线切割加工十篇

线切割加工篇1

【关键词】线切割数控机床；锥度加工；机理与流程；效率提升措施

伴随着电子计算机相关技术的飞速发展，数控机床已成为现代制造业不可或缺的重要加工手段。而线切割机床则在数控机床总体数量中占据了一定的比例，这是由于在数控技术条件下，线切割机床能够完成包括锥度切割在内的很多较大难度工作。可以说，利用数控线切割机床进行锥度加工，甚至进行上下异形体加工正在成为一种趋势。但线切割机床锥度加工技术较难掌握，下面就对线切割锥度加工相关问题展开深入探讨。

1、何谓锥度加工

顾名思义，锥度加工就是指加工具有锥度工件的工作过程。而利用线切割数控机床来进行锥度加工则是目前最为常用的方法之一。

一般认为，锥度加工主要包括常规的锥度加工与上下面异形锥度加工两类。

常规锥度加工指工件的锥度是一定的，且其上下表面具备相似的表面形状，在加工过程中，电极丝以加工工件要求为依据，按方向和锥度倾斜一定角度，而工作台只需按照工件轮廓轨迹进行移动即可完成的加工过程。常规锥度加工还可细分为尖锥度加工、恒锥度加工和等半径切割等不同类型。

而上下表面形状不尽相同，但上下两表面间过渡较为平滑工件的锥度加工被称为上下异形面锥度加工。加工此类工件，电极丝倾斜角度在加工过程中会不断发生变化。

2、线切割数控机床实现锥度加工的机理分析

若想利用线切割数控机床来实现锥度切割工件的目的，首先应当改变电极丝传统的垂直穿越形式，想方设法使其与工作面产生适当的倾斜，当然电极丝和工件面的倾斜度绝不能只保持一个固定的状态，即固定的倾斜方向，这是因为：这样的话，最多只能于某一方向加工出锥度，在改变加工方向面后，所得到的锥度与期望可能不一致，甚至可能得不到锥度。真正的线切割数控机床锥度加工应当能够以所加工具体工件为依据，自动地随着加工方向面的改变而改变倾斜的具体角度和方向，从而确保加工出的工件锥度每一横截面形状均是按照相应比例缩放得到的。也就是说，在加工过程中，电极丝在不同方位上产生相应的倾斜，但电极丝与垂直面倾斜的角度通常应当保持恒定。

在加工实践中，锥度切割加工的实现常常通过上下丝架导向器来进行，即让上下丝架导向器按预设的程序轨迹移动完成锥度加工。根据数控机床的布局结构，主要有：上丝架可动，下丝架不动；下丝架可动，上丝架不动；上、下丝架均可动三种实现方式。其中最后一种结构较复杂，实践中应用较少，只有当需要加工特别大锥度工件的情况下，才可能使用这一方式。前两种方式的结构复杂程度差不多，主要以操作使用环境为依据，选择需要的方式即可。

3、采用线切割数控机床来实现锥度加工的具体流程

线切割数控机床利用双坐标的联动装置，依靠上丝架做U、V两轴的移动，和工作台X、Y轴共同构成X一Y、U一V四轴实现联动控制，这样可以实现工件的锥度加工。

采用线切割数控机床实现工件锥度加工，数控系统应以给定的工件高度、轮廓、锥度值等信息为依据，自动计算出电极丝的运动轨迹。由于上下两表面形状基本相似，常规锥度加工只需将某一截面图形信息作为参考平面给定，即可实现锥度加工。当然，给定的截面图形信息既可是加工零件上的，也可在零件外部空间，但都必须平行于加工工件表面。对于上下异形面工件的锥度加工，要得到正确的电极丝轨迹就必须同时知道其上下表面的形状，才能进行正确的处理。

线切割数控机床的锥度加工具体流程如下：在确定了加工工件形状时，首先应依相关数据信息编写出G代码，来表示工件形状坐标、加工锥度、刀具半径等信息，然后在人机交互界面将G代码输入，这些代码通过译码转化为系统可识别形式；接着，进行刀具的补偿；最后，按照G代码的要求来进行具体的锥度加工。

4、线切割数控机床锥度加工效率的提升措施

对于线切割数控而言，锥度切割的尺寸常常难以控制，且与无锥度切割相较，切割效率要低很多，锥度越大，这种差别也就越大。下面对提升线切割数控机床锥度加工效率进行探讨。

4.1合理选择电参数。首先，应选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度与单个脉冲能量及线切割数控机床的切割效率是成正比的，在加工锥度工件时，选择更大的脉冲宽度，就能产生更大的能量，也就产生更多的电蚀产物，若这些电蚀产物排出不及时，就会降低加工的稳定性，增加工件表面的粗糙度；若要减小工件表面的粗糙度，则宜使用小脉宽来降低单个脉冲的能量，但这种加工效率就会下降。因此，应以具体的加工要求为依据，选择适宜的的脉冲宽度。

其次，应选择适宜的脉冲间隙。工件越厚，加工中排屑就越困难，这就需要合理加大脉冲间隙，不仅方便排屑，还可减少蚀除物的生成，防止断丝现象的发生，提高加工稳定性。所以，通常情况下要求脉冲间隙和工件厚度应当成正比。

