线切割加工范文

时间:2023-02-21 23:28:02

线切割加工

线切割加工范文第1篇

我认为造成断丝的原因有以下几点:

1.操作过程的影响

在线切割加工过程中,线切割加工的产品一般精度高,因此对操作人员也有一定的要求,要求操作人员需看懂图纸,了解加工工艺,还需看清楚各精度要求.同时在我们加工前我们要保持机床清洁度,检查上、下喷嘴是否阻塞、工作液流量大小是否合适,电极丝是否垂直,导电块是否磨损,丝筒,工作台是否有间隙,在加工过程中,要检查夹具是否合适,特别是工件在加工完毕后,掉下来的时候极易造成断丝。在加工完毕后,要及时对我们机床进行保养。这样都能有效的降低加工过程中断丝的概率。

2.工件的影响

在加工过程中如果工件太薄,也容易断丝.工件薄,工作液易充满放电间隙,那么排屑困难,虽然可以稳定加工,可是没有间隙了,电极丝就容易产生抖动,再就是在加工完毕后由于工件割开,内应力的突然消失,就会造成夹丝,直接导致断丝提高加工稳定性,再就是,加工厚度大于100毫米的工件,排屑条件变差,电腐蚀物不易排出,也容易造成夹丝导致电极断丝.还有再就是在加工过程中,许多零件都是平磨以后送来进行加工的,但此时我们要注意退磁。如果被加工的工件未退磁,在加工过程中电腐蚀颗粒易吸附在割缝中,特别是工件较厚时,不退磁易造成切割进给不均匀,造成短路、断丝。

3.电极丝的影响

在我们高速走丝电火花线切割机床加工过程中,我们一般选用钼丝,它的直径在φ0.12~0.18mm之间。一般在条件满足的情况下我们尽可能选择较粗的电极丝进行加工。因为如果电极丝直径越小,单位时间内能承受的电流就越小,并且它的切缝也窄,也不利于排屑,这样就会影响加工的稳定性,也易引起断丝。粗的电极丝除了可以提高电极丝的张力,并且还能提高单位时间内承受的电流。让加工更稳定,就不易影起机床断丝。再就是,因为加工过程中电极丝是反复使用的,那么电极丝就会有损耗,让它从粗变细,这样加工过程中也容易发生断丝。因此,当电极丝使用损耗到一定程度时,要及时更换电极丝,以免电极丝太细而断丝.

4.工作液的影响

在线切割加工过程中工作液是脉冲放电的介质,对加工的影响很大.我们一般选用线切割专用冷却液,不能使用皂化液,在实际加工过程中工作液的配比也十分重要,太浓、太淡时,均会引起断丝,一般水液浓度比均在1:10-1:20范围内,在线切割加工一段时间后就会变得脏污、并且一部分电腐蚀物也会进入冷却液,这样就会严重影响加工稳定性综合性能一般来说新换的工作液每天工作8 小时,使用两天后效果最好,如果继续使用则易造成断丝。

5.加工电参数的影响

在线切割加工过程中,要调整脉冲电源,脉冲间隙,脉冲宽度,这3个参数,并且是3个参数是一起调节的。一般来说,增大脉冲电源就会增大单位时间内的放电量,这样就会让丝的承受力增大,无形中就会提高断丝的可能性,加工过程中减少放电间隙是会提高加工效率,但是容易发生短路,特别是加工厚度高的零件,就会不利于冷却液和电蚀物的排出。所以在实际加工过程中,我们要合理调整这三个加工参数,这样才能有效降低断丝的概率。

6.机床运丝机构的影响

运丝机构贮丝筒、线架和导轮,三个部分组成,他们的安装不当或长时间磨损都会导致断丝.导轮、导电块、档丝块等零部件首先是安装要正确,其次是间隙要合适,再就是导论转动也要灵活,贮丝筒的轴向窜动会使排丝不匀,产生叠丝现象,这样易影起短路和电极丝抖动,特别是新丝用完一段时间后就要重新紧丝,因为在加工过程中丝的松紧度是越来越松,如果不进行紧丝,就会造成丝的抖动,同时还要检查导电块的磨损情况,如果导电块磨损严重,有可能在后面加工中,导电块容易夹丝,这些情况都易造成电极丝的断丝。

综上说述,造成断丝的原因是多方面的,首先对我们加工者有着要求,同时在加工过程中钼丝,工件材料,工作液加工参数的选择,都会造成断丝。(作者单位:黄石职业技术学院)

参考文献

[1] 朱宁; 叶军; 韩福柱; 顾琳; 卢智良2010-04-01电加工与模具

[2] 张建磊 大连理工大学 2012-05-18

[3] 戴瑜兴; 汤睿; 张义兵; 蒋近 电子工业专用设备 2007-11-10

线切割加工范文第2篇

关键词: 加工 工艺

有了好的机床、好的控制系统、好的高频电源及程序,也不一定就能加工出合乎要求的工件,还必须重视线切割加工时的工艺技术和技巧。只有工艺合理,才能高效率地加工出高质量的工件,因此,必须对线切割加工的各种工艺问题进行深入的探讨。

1 加工流程

数控电火花线切割加工,一般是作为工件加工中的精加工工序,即按照图样的要求,最后使工件达到图形形状尺寸、精度、表面粗糙度等各项工艺指标。因此做好加工前的准备,安排加工工艺路线,合理选择设定参数,是完成工件加工的一个重要环节。电火花线切割加工流程如图1所示。

2 分析零件图

主要分析被加工零件是否适合采用数控线切割机床加工,明确加工要求。其次对工件上已加工表面进行分析,确定哪些面可以作为工艺基准、采用什么方法定位。分析零件的形状和材料热处理后的状态,考虑在加工过程中是否发生变形。由于线切割加工往往是最后一道工序,如果发生变形往往难以祢补,应在加工中采取措施,从而制定出合理的切割路线。

3 确定毛胚

(1)工件材料的选择是由图样设计时确定的,工件应在回火后才能使用,而且回火要两次以上或者采用高温回火。另外,加工前要进行消磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。

(2)加工路线的选择,在加工中,必须注意以下几点:

(a)避免从工件端面开始加工,应从穿丝孔开始加工;

(b)加工的路线距离端面(侧面)应大于5mm;

(c)加工路线开始应从离开工件夹具的方向进行加工,最后再转向工件夹具的方向。

(d)在一块毛坯上要切出2个以上零件时,不应连续一次切割出来,而应从不同预孔开始加工。

4 工艺基准的准备

为保证将工件正确、可靠地装夹在机床或夹具上,必须预加工出相应的基准,并尽量使定位基准与设计基准重合。

5 穿丝孔加工

凹形类封闭形工件在切割前必须具有穿丝孔,以保证工件的完整性。凸形类工件的切割也有必要加工穿丝孔。由于坯件材料在切断时,会破坏材料内部应力的平衡状态而造成材料的变形,影响加工精度,严重时甚至造成夹丝、断丝。如图3所示。因此还要考虑到穿丝孔的位置和大小等因素。

为了保证孔径尺寸精度,穿丝孔可采用钻绞、钻镗或钻车等较精密的机械加工方法。

(1)穿丝孔位置选在工件待切割型孔的中心时,操作加工较方便。选在靠近待切割型孔的边角处时,切割无用轨迹最短。选在已知坐标尺寸的交点处时,有利于尺寸的推算。因此,要根据实际情况妥善选取穿丝孔位置。

(2)穿丝孔的大小要适宜,一般不宜太大,以钻或镗孔工艺简便为宜。如果穿丝孔很小,不但增加钻孔困难,而且不便穿丝。太大也会增加工艺上的困难,一般选用直径范围为3~10mm。

6 电极丝的选择

常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高,直径在 0.03~0.1mm范围内,一般用于各种窄缝的精加工,但价格昂贵。钼丝抗拉强度高,适于快速走丝加工,我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝,直径在0.12~0.14mm范围内,切割厚度大于150毫米时,钼丝应选用直径在0.16~0.18mm范围内,要切割光洁度较高的工件时钼丝可选用直径0.12mm的。电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝;若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。

7 工件的装夹方式的确定

线切割加工机床的工作台比较简单,一般在通用夹具上采用压板固定工件。为了适应各种形状的工件加工,机床还可以使用旋转夹具和专用夹具。工件装夹的形式与精度对机床的加工质量及加工范围有着明显的影响。常见工件的装夹方法有:悬臂支撑方式,两端支撑方式装夹,桥式支撑方式装夹,板式支撑方式装夹

8 工件找正

工件位置的校正:在工件安装到机床工作台上后,在进行夹紧前,应先进行工件的平行度校正,即将工件的水平方向调整到指定角度,一般为工件的侧面与机床运动的坐标轴平行。工件位置校正的方法有:拉表法,划线法,固定基面靠定法。

9 电极丝找正

为了准确地切割出符合精度要求的工件,电极丝必须垂直于工件的装夹基面或工作台定位面。常用的电极丝垂直度校正有利用找正器校正和利用校直仪校正两种方法。

10 机床检查与调整.

