深入研究如何提高線切割加工精度和光潔度的方法

/深入討論如何提高線切割加工精度和干凈度的方法隨著模具和精密制造業(yè)的飛速進(jìn)展，作為高精度的電加工機(jī)床線切割越來(lái)越為廣闊企業(yè)所青睞，它是以高熔點(diǎn)的金屬電極絲為導(dǎo)向，在電極絲和工件之間產(chǎn)生瞬時(shí)高溫放電腐蝕來(lái)進(jìn)行加工的。它雖然不產(chǎn)生切削力，但假如不注意加工工藝，也會(huì)顯現(xiàn)加工精度和表面質(zhì)量方面的缺陷。本人通過(guò)以往的操作閱歷，得出一些較有效的改進(jìn)措施，供大家參考。一、改善變形的工藝方法在線切割加工前，由于金屬板材經(jīng)過(guò)熱加工和冷加工，材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，不同方向和大小的應(yīng)力能保持平衡或在很短的時(shí)間沒(méi)有釋放出來(lái)。即使經(jīng)過(guò)去應(yīng)力退火，還是存在殘余內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)去除大量的材料時(shí)，原來(lái)平衡被打破，材料就會(huì)產(chǎn)生變形。所以在切割加工前必需對(duì)工件進(jìn)行回火或人工時(shí)效處理。1.1切割型腔的改進(jìn)工藝（1）先粗后精的加工方法。在線切割加工前先對(duì)工件進(jìn)行粗加工以去除大量的材料，留有變形余量（一般為0.5－1mm）可以采納金加工或線切割加工，目的使內(nèi)應(yīng)力釋放出來(lái)產(chǎn)生欲變形，再進(jìn)行一到兩次的精加工，使加工量削減，變形也隨之削減。（2）盡量采納封閉切割型腔（即內(nèi)部型腔和外部邊界不割通）。由于材料內(nèi)部總會(huì)有殘余應(yīng)力，假如切割型腔不封閉會(huì)產(chǎn)生很大的變形，其結(jié)果是工件變形超差而且在切割接近結(jié)束時(shí)由于工件變形易將絲卡斷。1.2切割型芯的改進(jìn)工藝（1）切入線應(yīng)選擇圓弧邊的切線或直邊的沿長(zhǎng)線。由于鉬絲剛性不足，切割較厚的型芯時(shí)，猛烈的放電腐蝕和摩擦產(chǎn)生的力引起鉬絲扭曲，機(jī)床絲桿螺母的間隙，在工件剛要切斷時(shí)連接剛度不足，常會(huì)使型芯表面產(chǎn)生凸起或凹槽，這會(huì)影響模具的尺寸精度。切割平面則從切割線的沿長(zhǎng)線上起切，使加工的誤差集中在切割線方向上，上述的缺陷大有改善。（2）采納多個(gè)點(diǎn)切割。對(duì)于精度要求較高的型芯，即使采納封閉式切割，由于工件和材料之間的間隙（鉬絲直徑0.18mm+放電間隙0.02mm）有0.2mm，還會(huì)有肯定的變形，要削除變形，可采納多個(gè)點(diǎn)切割，每個(gè)切割段留有少量的支承（盡量對(duì)稱(chēng)分布），這樣工件將難以變形，最后切割或手工取下，鉗修表面。（3）注意線切割機(jī)床的送絲系統(tǒng)（導(dǎo)絲輪，導(dǎo)電塊等）運(yùn)行的平穩(wěn)性。若絲有抖動(dòng)應(yīng)對(duì)導(dǎo)絲輪和導(dǎo)電塊進(jìn)行檢查和更換，絲不易過(guò)松，線架距離工件合適，目的是削減絲運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)。測(cè)量絲的直徑特別是用了較長(zhǎng)時(shí)間的絲，因長(zhǎng)時(shí)間的拉深、磨損和放電損耗絲的直徑變小，以便于補(bǔ)償偏移量。