刍议线切割加工模具的工艺要点.docx

刍议线切割加工模具的工艺要点1引言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。线切割机床的数控系统均提供程序验证的方法常用的方法有：画图检验法主要用于验证程序中是否存在错误语法及是否符合图样加工轮廓；空行程检验法可检验程序的实际加工情况检查加工中是否存在碰撞或干涉现象以及机床行程是否满足加工要求等；动态模拟加工检验法通过模拟动态加工实况对程序及加工轨迹路线进行全面验证。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