加工前,特别是加工精密工件之前,要对机床进行检查与调整。

(1)检查纵横方向拖板丝杆副间隙。由于频繁往复运动,纵横方向拖板丝杆副的配合间隙会发生变化。因此在加工微精工件前,要认真检查与调整,符合相应精度标准后,再开始加工。

(2)检查导轨。加工前,应仔细检查导轨V形槽是否受损。因导轨与电极丝间的电腐蚀以及滑动摩擦等,容易使导轨V形槽出现沟槽,如图6所示,这不但会引起电极丝产生抖动,也易被卡断,所以要经常检查和更换。另外,应注意去除堆积在V形槽内的电蚀产物。

(3)检查保持器。电极丝导向定位采用保持器或辅助导轮时,必须经常检查其工作面是否出现沟槽。如果出现沟槽,应调换保持器工作台面位置或更换辅助导轮。

11 机床的精度检测

(1) 几何精度及其检测

几何精度又称为静态精度,它综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。

(2) 数控精度及其检测

是检测机床各坐标轴在数控系统的控制下所能达到的位置精度,根据实测的定位精度数值,可判断零件加工后所能达到的精度。

(3) 工作精度检验

又称为动态精度,是在放电加工的情况下,对机床的几何精度和数控精度的一项综合考核。

12 加工准备

在加工工件前,我们还要对一系列的操作进行加工前的准备,这样才能加工出合格的工件。

12.1 加工程序的编制

编制程序单可以分为人工编程和自动编程两类。人工编程通常只常适用于简单图形的编程,对于要加工形状复杂或具有非圆曲线的零件时,一般常用自动编程,利用CAXA线切割XP软件绘制图形,生成轨迹后再生成代码程序再传输,但是生成代码后一定要校核代码,仔细检查图形尺寸。

12.2 工作液的选择与配制

工作液作为线切割机加工脉冲放电介质和冷却液,对加工的工艺指标影响甚大。它主要由基础油、爆炸剂、清洁剂、剂、防锈剂等组成。主要作用是消除电离,冷却放电区,清除放电产物。把配好的工作液倒入工作液箱,并接好出水管。

12.3 脉冲电源的选用

(1)加工材料在40毫米以下,选用矩形脉冲切割时电压选择开关"2"放在第一档(70V),脉宽选择开关"4"可放在第二档,然后根据不同厚度调节"3"的大小。

(2)加工材料在40毫米~80毫米时,选用矩形脉冲切割,电压选择开关"2"放在第二档或第三档,脉宽选择开关"4"放在第三档,然后根据不同厚度调节"3"的大小。

(3)加工材料在80毫米~110毫米时,选用矩形脉冲切割,电压选择开关"2"放在第三档或第四档(空载85V~100V),脉宽选择开关"4"可放在第三档或第四档,然后根据不同的厚度调节"3"的大小。

(4)加工材料在110毫米以上,选用矩形脉冲切割,电压选择开关"2"放在第四档或第五档,脉宽选择开关"4"放在第四档或第五档,然后根据不同厚度调节"3"的大小。

(5)加工光洁度要求高的工件时,即Ra≤2.5时,可用分组脉冲切割,加工工件厚度H≤40毫米时,电压选择开关"2"放在第二档或第三档,脉宽选择开关"4"放在第一档,"5"放在"-1"位置。使用分组脉冲切割时,变频的跟踪调节很重要,因为分组脉冲的能量较小,调节得过快容易发生短路,所以一般计算机高频自动档放在"1"位置,然后变频的细调微旋转一个角度即可[7]。

12.4 电参数的确定

(1)要求切割速度高时。当脉冲电源的空载电压高、短路电流大、脉冲宽度大时,则切割速度高。但是切割速度和表面粗糙度的要求是相互矛盾的两个指标,所以,必须在满足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度,且切割速度还是受到间隙消电离的限制。

(2)要求表面粗糙度好时。若切割的工件厚度在80mm以内,则选用分组波的脉冲电源为好,它与同样能量的矩形波脉冲电源相比,在相同的切割速度条件下,可以获得较好的表面粗糙度。无论是矩形波还是分组波,其单个脉冲能量小,则Ra值小。亦即脉冲宽度小、脉冲间隔适当、峰值电压低、峰值电流小时,表面粗糙度较好。

(3)要求电极丝损耗小时。多选用前阶梯脉冲波形或脉冲前沿上升缓慢的波形,由于这种波形电流的上升率低,故可以减小电极丝损耗。

(4)要求切割厚工件时。选用矩形波、高电压、大电流、大脉冲宽度和大的脉冲间隔可充分消电离,从而保证加工的稳定性。

12.5 速度参数的选择

(1)进给速度。工作台进给速度太快,容易产生短路和断丝;工件台进给速度太慢,加工表面的腰鼓量就会加大,但表面粗糙度较小。正式加工时,一般将试切的进给速度下降10%~20%,以防止短路和断丝。

(2)走丝速度。应尽量快一些,这有利于减少因电极丝损耗对加工精度的影响。尤其是对厚工件的加工,由于电极丝的损耗,会使加工面产生锥度。一般走丝速度是根据工件厚度和切割速度来确定的。

13 线切割加工

正确的安装工件、选择和配制好工作液、正确的选择电参数、速度参数等之后,就开始对工件进行加工了。

13.1 输入程序

将编制好的加工程序,利用键盘或其他输入设备输入到数控装置中。同时在加工之前,应将间隙量输入到数控系统中。对于较复杂的程序,要进行空机校验。

13.2 正式切割加工

经过以上各方面的调整准备工作,可以正式加工。将防护板安装好,按加工顺序操作。

参考文献:

[1] 单岩,夏天.数控线切割加工[M].机械工业出版社,2004年7月第1版第1次.

[2] 周晓宏.线切割机床及数控冲床操作与编程培训教程.中国劳动社会保障出版社,2006年8月第1版.

线切割加工范文第3篇

【关键词】线切割数控机床;锥度加工;机理与流程;效率提升措施

伴随着电子计算机相关技术的飞速发展,数控机床已成为现代制造业不可或缺的重要加工手段。而线切割机床则在数控机床总体数量中占据了一定的比例,这是由于在数控技术条件下,线切割机床能够完成包括锥度切割在内的很多较大难度工作。可以说,利用数控线切割机床进行锥度加工,甚至进行上下异形体加工正在成为一种趋势。但线切割机床锥度加工技术较难掌握,下面就对线切割锥度加工相关问题展开深入探讨。

1、何谓锥度加工

顾名思义,锥度加工就是指加工具有锥度工件的工作过程。而利用线切割数控机床来进行锥度加工则是目前最为常用的方法之一。

一般认为,锥度加工主要包括常规的锥度加工与上下面异形锥度加工两类。

常规锥度加工指工件的锥度是一定的,且其上下表面具备相似的表面形状,在加工过程中,电极丝以加工工件要求为依据,按方向和锥度倾斜一定角度,而工作台只需按照工件轮廓轨迹进行移动即可完成的加工过程。常规锥度加工还可细分为尖锥度加工、恒锥度加工和等半径切割等不同类型。