對(duì)于要拋光的工件依據(jù)材料的性質(zhì)要留有拋光余量。二、改善形狀位置精度的工藝方法2.1型腔、型芯垂直度的掌控張緊鉬絲，用調(diào)整器調(diào)整絲的垂直度，也可以手動(dòng)用絲碰標(biāo)準(zhǔn)模板的兩基準(zhǔn)面（垂直度較好）調(diào)整線架直到火花均勻。型腔的垂直度很緊要，它一般作為型芯的基準(zhǔn)。型芯是鑲嵌在先割好的型腔孔槽中的，只要割好的孔槽垂直度符合要求，鑲?cè)牒笠孕颓粸榛鶞?zhǔn)進(jìn)行磨削或其它切削加工即可。2.2位置度的掌控線切割加工多型腔模具時(shí)，可以使用跳步功能來(lái)保證位置度（機(jī)器自動(dòng)掌控），但有時(shí)先要找一個(gè)基準(zhǔn)中心或基準(zhǔn)邊，要想精準(zhǔn)地進(jìn)行對(duì)邊或找中心，先要張緊鉬絲，調(diào)整好絲的垂直度，工件去除毛刺、雜物，多找正幾次，數(shù)值相差不大時(shí)即可。記下每一個(gè)跳步位置的坐標(biāo)值以便于檢查斷絲回退的精準(zhǔn)性。2.3動(dòng)定模搭配加工定模和動(dòng)模的型腔和型芯需要搭配時(shí)，最好采納定模板和動(dòng)模板用導(dǎo)柱導(dǎo)套定位后一起配割，這樣即使找正基準(zhǔn)有偏差或線切割絲的垂直度誤差也不影響搭配精度，假如采納動(dòng)定模板分開(kāi)切割，在找正基準(zhǔn)和絲的垂直度等因素會(huì)影響搭配精度，甚至產(chǎn)生毛刺。三、改善表面干凈度工藝方法3.1影響加工表面干凈度的主因素（1）導(dǎo)絲輪和軸承的磨損，使加工表面呈條紋狀。（2）電極絲損耗過(guò)大，以致電極絲在導(dǎo)輪內(nèi)竄動(dòng)。（3）電極絲移動(dòng)不平穩(wěn)，或電極絲張力不夠。（4）電參數(shù)選擇不當(dāng)，進(jìn)給速度調(diào)整不當(dāng)，至使加工不穩(wěn)定。3.2克服機(jī)床自身因素檢查機(jī)床步進(jìn)電機(jī)齒輪的嚙合間隙以及上下導(dǎo)輪和導(dǎo)電塊磨損嚴(yán)情況，磨損嚴(yán)重應(yīng)更換，否則運(yùn)絲時(shí)絲會(huì)跳動(dòng)，采納合格的電極絲，表面無(wú)氧化。采納線切割專(zhuān)用切割液，表面質(zhì)量要求較高時(shí)精加工最好采納新絲、新?lián)Q的切割液。3.3采納合理的工藝方法張緊電極絲，依據(jù)工件的高度來(lái)調(diào)整上下導(dǎo)輪間的距離，這樣可以減小鉬絲的震動(dòng)。選擇合適的電參數(shù)，增大脈沖電壓和脈沖寬度，加大進(jìn)給速度能提高加工效率，但表面粗糙度會(huì)變差。對(duì)表面質(zhì)量要求高的工件應(yīng)采納多次加工，先用大的脈沖電壓和脈沖寬度，適當(dāng)加大進(jìn)給速度進(jìn)行粗加工提高效率，留有余量采納小的脈沖電壓和脈沖寬，減小進(jìn)給速度進(jìn)行多次精加工，加工時(shí)還要注意機(jī)床加工電壓和電流表的搖擺要小，提高尺寸精度和表面質(zhì)量。尺寸精度和表面質(zhì)量是相聯(lián)系的，所以上述掌控尺寸精度的措施也同樣適用于掌控表面粗糙度，比如將切入線放在直線的沿長(zhǎng)線上和圓弧的切線上。模具的型腔和型芯要求有較高的尺寸精度和表面質(zhì)量，影響線切割加工精度和表面質(zhì)量的因素很多，如材料的內(nèi)應(yīng)力、切割和固定夾持的剛