復(fù)合模零件線切割加工工藝分析

摘 要：本文針對(duì)一復(fù)合模零件分析了該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求選擇了中走絲線切割加工，并從工件的裝夾、切割路徑的優(yōu)化和切割參數(shù)的選擇等方面對(duì)該零件線切割加工工藝進(jìn)行了分析，最后證實(shí)了切割參數(shù)及切割路線對(duì)提高切割質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要意義。

關(guān)鍵詞：線切割；模具零件；工藝分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.027

1 復(fù)合模零件分析

圖1為一復(fù)合模具零件圖，材料為Cr12，熱處理后硬度為54～58HRC，該零件需要加工41個(gè)直徑不等的光孔，其孔的尺寸要求如下：32個(gè)直徑為2mm的孔（用于放置頂桿），2個(gè)直徑為mm的孔（屬過盈配合，用于安裝導(dǎo)套），4個(gè)直徑為8.1的通孔，2個(gè)直徑為mm的孔，1個(gè)直徑為mm的孔。

該工件呈現(xiàn)如下特征：硬度高，孔的尺寸小，所有孔與孔間的位置度要求較高。普通機(jī)床很難適應(yīng)以上結(jié)構(gòu)特征，而線切割機(jī)床采用放電腐蝕原理進(jìn)行零件的加工，對(duì)工件材料的硬度不敏感，為確保這些孔的位置精度，需盡量減小工件的安裝誤差，故采用電火花線切割機(jī)床的“跳步加工”來實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾定位后便能加工出所有孔的操作。

2 工件的裝夾

考慮到線切割加工之前已完成工件外輪廓的加工，在工件裝夾時(shí)需要對(duì)工件進(jìn)行找正。由于工件外形切割余量較少，現(xiàn)選擇專用夾具對(duì)工件進(jìn)行裝夾，并采用百分表找正法對(duì)工件進(jìn)行校正。專用夾具結(jié)構(gòu)如圖2所示，夾具上的兩個(gè)“U型槽”可放置安裝螺釘，用以固定夾具以便夾具與工作臺(tái)的固定；夾具前段有“壓板”，壓板上設(shè)有前支點(diǎn)螺釘及調(diào)整螺釘，用于調(diào)整工件的前后傾斜；托板上設(shè)有一個(gè)后支點(diǎn)螺釘及四個(gè)調(diào)整螺釘，用于調(diào)整工件的前后、左右傾斜，利用百分表對(duì)工件進(jìn)行位置檢測并根據(jù)需要通過 “調(diào)整螺釘” 找正工件。

3 切割路徑的優(yōu)化

3.1 路徑的規(guī)劃

該零件上的41個(gè)孔切割順序不同，將使得切割過程中產(chǎn)生的累積誤差也不同，故按精度高低的要求來順序加工各個(gè)孔，從而可降低零件的累積誤差，進(jìn)而保證切割零件的加工質(zhì)量。現(xiàn)采用凹模1→41的切割順序加工該復(fù)合模零件，各個(gè)孔的加工順序如圖3所示。因該零件在一次切割后也能保證各個(gè)孔的加工質(zhì)量，故現(xiàn)以一次切割為例進(jìn)行闡述。

3.2 確定穿絲孔位置

根據(jù)圖1中孔的加工精度不同，確定孔加工的先后順序后，需要確定穿絲孔的位置。考慮到外輪廓對(duì)各孔位置精度的影響，需以孔1的圓心作為穿絲孔位分別找穿絲孔X方向坐標(biāo)、Y方向坐標(biāo)后將鉬絲穿至第一個(gè)穿絲孔位。

4 切割參數(shù)的分析

4.1 偏移量的計(jì)算

現(xiàn)選擇的鉬絲為電極絲，計(jì)算出電極絲中心偏移量。（為放電間隙，；d為電極絲直徑）。

4.2 加工參數(shù)的選擇

根據(jù)工件材料切割厚度及切割的孔所應(yīng)達(dá)到的表面粗糙度，對(duì)照《蘇州新火花中走絲線切割機(jī)床工藝參數(shù)手冊(cè)》推薦值，選定的加工參數(shù)為脈沖寬度30，脈沖間隙180，短路電流37.5A，電源電壓01H，走絲速度7H。

5 實(shí)驗(yàn)及結(jié)論

通過實(shí)踐和分析得出以下結(jié)論：（1）對(duì)尺寸精度和表面粗糙度要求較高的零件，為避免安裝誤差，可使用中走絲線切割機(jī)床跳步零件切割法加工；（2）設(shè)計(jì)合理的電極絲切入、切出方式，使理論引入線和引出線不相重合，完全可以避免在切入切出點(diǎn)處產(chǎn)生凸尖；（3）以外輪廓為基準(zhǔn)找正孔的中心，然后以中心為基準(zhǔn)進(jìn)行多個(gè)孔加工的調(diào)整方法，有較好的操作性和實(shí)用性，能夠提高孔的位置精度。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)應(yīng)用和檢驗(yàn)，證實(shí)上述復(fù)合模電火花線切割加工工藝是切實(shí)可行的，對(duì)同類零件加工有較高參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[l]李立，丘立慶，梁慶等. 數(shù)控線切割加工實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：11-17.

[2]周湛學(xué)，劉玉忠.數(shù)控電火花加工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：165-167.