而上下表面形状不尽相同,但上下两表面间过渡较为平滑工件的锥度加工被称为上下异形面锥度加工。加工此类工件,电极丝倾斜角度在加工过程中会不断发生变化。

2、线切割数控机床实现锥度加工的机理分析

若想利用线切割数控机床来实现锥度切割工件的目的,首先应当改变电极丝传统的垂直穿越形式,想方设法使其与工作面产生适当的倾斜,当然电极丝和工件面的倾斜度绝不能只保持一个固定的状态,即固定的倾斜方向,这是因为:这样的话,最多只能于某一方向加工出锥度,在改变加工方向面后,所得到的锥度与期望可能不一致,甚至可能得不到锥度。真正的线切割数控机床锥度加工应当能够以所加工具体工件为依据,自动地随着加工方向面的改变而改变倾斜的具体角度和方向,从而确保加工出的工件锥度每一横截面形状均是按照相应比例缩放得到的。也就是说,在加工过程中,电极丝在不同方位上产生相应的倾斜,但电极丝与垂直面倾斜的角度通常应当保持恒定。

在加工实践中,锥度切割加工的实现常常通过上下丝架导向器来进行,即让上下丝架导向器按预设的程序轨迹移动完成锥度加工。根据数控机床的布局结构,主要有:上丝架可动,下丝架不动;下丝架可动,上丝架不动;上、下丝架均可动三种实现方式。其中最后一种结构较复杂,实践中应用较少,只有当需要加工特别大锥度工件的情况下,才可能使用这一方式。前两种方式的结构复杂程度差不多,主要以操作使用环境为依据,选择需要的方式即可。

3、采用线切割数控机床来实现锥度加工的具体流程

线切割数控机床利用双坐标的联动装置,依靠上丝架做U、V两轴的移动,和工作台X、Y轴共同构成X一Y、U一V四轴实现联动控制,这样可以实现工件的锥度加工。

采用线切割数控机床实现工件锥度加工,数控系统应以给定的工件高度、轮廓、锥度值等信息为依据,自动计算出电极丝的运动轨迹。由于上下两表面形状基本相似,常规锥度加工只需将某一截面图形信息作为参考平面给定,即可实现锥度加工。当然,给定的截面图形信息既可是加工零件上的,也可在零件外部空间,但都必须平行于加工工件表面。对于上下异形面工件的锥度加工,要得到正确的电极丝轨迹就必须同时知道其上下表面的形状,才能进行正确的处理。

线切割数控机床的锥度加工具体流程如下:在确定了加工工件形状时,首先应依相关数据信息编写出G代码,来表示工件形状坐标、加工锥度、刀具半径等信息,然后在人机交互界面将G代码输入,这些代码通过译码转化为系统可识别形式;接着,进行刀具的补偿;最后,按照G代码的要求来进行具体的锥度加工。

4、线切割数控机床锥度加工效率的提升措施

对于线切割数控而言,锥度切割的尺寸常常难以控制,且与无锥度切割相较,切割效率要低很多,锥度越大,这种差别也就越大。下面对提升线切割数控机床锥度加工效率进行探讨。

4.1合理选择电参数。首先,应选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度与单个脉冲能量及线切割数控机床的切割效率是成正比的,在加工锥度工件时,选择更大的脉冲宽度,就能产生更大的能量,也就产生更多的电蚀产物,若这些电蚀产物排出不及时,就会降低加工的稳定性,增加工件表面的粗糙度;若要减小工件表面的粗糙度,则宜使用小脉宽来降低单个脉冲的能量,但这种加工效率就会下降。因此,应以具体的加工要求为依据,选择适宜的的脉冲宽度。

其次,应选择适宜的脉冲间隙。工件越厚,加工中排屑就越困难,这就需要合理加大脉冲间隙,不仅方便排屑,还可减少蚀除物的生成,防止断丝现象的发生,提高加工稳定性。所以,通常情况下要求脉冲间隙和工件厚度应当成正比。

最后,合理选择功放管。为了提高加工效率,保证加工稳定性,在选用窄脉冲宽度进行加工时,应尽量多的并联功放管。

4.2合理选择工作液浓度。线切割数控机床锥度加工的切割速度与工作液介电系数、洗涤性和流动性等关系极大,可以说,在进行锥度加工时,工作液质量优劣会直接对加工效率产生影响。因此,线切割机床加工锥度工件时,要通过过滤工作液或强近工作液循环的方法来保持工作液清洁。此外,在使用两至三个月后,工作液必须须更换。在加工大厚度锥度工件或更追求切割速度的情况下,可选择约5%~8%较淡浓度的工作液配比,以在保证排屑容易、加工稳定的基础上,提升加工效率。为了改善排屑状况,应尽量减小上喷嘴与工件上表面之间的距离。

4.3合理选择工件材料。要提高加工效率,合理选择工件材料也是重要影响因素。所以在加工参数选择正确,工作液正常的前提下,要正确选择工件的材料。尽量选择那些锻造性好、淬透性好、热处理变形小的加工材料。此外,针对工件厚度选取相应直径的电极丝,也有利于排屑与提高加工稳定性,从而提升加工效率。

4.4选择适宜的进给速度。进给速度过快或过慢,也会影响锥度加工效率。如进给速度过快,就可能造成短路,严重时还会因短路而断丝。反之,进给速度过慢,远落后于工件蚀除速度,也会降低加工效率。因此,应当设置合理的进给速度。

结语

线切割加工范文第4篇

关键词 线切割;模具;加工

中图分类号:TG48 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)19-0102-01

随着经济和科技水平的不断提高,越来越多形状复杂多样的模具零件被广泛应用在模具行业中,传统的模具加工方法已不能满足要求。线切割技术作为一种以电火花为基础而发展起来的技术,具有加工周期短、自动化水平高的优点,并且不需要运用特定的电极,就能够满足工件对加工精度和表面粗糙度的要求,快速完成加工任务,进而提高加工效率,降低工件的加工成本。

1 线切割技术的特点

运用线切割技术对模具进行加工,主要在冲裁模的落料模、冲孔模、切断模、剖切模、切边模、切口模以及整修模等方面应用得比较多,尤其是对于多工位级进模与落料冲孔复合模来说,对在模具上面的重复位置有很高的精度要求,主要运用线切割加工技术。另外,线切割技术也应用在型腔模加工中,型腔模主要包括塑料模、锻模和压铸模,其中,塑料模最为常见,是由动模和定模组成的。在一个成型的塑件模具零件中,型芯是主要的零件,安装在动模上。型腔成型在塑件的外表面,型腔板主要安装在定模上。通常情况下,型芯和型腔板需要运用淬火进行处理,硬度较高,不宜进行加工,尤其是对于微细孔和异型孔来说。

电火花线切割对型芯进行加工时,主要对镶件孔、推管孔、推杆孔和斜推杆孔进行加工。模具精度的高低对于加工产品精度的高低具有直接的影响,在模具中,凹模和凸模的精度给工件精度产生最大的影响。大多数凸模和凹模能够运用快速走丝线切割机床进行加工,例如凹模外形、凸模外形和型腔等。

2 线切割加工的概念以及工作流程

2.1 线切割加工的概念

线切割加工,指的是一种高精加工,能够在经过热处理后加工为成型零件。其将约0.1 mm的电极丝作为刀具对工件进行切割,与其他种类的数控机床具备的冷切削区别在于,其主要属于放电加工,电极丝本身带负电,工件自身带有正电,在受到脉冲电源的影响下实现金属的瞬间融化和气化,其窄缝能够达到0.11 mm。另外,由于属于放电加工形式,在进行加工的过程中,电极丝和工件不接触,只要工件具有导电作用,那么不管多硬的金属都能够进行切削。

2.2 线切割加工的工作流程

线切割加工主要运用电腐蚀原理,通过将不间断性、连续性运动的金属丝的高频率电源负极作为使用工具的电极,将工件和高频脉冲电源的正极相连接,进而运用电火花放电切割。其工作流程为:首先,在脉冲电源给其提供足够能量的情况下,让金属丝做正反向往复运动;然后工件与电极丝之间的工作液介质在电蚀产物进行循环流动的状态下自动带出;最后,工件处于x轴与y轴的坐标位置进行进给运动,在电火花进行放电的间隙开始伺服进给运动,最终进行工件的加工。

