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， 一點就通。男人自比主機，內存最重要；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 , 線切割機床1 引言慢走絲線切割機床應用廣泛而又重要，在塑料模、精密多工位級進模的生產加工過程中， 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。目前慢走絲設備主要以進口為主，目前國內生 產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備在國內受到了良好的 好評，其價格優(yōu)勢及耗材成本遠遠低于慢走絲，加工精度標準接近慢走絲。最典型的生產中 走絲的廠家是和懋數控。在從事慢走絲切割機床編程與操作加工過程中，結合多年的生產實踐，針對加工過程中所 出現的變形問題及遇到的困難，總結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,它的設計形狀、尺寸精度及材料硬度都直接影響模具的 沖裁質量、使用壽命及沖壓件的精度。在實際生產加工中,由于工件

3、毛坯內部的殘留應力變 形及放電產生的熱應力變形,故應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,在編程時應注意選擇好切割路線 （ 或切割方向 ） 。切割路線應有利于保證工件在 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,按逆時針方向進行切割,整個毛坯依據切割路線而被 分為左右兩部分。由于連接毛坯左右兩側的材料越割越小,毛坯右側與夾具逐漸脫離,無法 抵抗內部殘留應力而發(fā)生變形,工件也隨之變形。

4、若采用圖4 所示,按順時針方向切割,工件留在毛坯的左側,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,避免了應力變形。一般情況下,合理的切割路線應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）。下面著重分析一下硬質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用。硬質合金凸模由于 材料硬度高及形狀狹長等特點, 導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 當的調整, 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。由于硬質合金硬度高, 切割厚度大, 導致加工速度慢, 扭轉變形嚴重, 大部分外形加工及預留連接部分 （ 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應力及完全扭轉變形，在后面3次能夠有足夠余

6、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）預先在毛坯的適當位置用穿孔機或電火花成形機加工好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至少保證在毛坯厚度的1/5。（3）為后續(xù)切割預留的連接部分（暫停點 ）應選擇在靠近工件毛坯重心部位，寬度選取 34mm。（4）為補償扭轉變形，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，然后用粘結劑或液態(tài)快干膠 （通常采用 502快干膠水 ）將經磨床磨平的厚度約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留連接部分 （注 意：切勿把膠水滴進下水嘴或滴到工件的預留連接部分上，以免造成不導電而不能加工 ）。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，內部已產生了較大的殘留應力，而殘留 應力是一個相對平衡的應力系統，在線切割去除大量廢料時，應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，隨著原有內應力的作用及火花放電所產生的加工熱應力 的影響，將產生不定向、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型孔加工后有足夠的時間釋放內應力，能將各個型孔因加工順序不同而 產生的相互影響、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生蠕變。 因此， 根據實際測量和比較， 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。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

10、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R0.07 RO.IOmm),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， 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

11、長加工時間， 造成浪費。經過仔細比較和分析，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，內拐角部分加工至R0.15mm如圖8所示。(2) 退磁，關機。(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向插件(本導向插件為AGIE公司慢走絲線切割機床專用 )。這種點式支撐可使切割

12、絲的下偏點被精確的定位， 使切割絲精確地 進行導向。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與原中心坐標值相差大約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、卸料板考慮到各個型孔在加工過程中受殘留應力及加工熱力影響而產生的微量變形，因此在實際生產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