慢走丝加工工艺及技术要点

putongxiaojie

        慢走丝线切割机床应用广泛而又重要，在塑料模、精密多工位级进模的生产加工过程中，尺寸精度直接影响模具的装配精度、零件的精度以及模具的使用寿命等。
        由于慢走丝加工工件精度要求高，因此在加工过程中若有一点疏忽，就会造成工件报废，同时也会给模具的制造成本和加工周期带来负面影响。
% u% ~+ t4 [( D% j0 |  
1.凸模加工工艺
2 ^$ J2 I& o3 Z( l        凸模在模具中起着很重要的作用，它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。在实际生产加工中，由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生热应力变形，故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割，尽可能避免开放式切割而发生变形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能进行封闭形式切割，对于方形毛坯件，在编程时应注意选择好切割路线(或切割方向)。切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系，避开应力变形的影响。
       着重分析一下硬质合金齿形凸模的切割工艺处理。
! |: S6 G9 E5 v2 O       由于硬质合金硬度高，切割厚度大，导致加工速度慢，你抓变形严重，大部分外形加工及预留连接部分(暂停点)的加工均采取4次切割方式且两部分的切割参数和偏移量(Offset)均一致。第1次切割电极丝偏移量加大至0.5—0.8mm，以使工件充分释放内应力及完全扭转变形，在后面3次能够有足够余量进行精割加工，这样可使工件最后尺寸得到保证。
. _) }3 U% ~* Y       具体的工艺分析如下：
! k! G! C4 _6 u      (1)预先在毛坯的适当位置用穿孔机或电火花成形机加工好Φ1.0—Φ1.5mm穿丝孔，穿丝孔中心与凸模轮廓线间的引入切割线段l长度选取5—10mm。
1 ?) z8 ?* G: ]6 r# s, \      (2)凸模的轮廓线与毛坯边缘的宽度应至少保证在毛坯厚度的1/5。
2 h1 q" h6 `3 t- A; O, A# G6 s      (3)为后续切割预留的连接部分(暂停点)应选择在靠近工件毛坯重心部位，宽度选取3—4mm。
! F7 n* O; Z2 H0 r; h/ h      (4)为补偿扭转变形，将大部分的残留变形量留在第1次粗割阶段，增大偏移量至0.5—0.8mm。后续的3次采用精割方式，由于切割余量小，变形量也变小了。
      (5)大部分外形4次切割加工完成后，将工件用压缩空气吹干，再用酒精溶液将毛坯端面洗净，凉干，然后用粘结剂或液态快干胶(通常采用502快干胶水)将经磨床磨平的厚度约1.5mm的金属薄片粘牢在毛坯上，再按原先4次的偏移量切割工件的预留连接部分(注意：切勿把胶水滴进下水嘴或滴到工件的预留连接部分上，以免造成不导电而不能加工)。
- g; V" Z: n2 `9 F9 S9 ]+ _# G  ^3 U

2.凹模板加工中的变形分析
      在线切割加工前，模板已进行了冷加工、热加工，内部已产生了较大的残留应力，而残留应力是一个相对平衡的应力系统，在线切割去除大量废料时，应力随着平衡遭到破坏而释放出来。因此，模板在线切割加工时，随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响，将产生不定向、无规则的变形，使后面的切割吃刀量厚薄不均，影响了加工质量和加工精度。
      这种切割方式能使每个型孔加工后有足够的时间释放内应力，能将各个型孔因加工顺序不同而产生的相互影响、微量变形降低到最小程度，较好地保证模板的加工尺寸精度。但是这样加工时间太长，机床易损件消耗量大，增加了模板的制造成本。另外机床本身随加工时间的延长及温度的波动也会产生蠕变。因此，根据实际测量和比较，模板在加工精度允许的情况下，可采用第1次统一加工取废料不变，而将后面的2、3、4次合在一起进行切割(即a切割第2次后，不移位、不剪丝紧接着割第3、4次→b→c……→n)，或省去第4次切割而做3次切割。这样切割完后经测量，形位尺寸基本符合要求。
7 X/ G1 ~, N, |8 n/ Z! d% f! \" J3.凹模板型孔小拐角的加工工艺
      由于选用的切割丝直径越大，切割出的型孔拐角半径也越大。当模板型孔的拐角半径要求很小时(如R0.07—R0.10mm)，则必须换用细丝(如Φ0.10mm)。但是相对粗丝而言，细丝加工速度较慢，且费用昂贵(大多需进口丝)。如果将整个型孔都用细丝加工，就会延长加工时间，造成浪费。经过仔细比较和分析，采取先将拐角半径适当增大，用粗丝切割所有型孔达到尺寸要求，再更换细丝统一修割所有型孔的拐角达到规定尺寸。
6 c4 P4 c, T6 L4 T# s  _7 z2 Z      下面是矩齿形凹模板(内拐角半径为R0.07mm)的线切割加工工艺。
* s; [2 |+ ^; |" {* l6 k      (1)先用Φ0.20mm切割丝加工模板型孔至要求尺寸，内拐角部分加工至R0.15m。
( e! c: w2 G6 T      (2)更换Φ0.10mm细丝。将切割丝输送带移至未使用过的位置。如果输送带3个位置均已使用且咬送细丝的效果不佳，则更换新的输送带。
* R3 l/ Q! Z0 t7 y, [7 @) J" N      (3)重新找正中心。带有2个金刚石锥体的切割丝导向插件(本导向插件为AGIE公司慢走丝线切割机床专用)点式支撑可使切割丝的下偏点被精确的定位，使切割丝精确地进行导向。当切割丝直径为Φ0.20mm时，找正中心在b点，当切割丝直径为Φ0.10mm时，找正中心在a点，｜ab｜=｜bo｜-｜ao｜=0.1〖KF(〗2〖KF)〗-0.05〖KF(〗〖KF)〗=0.0707mm。因此更换的Φ0.10mm细丝重新找正中心的坐标值应与原中心坐标值相差约0.0707mm。
+ X7 \3 @# \  B7 t+ _- E      (4)修改图形圆角半径，重新编程，避开其它型孔轮廓线，将型孔的拐角半径修整为R0.07mm。
4 L+ T! f8 P) R4.多型孔凹模、固定板、卸料板的加工顺序
      多型孔凹模、固定板、卸料板考虑到各个型孔在加工过程中受残留应力及加工热力影响而产生的微量变形，因此在实际生产中采用型孔加工顺序一致的方法保证其型孔位置变形的一致性，从而保证了凹模、固定板、卸料板型孔的同轴度。

脉搏制造网是针对机械加工行业的深度垂直B2B服务平台。
& r- d, c& c/ }: P脉搏制造网是利用互联网、大数据、云计算及应用软件等前沿技术，为企业提供制造业产业链一站式综合服务，实现企业之间产能、需求、服务等资源的优化与共享。通过脉搏制造网将市场需求与闲置产能高效对接，提升制造业中小企业的市场营销能力、生产管理能力、加快产能结构调整步伐，实现制造业“绿色去产能”。并以脉搏云平台汇聚的市场大数据为导向，推动行业产能结构的调整、优化。