3 线切割在模具加工中的运用

3.1 凹模和凸模的加工工艺

3.1.1 控制好凸模和凹模的加工质量

凹模和凸模作为复合模中的重要部件,加工质量的高低对于工件加工的精度和表面的粗糙程度具有直接的影响。在进行冲裁时,容易受到冲裁力的影响,导致内部出现很大的应力,进行切割加工会导致内应力出现重新分配的现象,进而产生变形。所以,在对凹模和凸模进行加工之前,要运用淬火进行处理,另外,还要对毛坯件的材料和加工路线进行考虑,容易出现变形情况。

3.1.2 凸模和凹模的尖角与凹角

运用线切割技术进行加工时,其中的钼丝以电极丝为中心,围绕其展开运动,在运动的过程中会在钼丝运动的中心轨迹与加工面之间产生距离,距离用Δ表示,之所以产生这个距离是由于受到钼丝直径d和放电间隙ω的影响,该距离用公式表示为Δ=d/2+ω。所以在计算电极丝的中心轨迹时,要注重考虑距离Δ因素。除此之外,要注意将凹角进行加工,使其变为圆角。其中,Δ越大,则越会导致拐角位置圆弧的误差增加。因此,对于凸类零件进行线切割加工时,要将钼丝运动的中心轨迹加上距离Δ;对凹类零件进行线切割加工时,要适当地减去距离Δ。

3.1.3 过渡圆半径

对过渡圆半径产生影响的主要因素就是工件形状与加工精度,一般情况下,过渡圆半径的大小随着工件厚度的加大而加大。另外,在凹模和凸模之间的配合间隙中也需要增加过渡圆。

3.2 模具的重要结构设计

模具的重要结构主要指的是模具的结构、材质、冲裁压力、凹模的厚度和外形尺寸、凹模的高度以及冲裁间隙等。

3.2.1 模具结构形式

在对模具的结构形式进行确定时,要对铁芯片零件自身的尺寸、材料以及结构等因素进行考虑,然后选择恰当的复合膜结构形式。复合模结构能够有效确保冲裁的加工精度。

3.2.2 材料

选择模具材料的过程中,要严格依据相关的电磁铁芯片零件技术规范进行选择,一般来说,凹凸模适宜运用Cr12材料。在对其进行加热处理后,硬度约为58-60HRC,在固定板和选料板方面,适宜运用Q235材料,因为冲孔芯子运用的是工具合金钢材料。

3.2.3 冲裁压力

在进行冲裁压力的计算过程中,主要包括以下三种参数,分别是凹模的刃口长度l、硅钢板的抗剪强度r和板料厚度t。

3.2.4 冲裁间隙

通过对相关的模具设计规范手册进行查阅,可以了解到硅钢片厚度为5 mm,因此,冲裁间隙适宜设置在0.02 mm-0.03 mm范围内。在满足工件加工精度和表面粗糙度的前提条件下,线切割的初始间隙适宜设置在0.01 mm。

3.2.5 凹模的厚度进而外形尺寸

凹模的厚度运用公式H=进行计算,其中,F指的是冲裁力的大小。另外,可以根据凹模刃口周长的大小来对凹模的厚度进行确定。

3.2.6 凹凸模高度

根据相关的模具规范手册进行分析,可以知道,凹凸模自身的壁厚为1.6 mm,在能够满足强度的前提下,将凹凸模的厚度设置为2.6 mm。另外,确定凹凸模的高度h时,要对固定板厚度和卸料板厚度因素进行考虑,然后根据实际情况,设定凹凸模的厚度约为56 mm。

4 结束语

总之,进行线切割加工时要对加工工件的材质、凹凸模之间的配合间隙、结构形式等因素进行考虑,进而制定科学合理的加工方案,提高加工精度,降低表面粗糙度,最终提高生产效率。

参考文献

[1]余东满,李晓静,熊毅.提高线切割加工位置精度的改进工艺[J].制造技术与机床,2011(5):98-101.

[2]王德山.模具线切割精密加工电极丝的应用分析[J].现代制造技术与装备,2011(3):39-41.

线切割加工范文第5篇

1线切割外环燕尾槽加工中的疑难问题及解决办法

线切割加工燕尾槽(见图1)是以对机床的改造为前提,机床的改造主要目的是调整钼丝与水平方向的角度同工件安装角角度相一致,从而减小安装角加工的误差;回转工装的使用,将工件基准面A放于可精确定位且可回转的工装平面上,实现在通槽方向上的一次成型加工。这样符合基准重合原则的同时也方便工件装夹。此外工装上的精确分度功能可以对工件进行有效分度。

1.1线切割加工程序的编制

线切割要加工出合格的产品的非常重要的一步就是编制出准确的线切割加工程序。通常在加工生产中,采用自动编程方式进行编程,主要是通过专用软件直接绘制待加工工件的图形后,进行后置处理,转为机器语言文件。线切割机床即可读取并自动生成3B格式文件进行加工。在加工程序编制时还要注意放电介质几何尺寸、放电间隙和余量之间的补偿关系。通常线切割加工是通过工件在机床坐标系内按程序移动,来实现要加工的形状。此次经过改造的线切割机床,改变了储丝筒、丝架与工作台的相对关系。钼丝由垂直于工作台切割转变为与工作台形成一定角度关系的切割,即钼丝的运动与机床坐标系形成了角度关系,因此加工程序也需随之改变。

1.2调整电参数对加工速度与表面粗糙度进行控制

影响电加工工艺指标的因素有很多,其中电参数是主要因素之一。正确选择脉冲电源的电参数对电火花线切割来说就显得尤为重要。脉冲电源的电参数主要包括:脉冲宽度ti、脉冲间隙to、峰值电压u赞i、峰值电流i赞e等。选择脉冲电源电参数时,要根据需要加工工件的材料性质、工件厚度、工艺要求进行合理协调。线切割外环燕尾槽的工艺要求:因燕尾槽的最终工作表面的粗糙度要求为Ra0.8μm。一般高速走丝电火花线切割加工的表面粗糙度为Ra2.5~5μm,最佳可达Ra1.6μm左右,并且线切割后的加工表面会留有0.05~0.1mm以内的表面熔化层,熔化层的存在将影响材料的力学性能,这对在高温高压状态下的工作部件是非常危险的。所以在线切割序后要安排“钳修槽”工序。线切割工序表面质量的好坏决定了钳修工作量的多少。在工件厚度不变时,表面粗糙度、加工电流效率与脉宽的对应关系数值如表1所示。

1.3加工过程中对工件的测量、检查与中间控制

此次加工测量手段除了使用传统的测量工具外还自制了一系列专用测量具,例如:制用的型线工具样板、“LD”量棒、自动型线模拟器、样膏、三坐标投影仪等。型线工具样板主要用于对型孔型线尺寸的检查;“LD”量棒主要用于检查“LD”值尺寸、相临槽形节距及垂直度;自动型线模拟器是用来首孔加工程序检测和机器自身符带的自动定位功能相配合使用;样膏检测是中间控制的主要检测手段;位置度的检测是各种检测中的难点,为能有效检测燕尾槽的位置度,此次使用三坐标投影仪。

2结束语

经实践证明,通过改造的线切割加工是外环燕尾槽加工的有效工艺方法,此工艺方法达到了外环图纸要求的同时也保证了加工过程中的最小变形,可操作性优于铣削工艺及拉削工艺。通过加工此零件,突破了传统的机械切削加工模式。在加工过程中,通过线切割机床的改造与自制的大型工装巧妙结合,将线切割技术应用在加工此类零件时,发挥出其特有的优势。此工艺方法可以说是一次创新性的尝试,不仅满足了我单位生产要求,而且也使我单位的加工理念上了一个新的台阶。发展创新性、发挥创造力成为我单位核心价值体系的重要组成部分。

