數(shù)控電火花線切割加工工藝
數(shù)控電火花線切割加工工藝
1. 模坯準(zhǔn)備
(1)工件材料及毛坯
模具工作零件一般采用鍛造毛坯，其線切割加工常在淬火與回火后進(jìn)行。由于受材料淬透性的影響，當(dāng)大面積去除金屬和切斷加工時，會使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對平衡狀態(tài)遭到破壞而產(chǎn)生變形，影響加工精度，甚至在切割過程中造成材料突然開裂。為減少這種影響，除在設(shè)計時應(yīng)選用鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小的合金工具鋼（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，對模具毛坯鍛造及熱處理工藝也應(yīng)正確進(jìn)行。
(2)模坯準(zhǔn)備工序
模坯的準(zhǔn)備工序是指凸?；虬寄Ｔ诰€切割加工之前的全部加工工序。
1)凹模的準(zhǔn)備工序
a.下料 用鋸床切斷所需材料。
b.鍛造 改善內(nèi)部組織，并鍛成所需的形狀。
c.退火 消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善加工性能。
d.刨（銑） 刨六面，并留磨削余量0.4～0.6mm。
e.磨 磨出上下平面及相鄰兩側(cè)面,對角尺。
f.劃線 劃出刃口輪廓線和孔(螺孔、銷孔、穿絲孔等)的位置。
g.加工型孔部分 當(dāng)凹模較大時，為減少線切割加工量，需將型孔漏料部分銑（車）出，只切割刃口高度；對淬透性差的材料，可將型孔的部分材料去除，留3～5mm切割余量。
i.孔加工 加工螺孔、銷孔、穿絲孔等。
j.淬火 達(dá)設(shè)計要求。
k.磨 磨削上下平面及相鄰兩側(cè)面，對角尺。
l.退磁處理
2)凸模的準(zhǔn)備工序
凸模的準(zhǔn)備工序，可根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，參照凹模的準(zhǔn)備工序，將其中不需要的工序去掉即可。但，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a.為便于加工和裝夾，一般都將毛坯鍛造成平行六面體。對尺寸、形狀相同，斷面尺寸較小的凸模，可將幾個凸模制成一個毛坯。
b.凸模的切割輪廓線與毛坯側(cè)面之間應(yīng)留足夠的切割余量（一般不小于5mm）。毛坯上還要留出裝夾部位。
c.在有些情況下，為防止切割時模坯產(chǎn)生變形，要在模坯上加工出穿絲孔。切割的引入程序從穿絲孔開始。
2. 工件的裝夾與調(diào)整
(1)工件的裝夾
裝夾工件時，必須保證工件的切割部位位于機(jī)床工作臺縱向、橫向進(jìn)給的允許范圍之內(nèi)，避免超出極限。同時應(yīng)考慮切割時電極絲運(yùn)動空間。夾具應(yīng)盡可能選擇通用（或標(biāo)準(zhǔn)）件，所選夾具應(yīng)便于裝夾，便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床的尺寸關(guān)系。在加工大型模具時，要特別注意工件的定位方式，尤其在加工快結(jié)束時，工件的變形、重力的作用會使電極絲被夾緊，影響加工。
1)懸臂式裝夾
采用懸臂方式裝夾工件，裝夾方便、通用性強(qiáng)。但由于工件一端懸伸，易出現(xiàn)切割表面與工件上、下平面間的垂直度誤差。僅用于加工要求不高或懸臂較短的情況。
2)兩端支撐方式裝夾
采用兩端支撐方式裝夾工件，裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高，但不適于裝夾較大的零件。
3)橋式支撐方式裝夾
這種方式是在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件，裝夾方便，對大、中、小型工件都能采用。
4)板式支撐方式裝夾
根據(jù)常用的工件形狀和尺寸，采用有通孔的支撐板裝夾工件。這種方式裝夾精度高，但通用性差。
(2)工件的調(diào)整
采用以上方式裝夾工件，還必須配合找正法進(jìn)行調(diào)整，方能使工件的定位基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的工作臺面和工作臺的進(jìn)給方向x、y保持平行，以保證所切割的表面與基準(zhǔn)面之間的相對位置精度。常用的找正方法有：
1)用百分表找正
用磁力表架將百分表固定在絲架或其它位置上，百分表的測量頭與工件基面接觸，往復(fù)移動工作臺，按百分表指示值調(diào)整工件的位置，直至百分表指針的偏擺范圍達(dá)到所要求的數(shù)值。找正應(yīng)在相互垂直的三個方向上進(jìn)行。
2)劃線法找正
工件的切割圖形與定位基準(zhǔn)之間的相互位置精度要求不高時，可采用劃線法找正。利用固定在絲架上的劃針對準(zhǔn)工件上劃出的基準(zhǔn)線，往復(fù)移動工作臺，目測劃針、基準(zhǔn)間的偏離情況，將工件調(diào)整到正確位置。
3. 電極絲的選擇和調(diào)整
1、電極絲的選擇
電極絲應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性和抗電蝕性,抗拉強(qiáng)度高、材質(zhì)均勻。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲和包芯絲等。鎢絲抗拉強(qiáng)度高，直徑在(0.03～0.1mm)范圍內(nèi)，一般用于各種窄縫的精加工，但價格昂貴。黃銅絲適合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度較好，蝕屑附著少，但抗拉強(qiáng)度差，損耗大，直徑在0.1～0.3mm范圍內(nèi)，一般用于慢速單向走絲加工。鉬絲抗拉強(qiáng)度高，適于快速走絲加工，所以我國快速走絲機(jī)床大都選用鉬絲作電極絲，直徑在0.08～0.2mm范圍內(nèi)。
電極絲直徑的選擇應(yīng)根據(jù)切縫寬窄、工件厚度和拐角尺寸大小來選擇。若加工帶尖角、窄縫的小型模具宜選用較細(xì)的電極絲；若加工大厚度工件或大電流切割時應(yīng)選較粗的電極絲。
2、穿絲孔和電極絲切入位置的選擇
穿絲孔是電極絲相對工件運(yùn)動的起點(diǎn)，同時也是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，一般選在工件上的基準(zhǔn)點(diǎn)處。為縮短開始切割時的切入長度，穿絲孔也可選在距離型孔邊緣2~5mm處，如圖d所示。加工凸模時，為減小變形，電極絲切割時的運(yùn)動軌跡與邊緣的距離應(yīng)大于5mm，
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