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          深入研究如何提高线切割加工精度和光洁度的方法

          关键词 线切割 , 加工精度 , 光洁度|2016-10-26 13:10:22|技术信息|来源 北京凝华官网
          摘要   随着模具和精密制造业的飞速发展,作为高精度的电加工机床—线切割越来越为广大企业所青睐,它是以高熔点的金属电极丝为导向,在电极丝和工件之间产生瞬时高温放电腐蚀来进行加...
            随着模具和精密制造业的飞速发展,作为高精度的电加工机床—线切割越来越为广大企业所青睐,它是以高熔点的金属电极丝为导 向,在电极丝和工件之间产生瞬时高温放电腐蚀来进行加工的。它虽然不产生切削力,但如果不注意加工工艺,也会出现加工精度和表面 质量方面的缺陷。本人通过以往的操作经验,得出一些较有效的改进措施,供大家参考。
            一、改善变形的工艺方法
            在线切割加工前,由于金属板材经过热加工和冷加工,材料内部产生应力,不同方向和大小的应力能保持平衡或在很短的时间没有释放出来。即使经过去应力退火,还是存在残余内应力。当去除大量的材料时,原来平衡被打破,材料就会产生变形。所以在切割加工前必须对工件进行回火或人工时效处理。

            1.1 切割型腔的改进工艺
            (1)先粗后精的加工方法。在线切割加工 前先对工件进行粗加工以去除大量的材料,留有变形余量(一般为0.5-1mm)可以采用金加工或线切割加工,目的使内应力释放出来产生 欲变形,再进行一到两次的精加工,使加工量减少,变形也随之减少。
            (2)尽量采用封闭切割型腔(即内部型腔和外部边界不割通)。因为材料内部总会有 残余应力,如果切割型腔不封闭会产生很大的变形,其结果是工件变形超差而且在切割接近 结束时由于工件变形易将丝卡断。

            1.2 切割型芯的改进工艺
            (1)切入线应选择圆弧边的切线或直边的沿长线。由于钼丝刚性不足,切割较厚的型芯时,强烈的放电腐蚀和摩擦产生的力引起钼丝扭曲,机床丝杆螺母的间隙,在工件刚要切断时连接刚度不足,常会使型芯表面产生凸起或凹槽,这会影响模具的尺 寸精度。切割平面则从切割线的沿长线上起切,使加工的误差集中在切割线方向上,上述的缺陷大有改善。
            (2 )采用多个点切割。对于精度要求较高的型芯,即使采用封闭式切割,因为工件和材料之间的间隙(钼丝直径0.18 m m+放电间隙0.02 m m)有0.2 m m,还会有一定的变形,要削除变形,可采用多个点切割,每个切割段留有少量的支承(尽量对称分布),这样工件将难以变形,最后切割或手工取下,钳修表面。
            (3 )注意线切割机床的送丝系统(导丝轮,导电块等)运行的平稳性。若丝有抖动应对导丝轮和导电块进行检查和更换,丝不易过松,线架距离工件合适,目的是减少丝运行时 的震动。测量丝的直径特别是用了较长时间的丝,因长时间的拉深、磨损和放电损耗丝的直 径变小,以便于补偿偏移量。对于要抛光的工件根据材料的性质要留有抛光余量。

            二、改善形状位置精度的工艺方法
            2.1 型腔、型芯垂直度的控制
            张紧钼丝,用调整器调整丝的垂直度,也可以手动用丝碰标准模板的两基准面(垂直度 较好)调整线架直到火花均匀。型腔的垂直度很重要,它一般作为型芯的基准。型芯是镶嵌 在先割好的型腔孔槽中的,只要割好的孔槽垂直度符合要求,镶入后以型腔为基准进行磨削或其它切削加工即可。

            2.2 位置度的控制
            线切割加工多型腔模具时,可以使用跳步功能来保证位置度(机器自动控制),但有时先要找一个基准中心或基准边,要想准确地进行对边或找中心,先要张紧钼丝,调整好丝的垂直度,工件去除毛刺、杂物,多找正几次,数值相差不大时即可。记下每一个跳步位置的坐标值以便于检查断丝回退的准确性。

            2.3 动定模配合加工
            定模和动模的型腔和型芯需要配合时,最好采用定模板和动模板用导柱导套定位后一起配割,这样即使找正基准有偏差或线切割丝的垂直度误差也不影响配合精度,如果采用动定模板分开切割,在找正基准和丝的垂直度等因素会影响配合精度,甚至产生毛刺。

            三、改善表面光洁度工艺方法
            3.1 影响加工表面光洁度的主因素
            (1)导丝轮和轴承的磨损,使加工表面呈条纹状。
            (2)电极丝损耗过大,以致电极丝在导轮内窜动。
            (3)电极丝移动不平稳,或电极丝张力不够。
            (4 )电参数选择不当,进给速度调节不当,至使加工不稳定。

            3.2 克服机床自身因素
            检查机床步进电机齿轮的啮合间隙以及上下导轮和导电块磨损严情况,磨损严重应更换,否则运丝时丝会跳动,采用合格的电极丝,表面无氧化。采用线切割专用切割液,表面质量要求较高时精加工最好采用新丝、新换的切割液。

            3.3 采用合理的工艺方法
            张紧电极丝,根据工件的高度来调整上下导轮间的距离,这样可以减小钼丝的震动。选择合适的电参数,增大脉冲电压和脉冲宽度, 加大进给速度能提高加工效率,但表面粗糙度会变差。对表面质量要求高的工件应采用多次加工,先用大的脉冲电压和脉冲宽度,适当加大进给速度进行粗加工提高效率,留有余量采用小的脉冲电压和脉冲宽,减小进给速度进行多次精加工,加工时还要注意机床加工电压和 电流表的摆动要小,提高尺寸精度和表面质量。尺寸精度和表面质量是相联系的,所以上述控制尺寸精度的措施也同样适用于控制表面粗糙度,比如将切入线放在直线的沿长线上和圆弧的切线上。
            模具的型腔和型芯要求有较高的尺寸精度和表面质量,影响线切割加工精度和表面质量 的因素很多,如材料的内应力、切割部分和固定夹持部分的刚度、加工工艺和电参数的选 择、机床自身因数,需要在平时的工作中认真细致的观察分析,找出存在的原因,不断的用新的工艺方法去实践。同时也要关注国内外的一些先进的设备和工艺方法,目的是要适应模具的高精度和高光洁度要求。
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