线切割加工范文第6篇

[关键词]线切割(Linear Cut) 加工工艺(Machining process) 优化(optimize)

一、实际轨迹的计算

根据大量的统计数据表明,线切割加工后的实际尺寸大部分处于公差带的中位值(或称“中间尺寸”)附近,因此对于冲模零件图样中标注公差的尺寸,应采用中位值尺寸作为实际切割轨迹的编程数据。由于线切割放电加工的特点,工件与电极丝之间始终存在放电间隙。因此,切割加工时,工件的理论轮廓与电极丝的实际轨迹应保持一定的距离,即电极丝中心轨迹与工件轮廓的垂直距离,称为偏移量f0(或称为补偿值)。

f0=R丝 -δ电

式中R丝――电极丝半径

δ电――单边放电间隙

线切割加工冲模的凸、凹模,应综合考虑电极丝半径R丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单边配合间隙δ配,以确定合理的间隙补偿值f0。

例如:加工冲孔模(即要求保证工件的冲孔尺寸),以冲孔的凸模为基准,故凸模的间隙补偿值为:f凸=R丝 -δ电,凹模尺寸应增加δ配。而加工落料模(即要求保证冲下的工件尺寸),以落料的凹模为基准,凹模的间隙补偿值f凸=R丝 -δ电,凸模的尺寸应增加δ配。偏移量的大小将直接影响线切割的加工精度和表面质量。若偏移量过大,则间隙太大,放电不稳定,影响尺寸精度;偏移量过小,则间隙太小,会影响修切余量。修切加工时的电参数将依次减弱,非电参数也应作相应调整,以提高加工质量。

根据实践经验,线切割加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模应小些。因为凸、凹模线切割加工中,工件表面会形成一层组织脆松的熔化层,电参数越大,表面粗糙度越差,熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加,这层脆松的表层会逐渐磨损,使模具的配合间隙逐渐增大,满足“大”间隙的要求。

二、 穿丝孔的确定

穿丝孔的位置对于加工精度及切割速度关系甚大。通常,穿丝孔的位置最好选在已知轨迹尺寸的交点处或便于计算的坐标点上,以简化编程中有关坐标尺寸的计算,减少误差。当切割带有封闭型孔的凹模工件时,穿丝孔应设在型孔的中心,这样既可准确地加工穿丝孔,又较方便地控制坐标轨迹的计算,但无用的切入行程较长。对于大的型孔切割,穿丝孔可设在靠近加工轨迹的边角处,以缩短无用行程。在切割凸模外形时,应将穿丝孔选在型面外,最好设在靠近切割起始点处。切割窄槽时,穿丝孔应设在图形的最宽处,不允许穿丝孔与切割轨迹发生相交现象。此外,在同一块坯件上切割出两个以上工件时,应设置各自独立的穿丝孔,不可仅设一个穿丝孔一次切割出所有工件。切割大型凸模时,有条件者可沿加工轨迹设置数个穿丝孔,以便切割中发生断丝时能够就近重新穿丝,继续切割。

穿丝孔的直径大小应适宜,一般为Φ2mm~Φ8mm。若孔径过小,既增加钻孔难度又不方便穿丝;若孔径太大,则会增加钳工工作量。如果要求切割的型孔数较多,孔径太小,排布较为密集,应采用较小的穿丝孔(Φ0.3mm~Φ0.5mm),以避免各穿丝孔相互打通或发生干涉现象。

三、切割路线的优化

切割路线的合理与否将关系到工件变形的大小。因此,优化切割路线有利于提高切割质量和缩短加工时间。切割路线的安排应有利于工件在加工过程中始终与装夹支撑架保持在同一坐标系内,避免应力变形的影响,并遵循以下原则:

(1)一般情况下,最好将切割起始点安排在靠近夹持端,将工件与其夹持部分分离的切割段安排在切割路线的末端,将暂停点设在靠近坯件夹持端部位。

(2)切割路线的起始点应选择在工件表面较为平坦、对工作性能影响较小的部位。对于精度要求较高的工件,最好将切割起始点取在坯件上预制的穿丝孔中,不可从坯件外部直接切入,以免引起工件切开处发生变形。

(3)为减小工件变形,切割路线与坯件外形应保持一定的距离,一般不小于5mm。

线切割加工中对于一些具体工艺要求,应重点关注切割路线的优化:

(a):二次(或多次)切割法。对于一些形状复杂、壁厚或截面变化大的凹模型腔零件,为减小变形,保证加工精度,宜采用二次切割法。通常,精度要求高的部位留2mm~3mm余量先进行粗切割,待工件释放较多变形后,再进行精切割至要求尺寸。若为了进一步提高切割精度,在精切割之前,留0.20mm~0.30mm余量进行半精切割,即为3次切割法,第1次为粗切割,第2次为半精切割,第3次为精切割。这是提高模具线切割加工精度的有效方法。

(b):尖角切割法。当要求工件切割成“尖角”(或称“清角”)时,可采用方法一,在原路线上增加一小段超切路程,接着再执行原程序,便可切割出尖角。也可在尖角处增加一段过切的小正方形或小三角形路线作为附加程序,这样便可保证切割出棱边清晰的尖角。

(c):拐角的割法。线切割放电加工过程中,由于放电的反作用力造成电极丝的实际位置比机床X、Y坐标轴移动位置滞后,从而造成拐角精度较差。电极丝的滞后移动则会造成工件的外圆弧加工过亏,而内圆弧加工不足,致使工件拐角处精度下降。为此,对于工件精度要求高的拐角处,应自动调慢X、Y轴的驱动速度,使电极丝的实际移动速度与X、Y轴同步。也就是说,加工精度要求越高,拐角处的驱动速度应越慢。

四、 切割前工件的准备

为了减少切割过程中模具的变形及提高加工质量,切割前凸凹模零件应满足以下要求:

(1)工件上、下两平面的平行度误差应小于0.05mm。

(2)工件应加工一对正交立面,作为定位、校验与测量基准。

(3)模具切割应采用封闭式切割,以降低切割温度,减小变形。

(4)切割工件的四周边料留量应为模具厚度的1/4为宜,一般边缘留量不小于5mm。

(5)为减小模具变形,并正确选择加工方法和严格执行热处理规范,对于精度要求高的模具,最好进行两次回火处理。

(6)工件淬火前应将所有销孔、螺钉孔加工成形。

(7)模具热处理后,穿丝孔内应去除氧化皮与杂质,防止导电性能降低而引起断丝故障。

(8)线切割前,工件表面应去除氧化皮和锈迹,并进行消磁处理。

结束语

编程完成后、正式切割加工之前,应对编制的程序进行检查与验证,确定其正确性。通常,可按编制的程序全部运行一遍,观察图形是否“回零”。对于一些尺寸精度要求高、凸、凹模配合间隙小的冲模,可先用薄板料试切割,检查有关尺寸精度与配合间隙,如发现不符要求处,应及时修正程序,直至验证合格后,方可正式切割加工。正式切割结束后,不可急于拆下工件,应检查起始与终结坐标点是否一致,如发现有问题,应及时采取“补救”措施.

[参考文献]

[1]曹凤国.电火花加工技术.北京:化学工业出版社,2004.

[2]冯勇刚,谭平宇.慢走丝线切割加工工艺及操作技巧.模具工业,2002(12):50-54.

