理论教育 线切割加工的工艺流程探究

线切割加工的工艺流程探究

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:线切割加工工艺的制定流程如图5-20所示。2)表面粗糙度及加工精度分析合理确定线切割加工表面粗糙度值是非常重要的,要检查零件图样上是否有过高的表面粗糙度要求。当被加工表面粗糙度相同时,应尽量选择截面的交点作为切入点。但放电间隙大,表面粗糙度也大。它和脉冲宽度对切割速度和表面粗糙度的影响相似,但程度更大些,放电电流过大,电极丝的损耗也随之增大,并容易造成断丝。

线切割加工的工艺流程探究

线切割加工工艺的制定流程如图5-20所示。

图5-20 线切割加工工艺的制定

1.零件图的工艺分析

1)凹角、尖角和窄缝宽度的尺寸分析

在实际加工中,所采用的电极丝有一定的直径,电极丝与被加工材料之间有一定的放电间隙。因此,要加工出工件的外形轮廓(即凸模类零件),电极丝中心轨迹应向外偏移。要加工内孔(即凹模类零件),电极丝中心轨迹应向内偏移。偏移量等于实际电极丝半径加单边放电间隙。

2)表面粗糙度及加工精度分析

合理确定线切割加工表面粗糙度值是非常重要的,要检查零件图样上是否有过高的表面粗糙度要求。

同样,也要分析零件图上的加工精度是否在线切割机床加工精度能达到的范围内,根据加工精度要求的高低来合理确定线切割加工的有关工艺参数。

2.工艺准备

1)工件的准备

(1)工件材料的加工前处理。

模具加工前,毛坯需经锻造和热处理。加工前还要进行退磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。

(2)工件加工基准的选择。

如图5-21所示,以外形为校正和加工基准。外形是矩形的工件,一般需要有两个相互垂直的基准面,并垂直于工件的上、下平面。

如图5-22所示,以外形为校正基准,内孔为加工基准。无论是矩形、圆形还是其他异形的工件,都应准备一个与工件的上、下平面保持垂直的校正基准,此时其中一个内孔可作为加工基准。

图5-21 加工基准选择(1)

图5-22 加工基准选择(2)

(3)工件的装夹与找正。

①工件的装夹 装夹工件时必须要把工件的切割部位悬空置于机床工作台行程的允许范围之内。通常固定工件时以磨削加工过的面来定位,装夹的位置应便于工件找正。夹紧力要均匀不需要太大,选用加紧夹具时优先用通用件或标准件

②工件找正 通常使用百分表来找正工件,确保工件的定位基准面分别与机床的工作台面和工作台的进给方向保持平行。当工件切割轨迹与定位基准之间的相互位置精度要求不高时,可采用划线法找正。

(4)穿丝孔的确定。

穿丝孔位置应选在容易找正工件,并在加工过程中便于检查的位置。一般穿丝孔常用直径为φ3~φ10mm。切割凸模类零件,通常在坯件内部外形附近预制穿丝孔。切割凹模、孔类零件,可将穿丝孔位置选在待切割型腔(孔)内部。大尺寸工件加工时,穿丝孔应设置在靠近加工轨迹的已知坐标点上,以缩短切入行程。为了发生断丝时能就近重新穿丝继续加工,在加工大型工件时,还应沿加工轨迹设置多个穿丝孔。

2)切入点(切出点)的确定(www.daowen.com)

由于线切割加工经常是封闭的轮廓切割,所以切入点也是切出点,由于电极丝返回到起点时存在重复位置误差和两次切割等原因,造成的加工痕迹使工件精度和外观质量下降。因此,应合理选择切入点。

(1)当被加工表面粗糙度不一致时,应在粗糙的表面上选择切入点。

(2)当被加工表面粗糙度相同时,应尽量选择截面的交点作为切入点。优先选择直线与直线的交点、直线与圆弧的交点、圆弧与圆弧的交点。

(3)对于工件各个切割面既无技术要求的差异,又没有形面交点的工件,切入点尽量选择在钳工容易修复的位置。

(4)避免将起始切割点选择在应力集中的夹角处,以防止造成断丝、短路。

3)切入点位置的确定

(1)工件各表面上的粗糙度要求不一样时,切入点位置应该选在粗糙度要求较低的面上。

(2)工件各个面上的粗糙度要求相同时,切入点位置尽量选在截面图形的相交点上。

(3)对于某些工件各个切割面既无技术要求上的差异也没有形面交点的这类工件,切入点位置尽量选择在便于钳工修复的位置上。

(4)工件的切入点处应平整清洁以保证导电良好。

4)切割路线的确定

(1)尽量避免从工件材料端面向里进丝,最好从坯料上预制出的穿丝孔开始进丝加工。

(2)将工件与其坯料最后分离的部分安排在切割路线的末端最后切除。

(3)在一块毛坯上要切出两个以上工件时,应尽可能从不同的穿丝孔开始穿丝加工以减小变形。

(4)为防止因工件的结构强度差而发生变形,加工轨迹与毛坯边缘距离应大于5mm。

(5)为避免放电时电极丝单向受电火花冲击力,导致电极丝运行不稳定,进而影响尺寸和表面精度,应避免沿工件端面切割。

5)电极丝的选择与对刀

(1)电极丝的选择如表5-2所示。

表5-2 电极丝的选择

(2)对刀。

对于加工要求较低的工件,可以直接采用目测法来进行对刀。火花法可利用电极丝与工件在靠近到一定距离时发生火花放电来确定电极丝的坐标位置。接触感知法可利用电极丝与工件基准面由绝缘到短路的瞬间,两者间电阻值突然变化的特点来确定电极丝是否接触到了工件,并在接触点自动停下来,显示并记录该点的坐标,即电极丝中心的坐标值。利用接触感知法还可以实现自动找孔中心。

3.脉冲参数的选择

(1)脉冲宽度 是指脉冲电流的持续时间。脉冲宽度与放电能量成正比,在其他加工条件相同的情况下,脉冲宽度越宽切割速度就越高,加工越稳定。但放电间隙大,表面粗糙度也大。相反,脉冲宽度越小,加工出的工件表面质量就越好,但切割效率就会下降。

(2)脉冲间隔 是指脉冲电流的停歇时间。脉冲间隔与放电能量成反比,在其他条件相同的情况下,脉冲间隔越大,切割速度会下降,但是有利于排除电蚀颗粒物,加工稳定性好。

(3)峰值电流 是指放电电流的最大值。它和脉冲宽度对切割速度和表面粗糙度的影响相似,但程度更大些,放电电流过大,电极丝的损耗也随之增大,并容易造成断丝。

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