等，凸凹模間隙可選為沖裁厚度的15%20%。 這是一些線切割加工沖裁模的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

3、比國(guó)際上流行的大間隙沖模要小一些。因?yàn)榫€切割加工的工件表面有一層組織脆松的熔化層，加工電參數(shù)越大，工件表面粗糙度越差，熔化層越厚。隨著模具沖次的增加，這層脆松的表面會(huì)漸漸磨去，是模具間隙逐漸增大。<br/> 合理確定過渡圓半徑。為了提高一般冷沖模具的使用壽命，在線線、線圓、圓圓相交處，特別是小角度的拐角上都應(yīng)加過渡圓。過渡圓的大小可根據(jù)沖裁材料厚度、模具形狀和要求壽命及沖制件的技術(shù)條件考慮，隨著沖制件的增厚，過渡圓亦可相應(yīng)增大。一般可在0.10.5范圍內(nèi)選用。 對(duì)于沖件材料較薄、模具配合間隙較小、沖件又不允許加大的過渡圓，為了得到良好的凸凹模配合間隙，一般在圖形拐角處也要加一個(gè)過渡

4、圓。因?yàn)殡姌O絲加工軌跡會(huì)在內(nèi)拐角處自然加工出半徑等于電極絲半徑加單面放電間隙的過渡圓。 2. 計(jì)算和編寫加工程序 編程時(shí)，要根據(jù)配料的情況，選擇一個(gè)合理的裝夾位置，同時(shí)確定一個(gè)合理的起割點(diǎn)和切割路線。起割點(diǎn)應(yīng)取在圖形的拐角處，或在容易將凸尖修去的部位。切割路線主要以防止或減少模具變形為原則，一般應(yīng)考慮使靠近裝夾著一邊的圖形最后切割為易。 3. 穿制加工用的程序紙帶和校對(duì)紙帶 根據(jù)程序單把紙帶制作完畢后，一定把程序單與制作好的紙帶逐條進(jìn)行校對(duì)，用校對(duì)好的紙帶把程序輸入控制器后才能試切樣板，對(duì)簡(jiǎn)單有把握的工件可以直接加工。對(duì)尺寸精度要求高、凸凹模配合間隙小的模具，必須要用薄料試切，從事切件上可檢查

5、其精度和配合間隙。如發(fā)現(xiàn)不符合要求，應(yīng)及時(shí)分析，找出問題，修改程序直至合格后才能正式加工模具。這一步驟是避免工件報(bào)廢的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 根據(jù)實(shí)際情況，也可以直接由鍵盤輸入，或從編程機(jī)直接把程序傳輸?shù)娇刂破髦小?慢走絲線切割加工工藝及操作技巧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。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

6、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±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)

7、。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。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)。

8、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(zhǎng)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

9、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0.50.8mm，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1.01.5mm穿絲孔，穿絲孔中心與凸模輪廓線間的引入切割線段l長(zhǎng)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

10、。(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次采用精割方式，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，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)

11、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，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b切割第1次，取廢料c切割第1次，取廢料n切割第1次，取廢料a切割第2次b切割第2次n切割第2次a切割第3次n切割第3次a切割第4次n切割第4次，加工完畢。這

12、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，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(zhǎng)，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(zhǎng)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bcn)，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。

13、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R0.07R0.10mm)，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

14、，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)延長(zhǎng)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0.0707mm。 (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