线切割加工范文第7篇

关键词:实习教学 材料利用 任务驱动 操作基础

数控电火花线切割加工又称线切割,线切割加工原理是利用脉冲火花放电,蚀除金属、切割成型,主要用于加工各种形状复杂和精密细小的二维工件。线切割机床也是模具生产加工不可缺少的重要设备之一,因此线切割生产实习也成为了很多技工学校模具专业和数控专业的主干科目。而现在很多企业也都购置了线切割设备,学校如何使学生更好地掌握线切割的操作技能已成为一个不可忽视的问题。

一、存在问题

一是很多学校缺少实习教学的资金投入,总是在节约材料和节省开支,从而使学生接触先进的设备机会很少,所学工艺陈旧。

二是教师的专业技能水平不高,很多教师只管教学,而忽视生产,所教内容与企业实际生产要求相差甚远。

三是教学方法过于陈旧,不利于提高学生学习的积极性和主动性。

四是忽视设备的保养和团队精神的培训。

二、探索和实践

1.组织教学

多数班级一般由30~50人组成,而学校的设备相对有限,因此合理进行学生分组,分模块,对整个教学过程和学生能否更好地掌握相关技能至关重要。

对学生进行分组,在条件允许的情况下,5人一个小组较好,这样能够更好地锻炼学生的团队协作能力。通过一段时间的学习之后,学生中会出现接受能力强,技术掌握好的同学,这时可以对学生重新分组,以确保每个组都有带头人,带动大家的学习,发挥集体的力量。

2.教学环节

无论什么专业,安全教育都是重中之重。如:在进入车间的第一节课上,首先要介绍车间的基本情况,让学生了解自己的学习环境,熟知车间的重要开关和安全通道等。由于是分组学习,在教学过程中就应强调团队的协作加工意识。在学习过程中,理论部分可以集中进行讲解,实习操作方面可以先进行集中讲解,再对小组进行加强。

3.实习材料

生产实习中使用什么样的材料,对整个实习教学过程影响甚大,首先要保证学生的学习质量,其次必须控制好教学成本。时下物价高涨,教学成本也是如此,好在线切割主要加工二维平面零件,在实习过程中不用过分地要求材料的尺寸,以“小而精”的形式进行加工练习,可以在保证加工时间的情况下,学习尺寸控制为主要方法。可利用一些已经加工过的废弃工件,如:钳工实习用过的板材,用这些板材中较完整的部分进行加工练习。教师除了让学生学习掌握线切割的加工操作外,还要培养学生建立合理利用材料的意识。

三、任务驱动

短期实习班级,一般实习期为5周150个学时,以任务驱动的方式,要求大家在课堂上完成。学生在学习的初期,由于接触到的是新鲜知识,学习的积极性较高,我们以由浅入深的原则,在课堂教学中先让大家了解电火花线切割的加工原理,让大家得到上机操作的机会。任务驱动的具体方法实施如下。

1.任务一:线切割编控软件的学习及机床保养

为了让学生更好地掌握线切割编控软件,以作业的形式布置,并介绍机床的保养问题,可以确保每个同学都能自行操作软件,并做好机床保养。

2.任务二:“小方块”的加工

由于班级人数校多,教师必须确保学生有足够的上机操作时间,选择加工零件应该是图形简单、尺寸小,便于加工的材料。选择加工小方块(图1)可以获得很好的效果,该零件尺寸小、加工时间短,加工后容易测量,可选用钳工加工中用过的8mm废弃板料。在零件加工时,教师应让学生掌握以下技术要求:

(1)编控软件功能的基本使用。

(2)补偿值的计算与设定。

(3)电参数的正确编写。

(4)正确的停开机方法。

(5)加工路径的正确选择。

3.任务三:“方孔”的加工

该任务的材料取自钳工的钻孔练习工件,在已钻好孔的基础上加工出方形小孔(图2)。尺寸根据已有的底孔进行设定,通过加工内孔工件掌握线切割的基础技能——“穿丝”,加工该零件要达到以下技术要求:

(1)掌握穿丝的技巧,达到可以单独熟练操作。

(2)通过该练习,了解凸、凹件加工时补偿量的区别。

4.任务四:3B手工编程

在生产中,自动化的程度越来越高,手工编程这种工作量大的操作方法,只有图形简单的工件才会使用,且这一课题的趣味性不强,所以主要以穿插教学为主。完成这一课题要求达到以下几点:

(1)能够编写常用的3B代码。

(2)能够在编控系统中完成3B代码的读入。

(3)能用所编写的程序加工出合格的工件。

5.任务五:“趣味文字”加工

在经过一段时间的实习之后,学生的学习热情会有所下降,从而影响到学习的效果。因此,在这一阶段可以通过一些简单有趣方法,提高学生的学习热情。加工文字可以说是线切割趣味教学中的经典,教师可以让每个学生通过加工自己的姓名,来提高学习的积极性。

(1)CAXA线切割软件的使用基础。

(2)程序的编写和导出。

(3)材料的合理利用,做好材料的管理。

6.任务六:凸、凹复合零件“回”形件的加工(图3)

这一任务的主要目的就是巩固和提高学生的操作能力和思考能力,完成这一任务要求学生在不使用“跳步”功能的情况下,能够准确地移动工作台,使孔和轴准确地定位,能够更好地锻炼学生对补偿值的理解,同时在这个任务中,学习储丝筒的行程调节、钼丝的张紧。完成这个零件加工要求达到以下几点:

(1)能够正确地制定出加工工艺。

(2)准确移动工作台的具体操作。

(3)在学习过程中掌握储丝筒行程的调节。

(4)掌握钼丝的张紧方法。

7.任务七:定位切割

这个作业如图4所示,学生在加工前的准备工作较多,工件需要通过百分表进行校正,并要校正钼丝的垂直度,通过碰边的方法准确地定位钼丝的位置,再把钼丝移动到正确的坐标进行加工,完成这一任务的要求如下:

(1)掌握百分表的使用方法。

(2)掌握钼丝的校正方法。

(3)碰边技巧的学习。

(4)钼丝与工件间击穿火花的判别。

(5)学习并掌握钼丝安装的方法。

(6)碰边分中的数值计算。

8.任务八:冲裁模具模板加工

目前我国大部分线切割机床主要服务于模具加工行业,其中又以冲裁模具最具代表性,冲裁模具根据产品的不同,复杂程度也会相应的不同。学校在学生的技能培养上主要是以基础为本,再逐步进行提高,因此这一任务被安排在后面进行。这一任务的目的是检验学生对线切割加工的独立操作能力,完成本次任务要求。

(1)熟练的基本操作技巧。

(2)能够根据尺寸的要求设定不同的补偿值。

(3)利用AutoCAD所画的图形,变换格式后,在“HF编控系统”和“CAXA线切割”,完成跳步加工的程序编写。

(4)掌握小孔径通孔的加工及钻孔工艺。

(5)正确地理解和应用线切割中的跳步加工。

四、结束语

在整个实习教学过程中,所有的学习任务都是以简单、易于加工的图形为主,这样确保工件可以在短时间内完成,从而也保障了大家上机的时间。在教学过程中,为了让学生在任务的驱动下,认真地落实任务内容。通过一系列的实习小任务,让学生掌握线切割的基本操作,如:电火花加工的原理、编程、加工线路选择、电参数的选择、穿丝、装丝、储丝筒行程调节、钼丝校正。在学习中每完成一个任务,学生就能掌握线切割的一项基础操作,通过学习任务的累积,使学生可以更加全面地完成对线切割机床的操作。整个实习教学过程中,一直以利用废旧材料加工的方式进行,培养学生在材料利用方面的节约意识,收到了良好的效果。

在技工院校的实习教学中,学校应让实习内容更加贴近实际生产,而电火花线切割实现这一点相对比较简单,所以实习中的操作更应贴近实际,通过任务驱动的方式,以简单的零件加工,让大家在学习时拥有更加充足的时间。

参考文献:

[1]詹华西主编.电切削加工技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.

[2]单岩,夏天,赵雅杰编著.数控线切割加工[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]单岩,王卫兵.实用数控编程技术与应用实例[M].北京:机械工业出版社,2003.

