基于Vision 5系統軟件的硬質合金工件加工工藝研究

溫圓臻，程秀容

（江西江鎢硬質合金有限公司，江西 宜春 330600）

1 工件外型結構與材料分析

此工件是一個比較典型的慢走絲線切割類工件，需要加工的部分由于受工藝影響需要裝夾兩次。一次為鋼件螺絲孔的加工，一次為鋼件基準孔和硬質合金型腔的加工。

本次加工所用材料：Cr12MoV鋼和YG15硬質合金，Cr12MoV鋼為模具鋼，該鋼具有較好的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩定性、抗壓強度,以及微變形、綜臺性能優良和廣泛的適應性。YG15為WC-Co類合金，其合金成分中以碳化鎢（WC）為主，鈷（Co）含量為15%，該硬質合金具有較高的硬度和良好的耐磨性及電加工性，綜合性能好，適合用于制作粉末壓制模具和鎢鋼冷鐓模具及型腔較復雜的鎢鋼模具。

2 裝夾定位方案的制定

由于此次加工的工件垂直度要求高。我們磨床不具備磨削后平行度在0.005mm以內磨削工藝，正裝不能保證使用時的模腔垂直度，故需要反裝加工，使之底面朝上。這導致虎鉗夾持外形小圓會遮擋住大圓，影響另一方向方向孔加工，所以需要兩次裝夾。然后采用打表找正，找平底面平行度為0.002mm以內。

3 切割絲的選擇

根據切割絲的特點和被加工材料的種類，綜合考慮其通用性、經濟性以及現有條件限制。本文選擇阿奇夏米爾的AC CUT VE 900系列鍍鋅絲，鍍鋅絲的大小為0.25mm符合該工件加工要求。

4 切削參數的選擇

考慮此次加工采用工件、切割絲，并結合數控慢走絲的實際情況，在以往實踐經驗的基礎上，確定適合此次加工的切割參數，具體見后面的“鋼鑲硬質合金模腔加工工藝卡”。

5 加工工藝分析與制定

本工件采用Vision 5系統軟件進行切割路徑的編制。Vision 5系統軟件提供了多種加工技術和加工功能，各種加工方式將直接影響工件加工的質量和效率。如果要達到加工技術要求，就需要在編制加工切割路徑時，針對不同的加工特點，選擇合理的加工切割路徑。

5.1 加工思路

加工思路：粗加工→半精加工→精加工→超精加工。具體如下：①粗加工：粗加工用于迅速去除內腔的多余材料，提高生產效率。②半精加工：由于粗加工線切割速度快和電流較大，工件留有一定的余量。半精加工就是去除過多的余量，減小精加工時受力，提高工件的加工精度。③精加工：把工件的型腔表面加工到尺寸變化較少，火花腐蝕紋路較淺。④超精加工：把工件加工到圖紙要求的尺寸、位置度和表面粗糙度。

5.2 加工難點分析

基于以上工藝分析、材料特點及技術要求，本次加工難點有四個：一是材料冷縮問題，二是位置度要求高問題，三是垂直度要求高問題，四是整體加工后粗糙度問題。

5.2.1 材料冷縮問題

由于本工件是由鋼鑲合金，加工時完全浸泡在去離子水工作液中，水溫基本低于室溫，加工時會進行冷縮不一致問題，先加工中心型腔，會導致中心無支撐力，擠壓后有個別面出現垂直度不行，如遇有較尖銳角時，應力集中導致出現裂紋。所以我們先加工φ8.5圓孔，其要求不高，剛好可以在加工時釋放應力，以保證后續加工的平穩。

5.2.2 位置度要求高問題

需達到其中心距離兩邊孔位置公差為±0.002mm，其中心與兩邊孔在同一中心公差為±0.002mm，在一次加工成型中較為難以實現，本文使用的方法為先粗加工去除多余余量，在精加工兩個φ10的孔，用絲進行測量校準中心偏移，在進行位置精度補正。然后加工中心型腔。

5.2.3 垂直度要求高問題

其φ10孔垂直度要求為0.002mm，中心型腔為0.003mm，因前面先加工φ8.5的孔，后又進行粗割去余量，應力基本釋放完成。不容易導致出現個別面垂直度不行的問題。但是由于設備原因，操作原因，工藝原因還是會出加工后整體垂直度不行。設備原因基本無法補正，如和你需要加工的垂直度相差0.005以內，還可以進行微調，具體操作需要看加工的高度，計算出傾斜的夾角，然后在程序編制的時候加工加工錐度。操作原因最大的問題是工件接觸面與工作臺不平，未裝載緊密，加工時有微動，此問題在最后加工好工件時可以在用千分表測量平面，看是否有出現高低不平問題。還有噴絲嘴未清理干凈，導致切割加工時水流被帶偏影響絲的垂直。此問題較難發現，前期準備工作一定要做好。工藝原因基本在于切割加工時追求效率和表面質量，導致和加工工藝不匹配，電流過大，速度過快，速度過慢等都會影響。這種問題導致的一般是大小頭，建議測量上口和下口的偏差，在實際加工過程中進行編程補正。

5.3 加工工藝卡的制定

基于以上分析，比較幾種加工方法，提出以下加工方案，如表1所示。

6 結語

綜上所述，根據此次加工采用的工件、鍍鋅絲，結合數控慢走絲的實際情況，在以往實踐經驗的基礎上，確定了適合此次加工的走絲參數。另外，根據鋼鑲合金模具的加工特點及加工難點，通過對Vision 5系統軟件對不同的加工方式與切割路徑進行詳細分析與比較，提出了合理的加工工藝。通過親自實踐，使用上述加工方案既順利解決了加工中的難點問題，而且加工效率較高，加工的工件能達到各項技術要求。可見，編制的加工工藝合理。