電火花切割加工技巧探析

摘 要：目前，在國防和民用領域的科研與生產中，電火花線切割加工得到了越來越廣泛的應用。主要用于各類難加工材料、加工表面復雜，以及有特殊要求的模具、刀具和零件加工。本文從電火花線切割加工的特點出發，對電火花切割加工技巧的運用展開探討。

關鍵詞：電火花線切割；特點；加工技巧

加工精度是電火花線切割加工追求的重要性能之一，特別是近年來隨著高科技產業的飛速發展，在模具以及工件的加工領域對電火花線切割加工設備和加工精度提出了越來越高的要求。合理運用生產實踐中總結出的加工技巧是提升加工精度有效途徑之一。下面就對電火花切割加工技巧進行深入探討。

1 電火花線切割加工的特點

電火花線切割加工是在電火花成形加工的基礎上發展起來的，與電火花成形加工相比，既有共性，又有特性。其特點主要體現在以下幾個方面：

1.1 電極絲材料硬度可以小于加工材料，可加工難切削的材料，例如淬火鋼、硬質合金；而非導電材料無法加工。

1.2 由于加工中電極絲不直接接觸工件，故工件幾乎不受切削力，適宜加工低剛度工件和細小零件。

1.3 能夠直接利用電熱能進行加工，可以更方便地對脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖電流等影響加工精度的參數進行及時調整。從而在提高加工精度的同時，縮短加工周期，操作更加方便，也更便于自動化加工的實現。

1.4 不需要制造成形電極，工件材料的預加工量少。

1.5 由于電極絲很細，能夠方便地加工復雜形狀、微細異形孔、窄縫等零件，又由于切縫很窄，零件切除量少，材料損耗少，可節省貴重材料，成本低。

1.6 由于采用移動的長電極絲進行加工，單位長度電極絲損耗較少，對加工精度影響小。其中，慢速走絲電火花切割采用單向運絲，即新的電極絲只一次性通過加工區域，因而電極絲的損耗對加工精度幾乎沒有影響。

2 電火花線切割加工中的操作技巧探析

在長期生產操作實踐中，可以積累大量的加工經驗與操作技巧，下面就對這些線切割加工操作技巧進行探討。

2.1 錐度加工的應用技巧

利用低速走絲線切割機訂的四軸聯動功能進行錐度切割時，主要涉及上下面輪廓的幾何參數與工件高度尺寸兩個重要參數。錐度切割除應用技巧如下：

2.1.1 一次同時切出凹模和凸模

對于線切割操作來講，只要合理運用機床的錐度功能，就可以優化簡化模具加工工藝，減少模具鉗工的工作量，提高綜合生產效率。即通過采用錐度功能實現一次同時切出凹模和凸模。

具體作法是：預先在工件坯料上的起始加工位置打一個傾斜的斜孔，然后把電極絲從斜孔中穿過，使之從傾斜狀態開始加工，同時改變傾斜的角度，使之達到所需要的角度（這個過程對低速走絲機床來說不是問題，但若使用的為高速走絲機床，此時宜放慢絲速，待正式加工位置時再加快）。這時電極絲在工作表面的位置應在模具的輪廓線上，從此再按所規定的軌跡進行加工。在這個加工過程中應當注意兩個問題：一是要正確計算消除鉬絲間隙的消隙角；二是要選好穿絲孔與工件平面夾角，即加工前應將機床錐度絲架調整穿絲孔與工件平面夾角，穿好鉬絲，控制鉬絲切割到肖隙角后，開始正常切割加工，這樣既可以保證凹凸模間的合理間隙，又可以保證凹凸模刃口沒有引入切縫。

按上述方法加工不會對沖壓加工產生不良影響，尤其是在沖裁薄料，要求凹、凸模配合間隙小時，這種方法更見成效，因此在實踐中應用較多。

2.1.2 帶錐度大行程、大厚度零件的加工

對于上下異形錐度擠出模具的凹模加工而言，若直接編程切割，也可加工出要求的凹模，但如果上下端面互相有超出的部分則切割完成后無法將加工廢料取下，從而導致加工無效。此時，可以采用兩次切割的方法，首先切割相對較大的錐度，再切割相對較小的錐度，這樣不但解決了廢料取下問題，還能保證加工的正確有效。

2.2 超機床行程的加工

線切割機床的標準工作臺行程是有限的，實際操作中通常應當在規定行程內加工工件，但在個別情況下，要加工工件的尺寸可能會超出機床的行程，此時，不用急于去尋找更大型號的機床，應分析圖紙，變換思路尋求有效的加工方法。例如：對超出機床X、Y軸的有效行程，但未超出機床臺面對角線尺寸工件。可以改成對角線方向切割，即將工件裝夾在機床對角線的方向，再在控制柜開始加工時選擇任意角度加工。

需要注意的是，對于超出機床行程工件的加工，除了注意基準問題外，還應關注機床配重問題。若工作臺與工件的移動或裝卡方向相反處于平衡狀態，可不考慮配重問題；若工作臺移動方向與工件裝卡所延長的方向恰好相同，則可能發生工作臺偏墜問題，此時就需要對機床進行加裝配重處理，以使加工過程順利進行。

2.3 特大輪廓凹模型腔的預切割及減壓切割加工工藝

特大輪廓的凹模型腔由于熱處理后材料殘留應力較大，在切割過程中，料芯極易發生變形，造成夾絲。通常情況下需采用預切割工藝方法和釋放內應力切割工藝方法。預切割是沿著輪廓留出0.1～0.2mm的加工余量進行切割；而減壓切割是沿著輪廓的中心切出一條縫，目的都是為了釋放應力，減少工件的變形。對于特大的凸模，同樣需要進行預切割，即先沿著輪廓留出0.1～0.2mm的加工余量，并加工出二次找正的工工藝孔，將工件取下，放置一段時間使應力和變形徹底釋放，再通過工藝孔找回去，便可以加工出合格凸模。

2.4 小圓角的切割工藝方法

在切割加工過程中，需要切割較小圓角時，在圓角半徑小于切割時的偏移量值時，將會造成圓角處的根切。遇到這種情況可采取如下方法進行處理：首先要明確輪廓中最小內圓角的數值必須大于最后一編修整加工的偏移量，否則應選擇更小直徑的電極絲；而主切割加工及前幾遍修切加工時，可根據每遍加工時偏移量的不同，設置不同的內圓角半徑，即同一輪廓編制不一樣的內圓有半徑子程序，子程序中的內圓角半徑大于此遍切割的偏移量，這樣就可以切割出很小圓角的凸輪廓或凹輪廓，并能獲得相對較好的圓角質量。

3 結束語

電火花線切割加工技術作為一種特種加工技術，有著其他加工方式無法所取代的優勢，應用領域不斷擴大，并在制造業發展中起著越來越重要的作用。正因電火花線切割加工技術如此重要，深入探討電火花切割加工工藝技巧，以期提高電火花線切割加工性能，保證取得更優的加工精度與表面質量無疑具有十分重要的現實意義。

參考文獻

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