线切割加工范文第8篇

摘要:文章针对电火花线切割加工的工艺及对工件材料的预处理、穿丝孔的加工进行了分析,明确了线切割加工前工件的预处理方法,对实际工件的线切割加工路线设计起到了指导作用。

关键词:退磁处理;预处理;穿丝孔;线切割;电火花加工

中图分类号:TG661文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)22-0131-02电火花加工是利用能量密度很高的电火花,使工件材料熔化、气化和蒸发而去除的一种特种加工方法。电火花线切割加工是电火花加工中的一种,利用金属丝做线状电极,对工件进行切割。下面对线切割加工中的工艺问题进行分析。

1工件材料的预处理

锻造和淬火的工件材料在加工前需要进行预处理。锻打的淬火后的材料会有不同的残余应力。在大面积去除切割和切断加工中,由于残余应力的相对平衡受到破坏,在加工过程中应力会释放,从而导致工件变形,达不到尺寸精度要求。淬火不当的材料还会在加工中出现裂纹。因此这样的材料在线切割加工前,一般应进行低温回火处理。

经过热处理的工件,需将工件上电极丝起割处的热处理残余物、氧化皮和锈斑清除。因为这些残余物不导电,电极丝极容易产生断丝、烧丝或者使工件表面出现深痕,严重时使电极丝离开加工轨迹,造成工件报废。若工件需要机械加工的方法(如车削、铣削等)加工外形及定位面,应注意棱边倒角,孔口倒角。以磨削加工定位面,需对工件材料进行消磁处理。

2穿丝孔的加工

穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点,同时也是程序执行的起点,一般选在工件上的基准点处。

2.1穿丝孔(又称工艺孔)的作用

(1)用于加工凹模。凹模类封闭工件在切割前必须具有穿丝孔,以保证工件的完整性。(2)减小凸模加工中的变形量,防止因材料变形而发生夹丝、断丝现象。(3)作为定位基准,保证被加工部位与其他部位的位置精度。对于前两个作用来说,穿丝孔的加工精度要求不需过高。但是对于第三个作用来说,就必须考虑其加工精度。

2.2穿丝孔的位置

穿丝孔的轮廓和加工零件轮廓的最小距离与工件的厚度有关。工件越厚,则最小距离越大,一般不小于3mm。对于凸模类、凹模类工件,穿丝孔轮廓到工件的加工轮廓的最短距离≥3mm。对于凸模类工件,为减小变形,工件的加工轮廓到坯料侧面的距离≥5mm,工件的加工轮廓到坯料尖角处的距离≥8mm。线切割加工用的坯料在热处理时,表面冷却快,内部冷却慢,形成热处理后坯料的金相组织不一致,产生内应力,并且越靠近边角处,应力变化越大。所以,线切割的图形轮廓应尽量避开坯料边角处,避免变形影响工件精度,一般让出8~10mm。对于凸模还应留出足够的夹持余量。

选取穿丝孔时,应遵循以下原则:

加工凹模(型孔类工件):(1)小的型孔切割,穿丝孔设在型孔中心。在切割中、小孔形凹模类工件时,穿丝孔应选在凹型的中心位置最为方便。因为这样既能使穿丝孔的加工位置准确,又能便于控制坐标轨迹的计算。(2)大的型孔切割(或凸型工件),穿丝孔设在靠近加工轨迹的边角处或者已知坐标尺寸的交点上,以便简化运算过程。在切割凸型工件或大孔形凹型工件,穿丝孔不宜选择凹型的中心,因为这样将使无用行程的切割路径较长。所以此类切割一般选择起割点附近为好。(3)多型孔切割,每个型孔都有各自独立的穿丝孔。

加工凸模(轮廓类工件):(1)凸型工件(或大的型孔)切割,穿丝孔在靠近加工轨迹的边角处,即起割点附近。穿丝孔的位置可选在加工图形的拐角附近,以便简化编程运算,缩短切入时的切割行程。(2)封闭式切割,而非开放式切割,否则破坏残余内应力的平衡状态,引起变形。如图1(a)所示,许多模具制造者在切割凸模类外轮廓工件时,常常直接从材料的侧面切入,在切入处产生缺口,残余应力从缺口处向外释放,容易使凸模变形。为了避免变形,在淬火前先在模坯上打出穿丝孔,孔径为3~10mm,工件淬火后从模坯内部对凸模进行封闭式切割。(3)由外向内切割。如图1(b)所示,对于零件,特别是凸模类工件,切割方向可采用由外向内切割。切割方向应该有利于保证工件在切割过程中的刚度以及避开应力变形影响。采用由外向内切割方式,即先切割远离装夹部位的加工轨迹,再切割靠近装夹部位的加工轨迹。如果采用由内向外切割,坯料与工件的主要连接部位被太早地割离,剩余的材料被夹持部位少,工件刚性大大降低,极易产生变形,从而影响加工精度。

(a)封闭式切割(b)由外向内切割

图1凸模工件的穿丝孔位置选择原则

在选择穿丝孔位置时,还应该注意以下问题:(1)孔可能打歪。如图2,如果穿丝孔的轮廓和工件的加工轮廓的最小距离过小,则有可能导致工件报废。反之如果穿丝孔与工件的加工轨迹的最小距离过大,则会增加切割行程。(2)清理毛刺。穿丝孔加工完成后,和工件一样需要预处理,需要清理毛刺,以避免加工中产生短路而导致加工不能正常进行。

(a)穿丝孔与加工轨迹太近(b)穿丝孔与加工轨迹太远

图2 穿丝孔的位置

2.3穿丝孔的尺寸

为了加工容易,穿丝孔的直径不宜过小或过大,一般选择3~10mm。孔径最好选整数值,以便简化用其作为加工基准的运算。

如果因为零件加工轮廓等方面的原因导致穿丝孔的直径必须很小,那么在打穿丝孔时要很小心,尽量避免打歪或者尽可能减小穿丝孔的深度。如图3所示,图a直接用电火花打孔机打孔,操作较困难;图b是在不影响使用的情况下,设计先将底部铣削出一个较大的底孔来减小穿丝孔的深度,从而降低打孔的难度。这种方法在加工注塑模的推杆孔等零件时常常应用。

(a) (b)

图3 穿丝孔的直径与高度

2.4穿丝孔的制造

穿丝孔可以用铣床、钻床进行铣削、钻削加工淬火前的工件,也可以用电火花穿孔机电火花加工孔径小、硬度大、淬火后的工件。

穿丝孔作为加工基准时,它的位置精度和尺寸精度要等于或高于工件要求的精度。因此加工穿丝孔要用钻、铣、镗、铰等较精密的机械加工方法,并在具有较精密坐标工作台的机床上加工,以保证其位置精度和尺寸精度。

当材料余量很小时,使穿丝孔的尺寸受到限制而无法用机械方法加工时,可用电火花高速打孔机加工。加工出的穿丝孔直径一般为¢0.5~¢3mm,深径比可达20以上。

3结语

通过对工件材料的预处理和穿丝孔的作用、位置、尺寸、制造方法分析,明确了线切割加工前工件的预处理方法,指导了实际工件的线切割加工路径要素设置。

参考文献

[1] 高速走丝线切割机床操作与实例[M].北京:国防工

 业出版社,2010.

[2] 王敏.探析项目教学法在模具钳工教学中的应用[J].

 现代交际,2013,(3).

[3] 特种加工技术[M].西安:西安电子科技大学出版

 社,2011.

线切割加工范文第9篇

关键词:折边浮块;线切割;变形;工艺

0 前言

线切割加工是模具生产制造中一门实践性很强的专业技术。有好的设备,好的控制系统,不一定就能加工出符合技术要求的工件,还必须重视工艺技术和加工技巧。只有工艺合理,才能保证加工质量,提高生产效率。

1 零件简介

如1图所示,折边浮块是折边模核心零件,本身的制造精度较高,与其他零件的配合滑位距离要求较为严格,同时要求折边浮块(Cr12模具钢)有一定的耐磨性和硬度(HRC45~50),不能变形。工作时,在滑槽中与其他零件相互配合上下快速移动,精确送纸折边,完成自动折边包装。

2 工艺分析

由于线切割切除工件材料时,材料内部应力的平衡状态被破坏,使工件产生一定的变形。折边浮块外形为“U”字型,结构较薄。热处理淬火前,应预加工出方槽(如2图所示),并留出单边1-2mm的加工余量;也可以在热处理淬火后,采用线切割粗割方槽, 并留出单边0.5-1mm的加工余量,让工件在精加工之前充分变形,消除内应力。

