用于多層零件的線切割加工落料方法

針對多層零件的線切割加工落料方法進行難點分析和工藝改進，通過對前工序加工內容的調整，優(yōu)化線切割加工路徑，部分程序段采用無廢料加工，使得廢料變小或者成為粉末顆粒，保證加工質量，實現可連續(xù)切割加工。1

序言電火花線切割加工現已廣泛應用于生產制造行業(yè)，對于慢走絲線切割機而言，因其切割效率高、精度好而得到廣泛應用。由于慢走絲加工采用高壓噴液進行排屑，在加工比較高的零件或層數比較多的零件時，廢料容易卡住，排屑比較困難，廢料與零件之間容易產生二次放電現象，腐蝕零件表面，因此必須采取有效的防護措施[1]。2

加工難點分析零件形狀如圖1所示，高度為330mm。共有200多個小的錐體，每個錐體高23.6mm。中間分為15層，層與層之間有18mm左右的間隙，由慢走絲線切割分兩個方向加工外形，尺寸精度要求±0.02mm。圖1零件形狀開始加工時，發(fā)現線切割后的少數廢料無法隨高壓噴液沖走，卡在層與層之間（見圖2），在加工過程中產生二次放電現象，腐蝕錐體表面（見圖3）。圖2廢料卡在層與層之間

圖3二次放電腐蝕錐體表面前期共加工6個零件，仔細檢查發(fā)現，每個零件上都會有5～20個錐體表面被不同程度腐蝕，不合格率按照大的零件計算為100%，按照單個錐體計算為2.2%～8.9%，嚴重影響產品的加工質量和生產進度。3

原加工工藝存在的問題對原加工工藝進行梳理，零件是由毛坯料經過數控銑削加工成形，數控銑削只是去除每個錐體四周的多余料，工件線切割前的狀態(tài)如圖4所示。然后將工件豎起裝夾，由慢走絲切割錐體外形及根部凹槽，兩個錐體外形部分產生的廢料長度約18mm，最寬處約6mm（見圖5）。根部凹槽產生的廢料約5mm×1mm。圖4線切割前的狀態(tài)圖5切割后的廢料為了防止加工過程中廢料卡住，前期編制加工程序時，只編制單個錐體部分。在每組錐體加工完成后，在程序中增設M00暫停，等設備排完水后，人為手工去除廢料。這種方法不僅增加輔助時間，而且還不能實現連續(xù)加工，且不能有效避免二次放電現象的發(fā)生，在去除廢料后，發(fā)現有的錐體表面已經產生腐蝕點[2]。4

解決措施為了徹底解決加工過程中的二次放電問題，提高產品加工質量，實現程序連續(xù)切割加工，必須有效控制切割廢料的大小，這就要對原加工工藝進行優(yōu)化。1）在數控銑削加工錐體四周余料時，增加銑削錐體之間的斜線部分（見圖6），寬度方向按圖樣尺寸單邊留0.05mm余量，由后道工序線切割加工。銑削深度達到15mm[3]，這樣在切割中每個錐體之間的廢料就變得很小，只有3mm×1mm大小。圖6增加銑削錐體之間的斜線部分2）錐體根部凹槽部分在線切割時采用無廢料切割（見圖7）方式，使原來的廢料變?yōu)榉勰┗蝾w粒狀[4]，在加工時隨切削液排走。圖7無廢料切割由于方案的優(yōu)化，在線切割加工中產生的廢料很小，最大3mm×1mm（見圖8），不會卡住和產生二次放電現象，所以可實現程序連續(xù)加工，減少加工輔助時間，提高生產效率。圖8工藝改進后廢料最大3mm×1mm5

效果驗證通過對原加工方法的改進和方案的優(yōu)化，后期共加工21個零件，通過放大設備儀器檢測，錐體四周表面沒有發(fā)現任何二次放電現象，全部滿足圖樣設計要求，產品100%合格，同時加工效率提升65%。6

結束語本文介紹了多層零件的線切割加工難點和工藝改進方案，通過對前工序加工內容的調整和線切割加工路徑的優(yōu)化，使得廢料變小或者成為粉末顆粒，解決了加工