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，一般可分以下幾個步驟。 1. 對圖樣進行分析和審核 分析圖樣對保證工件加工質(zhì)量和工件的綜合技術(shù)指標是有決定意義的第一步。以沖裁模為例，在消化圖樣時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； 加工長度超過x,y拖板的有效行程長度，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考慮。 編程注意事項 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際經(jīng)驗數(shù)據(jù)，

3、比國際上流行的大間隙沖模要小一些。因為線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過渡

4、圓。因為電極絲加工軌跡會在內(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. 計算和編寫加工程序 編程時，要根據(jù)配料的情況，選擇一個合理的裝夾位置，同時確定一個合理的起割點和切割路線。起割點應(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行校對，用校對好的紙帶把程序輸入控制器后才能試切樣板，對簡單有把握的工件可以直接加工。對尺寸精度要求高、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廢的一個重要環(huán)節(jié)。 根據(jù)實際情況，也可以直接由鍵盤輸入，或從編程機直接把程序傳輸?shù)娇刂破髦小?慢走絲線切割加工工藝及操作技巧1 引言 慢走絲線切割機床應(yīng)用廣泛而又重要，在塑料模、精密多工位級進模的生產(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疏忽，就會造成工件報廢，同時也會給模具的制造成本和加工周期帶來負面影響。在從事慢走絲切割機床編程與操作加工過程中，結(jié)合多年的生產(chǎn)實踐，針對加工過

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行封閉形式切割，對于方形毛坯件，在編程時應(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)，按逆時針方向進行切割，整個毛坯依據(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(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，線切割加工常將預(yù)留連接部分(暫停點，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用。硬質(zhì)合金凸模由于材料硬度高及形狀狹長等特點，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工藝進行適當?shù)恼{(diào)整，使外形尺寸精度達到要求，免除鉗工裝配前對暫停點的修磨工序。 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)變形嚴重，大部分外形加工及預(yù)留連接部分(暫停點)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)先在毛坯的適當位置用穿孔機或電火花成形機加工好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)應(yīng)選擇在靠近工件毛坯重心部位，寬度選取34mm

10、。(4)為補償扭轉(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

11、相對平衡的應(yīng)力系統(tǒng)，在線切割去除大量廢料時，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，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。針對此種情況，對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，再由機床的自動移位、自動穿絲功能，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型孔加工后有足夠的時間釋放內(nèi)應(yīng)力，能將各個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。但是這樣加工時間太長，機床易損件消耗量大，增加了模板的制造成本。另外機床本身隨加工時間的延長及溫度的波動也會產(chǎn)生蠕變。因此，根據(jù)實際測量和比較，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計算。采用這種切割方法，加工1塊有100個型孔的模板，每次將會節(jié)省大約9h的加工時間，切割4次共節(jié)省大約30h，這樣對使用費用昂貴的慢走絲線切割機床來說，既提高了生產(chǎn)效率，又降低費用消耗，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。當模板型孔的拐角半徑要求很小時(如R0.07R0.10mm)，則必須換用細絲(如0.10mm)。但是相對粗絲而言，細絲加工速度較慢

14、，且費用昂貴(大多需進口絲)。如果將整個型孔都用細絲加工，就會延長加工時間，造成浪費。經(jīng)過仔細比較和分析，我們采取先將拐角半徑適當增大，用粗絲切割所有型孔達到尺寸要求，再更換細絲統(tǒng)一修割所有型孔的拐角達到規(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。(3)更換0.10mm細絲。將切割絲輸送帶移至未使用過的位置。如果輸送帶3個位置均已使用且咬送細絲的效果不佳，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床專用)。這種點式支撐可使切割絲的下偏點被精確的定位，使切割絲精確地進行導(dǎo)向。如圖10所示，當切割絲直徑為0.20mm時，找正中心在b點，當切割絲直徑為0.10mm時，找正中心在a點，ab=bo-ao=0.1KF()2KF-0.05KF()2KF=0.0707mm。因此更換0.10mm的細絲重新找正中心的坐標值應(yīng)與原中心坐標值相差大約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、卸料板考慮到各個型孔在加工過程中受殘留應(yīng)力及加