图纸中的尺寸15+0.02mm方槽,需要两个相互垂直方向的线切割加工,加工工艺不合理,加工时容易产生错位现象。因此,在按3图加工方槽及外形时,采用两个φ6标准圆柱销定位,利用机床的自动找中方槽的对称中心来加工方槽。另外,在按2图、3图、4图三个相垂直方向线切割加该浮块后,由于浮块四个3-0.01mm×1-0.03mm小凸台的干涉,存在加工盲区,如5图阴影部分所示。加工中需要合理的工艺和技巧,采用旋转切割的加工形式。

在设置电参数和刀具补偿量时,要考虑钼丝的磨损量,要充分考虑到零件的技术要求和几何形状,正常的加工电流I=1~1.5A,脉冲宽度t=8~16μS,脉冲间隙脉冲宽度=2~4,进给速度=15~40mm2/min。一般来说,当系统的加工电流达到加工电源短路电流的75%~80%时,加工进给速度比较合适。电参数的设置因机床电器情况和操作者工作经验的不同会一定的细微差异。

3 线切割加工路线的编制及技术要点

随着计算机技术的广泛应用,线切割加工编程普遍采用电脑绘图式自动编程,编程难度不是很大,故这里重点介绍工艺思路及技术要点。

(1)2图加工路线及技术要点。

加工路线:从O1孔穿丝找中切割φ6+0.02――跳步O2孔穿丝切割φ6+0.02――跳步O3切割至A点按图中箭头方向逆时针切割至回A点结束,如2图所示。

技术要点:工件外形的起割点A应尽量选取在图形的拐角处,靠近装夹这一边,以防止在切割中余料变形影响工件尺寸精度。另外,图中的2-φ6孔的孔径虽然技术要求不高,但在加工中应按φ6H7(0+0.021)公差等级来加工,以便为下一道工序做好准备,即用两个φ6标准圆柱销插孔定位,找出尺寸150+0.02长方槽对称中心。

(2) 3图加工路线及技术要点。

加工路线:从长方槽对称中心位置上O1点――跳步O2点按图中箭头方向逆时针切割至O3点结束,如3图所示。

技术要点:加工前,插入φ6定位销(过渡配合较为理想),磁吸工件打表校正位置,碰火花找正工件表面位置,退出2mm,然后再碰火花找出两定位销对称中心位置,锁定O1点。为了防止磁吸装夹部分的变形,磁吸装夹部分的材料的厚度至少应有4mm以上,避免在加工过程中由于材料过薄变形影响加工质量。

(3) 4图加工路线及技术要点。

加工路线:从O1点按图中箭头方向逆时针切割至O2点结束,如4图所示。

技术要点:磁吸工件打表校正位置。编程时考虑到工件外形表面已经加工好了,编MN,PQ段程序时,切割路线应让出工件表面0.5~1mm,以免钼丝的电火花烧伤已加工表面。

(4) 5图加工路线及技术要点。

加工路线:从A点按图中箭头方向切割至B点重复前段切割路线至割完工件阴影部分结束,如5图所示。

技术要点:浮块经过三次相互垂直方向的切割后,仍然有部分加工盲区如图阴影部分所示。因此,在上道工序的起割点O1点和磁铁位置不能变动的前提下,工件在加工中必须以一定的角度手动旋转,分几次切割掉阴影部分。同时,注意钼丝起割和结束时是否碰到工件两边的小凸台,电参数的取值要小,尤其是加工电流应控制在I=0.5~1A范围内,否则,钼丝与以加工表面接触的烧痕较重,影响表面加工质量。

5 结束语

线切割加工范文第10篇

线切割是冲模零件的主要加工方式,然而进行合理的工艺分析,正确计算数控编程中电极丝的设计走丝轨迹,关系到模具的加工精度。通过穿丝孔的确定与切割路线的优化,改善切割工艺,这对于提高切割质量和生产效率,是一条行之有效的重要途径。

2 实际轨迹的计算

根据大量的统计数据表明,线切割加工后的实际尺寸大部分处于公差带的中位值(或称“中间尺寸”)附近,因此对于冲模零件图样中标注公差的尺寸,应采用中位值尺寸作为实际切割轨迹的编程数据,其计算公式为:中位值尺寸=基本尺寸+(上偏差+下偏差)。

例如:图样尺寸外圆半径R250.04,其中位值尺寸为25+(0-0.04)/2=24.98(mm)。

由于线切割放电加工的特点,工件与电极丝之间始终存在放电间隙。因此,切割加工时,工件的理论轮廓与电极丝的实际轨迹应保持一定的距离,即电极丝中心轨迹与工件轮廓的垂直距离,称为偏移量f0(或称为补偿值)。 f0=R丝+δ电式中R丝――电极丝半径δ电――单边放电间隙

线切割加工冲模的凸、凹模,应综合考虑电极丝半径R丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单边配合间隙δ配,以确定合理的间隙补偿值f0。

例如:加工冲孔模(即要求保证工件的冲孔尺寸),以冲孔的凸模为基准,故凸模的间隙补偿值为:f凸=R丝+δ电,凹模尺寸应增加δ配。而加工落料模(即要求保证冲下的工件尺寸),以落料的凹模为基准,凹模的间隙补偿值f凸=R丝+δ电,凸模的尺寸应增加δ配。见图1。偏移量的大小将直接影响线切割的加工精度和表面质量。若偏移量过大,则间隙太大,放电不稳定,影响尺寸精度;偏移量过小,则间隙太小,会影响修切余量。修切加工时的电参数将依次减弱,非电参数也应作相应调整,以提高加工质量。

图1凸模与凹模的间隙补偿值

(a)凸模(b)凹模

根据实践经验,线切割加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模(《手册》推荐值)应小些。因为凸、凹模线切割加工中,工件表面会形成一层组织脆松的熔化层,电参数越大,表面粗糙度越差,熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加,这层脆松的表层会逐渐磨损,使模具的配合间隙逐渐增大,满足“大”间隙的要求。

3 穿丝孔的确定

穿丝孔的位置对于加工精度及切割速度关系甚大。通常,穿丝孔的位置最好选在已知轨迹尺寸的交点处或便于计算的坐标点上,以简化编程中有关坐标尺寸的计算,减少误差。当切割带有封闭型孔的凹模工件时,穿丝孔应设在型孔的中心,这样既可准确地加工穿丝孔,又较方便地控制坐标轨迹的计算,但无用的切入行程较长。对于大的型孔切割,穿丝孔可设在靠近加工轨迹的边角处,以缩短无用行程。在切割凸模外形时,应将穿丝孔选在型面外,最好设在靠近切割起始点处。切割窄槽时,穿丝孔应设在图形的最宽处,不允许穿丝孔与切割轨迹发生相交现象。此外,在同一块坯件上切割出两个以上工件时,应设置各自独立的穿丝孔,不可仅设一个穿丝孔一次切割出所有工件。切割大型凸模时,有条件者可沿加工轨迹设置数个穿丝孔,以便切割中发生断丝时能够就近重新穿丝,继续切割。

穿丝孔的直径大小应适宜,一般为Φ2mm~Φ8mm。若孔径过小,既增加钻孔难度又不方便穿丝;若孔径太大,则会增加钳工工作量。如果要求切割的型孔数较多,孔径太小,排布较为密集,应采用较小的穿丝孔(Φ0.3mm~Φ0.5mm),以避免各穿丝孔相互打通或发生干涉现象。

4 切割路线的优化

切割路线的合理与否将关系到工件变形的大小。

因此,优化切割路线有利于提高切割质量和缩短加工时间。切割路线的安排应有利于工件在加工过程中始终与装夹支撑架保持在同一坐标系内,避免应力变形的影响,并遵循以下原则。

4.1一般情况下,最好将切割起始点安排在靠近夹持端,将工件与其夹持部分分离的切割段安排在切割路线的末端,将暂停点设在靠近坯件夹持端部位。

4.2切割路线的起始点应选择在工件表面较为平坦、对工作性能影响较小的部位。对于精度要求较高的工件,最好将切割起始点取在坯件上预制的穿丝孔中,不可从坯件外部直接切入,以免引起工件切开处发生变形。

4.3为减小工件变形,切割路线与坯件外形应保持一定的距离,一般不小于5mm。

5 结语

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