最后，合理选择功放管。为了提高加工效率，保证加工稳定性，在选用窄脉冲宽度进行加工时，应尽量多的并联功放管。

4.2合理选择工作液浓度。线切割数控机床锥度加工的切割速度与工作液介电系数、洗涤性和流动性等关系极大，可以说，在进行锥度加工时，工作液质量优劣会直接对加工效率产生影响。因此，线切割机床加工锥度工件时，要通过过滤工作液或强近工作液循环的方法来保持工作液清洁。此外，在使用两至三个月后，工作液必须须更换。在加工大厚度锥度工件或更追求切割速度的情况下，可选择约5%～8%较淡浓度的工作液配比，以在保证排屑容易、加工稳定的基础上，提升加工效率。为了改善排屑状况，应尽量减小上喷嘴与工件上表面之间的距离。

4.3合理选择工件材料。要提高加工效率，合理选择工件材料也是重要影响因素。所以在加工参数选择正确，工作液正常的前提下，要正确选择工件的材料。尽量选择那些锻造性好、淬透性好、热处理变形小的加工材料。此外，针对工件厚度选取相应直径的电极丝，也有利于排屑与提高加工稳定性，从而提升加工效率。

4.4选择适宜的进给速度。进给速度过快或过慢，也会影响锥度加工效率。如进给速度过快，就可能造成短路，严重时还会因短路而断丝。反之，进给速度过慢，远落后于工件蚀除速度，也会降低加工效率。因此，应当设置合理的进给速度。

线切割加工篇2

线切割是冲模零件的主要加工方式，然而进行合理的工艺分析，正确计算数控编程中电极丝的设计走丝轨迹，关系到模具的加工精度。通过穿丝孔的确定与切割路线的优化，改善切割工艺，这对于提高切割质量和生产效率，是一条行之有效的重要途径。

2实际轨迹的计算

根据大量的统计数据表明，线切割加工后的实际尺寸大部分处于公差带的中位值(或称“中间尺寸”)附近，因此对于冲模零件图样中标注公差的尺寸，应采用中位值尺寸作为实际切割轨迹的编程数据，其计算公式为：中位值尺寸=基本尺寸+(上偏差+下偏差)。

例如：图样尺寸外圆半径R25–0.04，其中位值尺寸为25+(0–0.04)/2=24.98(mm)。

由于线切割放电加工的特点，工件与电极丝之间始终存在放电间隙。因此，切割加工时，工件的理论轮廓(图样)与电极丝的实际轨迹应保持一定的距离，即电极丝中心轨迹与工件轮廓的垂直距离，称为偏移量f0(或称为补偿值)。

f0=R丝+δ电

式中R丝——电极丝半径

δ电——单边放电间隙

线切割加工冲模的凸、凹模，应综合考虑电极丝半径R丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单边配合间隙δ配，以确定合理的间隙补偿值f0。

例如：加工冲孔模(即要求保证工件的冲孔尺寸)，以冲孔的凸模为基准，故凸模的间隙补偿值为：f凸=R丝+δ电，凹模尺寸应增加δ配。而加工落料模(即要求保证冲下的工件尺寸)，以落料的凹模为基准，凹模的间隙补偿值f凸=R丝+δ电，凸模的尺寸应增加δ配。见图1。偏移量的大小将直接影响线切割的加工精度和表面质量。若偏移量过大，则间隙太大，放电不稳定，影响尺寸精度;偏移量过小，则间隙太小，会影响修切余量。修切加工时的电参数将依次减弱，非电参数也应作相应调整，以提高加工质量。

根据实践经验，线切割加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模(《手册》推荐值)应小些。因为凸、凹模线切割加工中，工件表面会形成一层组织脆松的熔化层，电参数越大，表面粗糙度越差，熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加，这层脆松的表层会逐渐磨损，使模具的配合间隙逐渐增大，满足“大”间隙的要求。

3穿丝孔的确定

穿丝孔的位置对于加工精度及切割速度关系甚大。通常，穿丝孔的位置最好选在已知轨迹尺寸的交点处或便于计算的坐标点上，以简化编程中有关坐标尺寸的计算，减少误差。当切割带有封闭型孔的凹模工件时，穿丝孔应设在型孔的中心，这样既可准确地加工穿丝孔，又较方便地控制坐标轨迹的计算，但无用的切入行程较长。对于大的型孔切割，穿丝孔可设在靠近加工轨迹的边角处，以缩短无用行程。在切割凸模外形时，应将穿丝孔选在型面外，最好设在靠近切割起始点处。切割窄槽时，穿丝孔应设在图形的最宽处，不允许穿丝孔与切割轨迹发生相交现象。此外，在同一块坯件上切割出两个以上工件时，应设置各自独立的穿丝孔，不可仅设一个穿丝孔一次切割出所有工件。切割大型凸模时，有条件者可沿加工轨迹设置数个穿丝孔，以便切割中发生断丝时能够就近重新穿丝，继续切割。

穿丝孔的直径大小应适宜，一般为Φ2mm～Φ8mm。若孔径过小，既增加钻孔难度又不方便穿丝;若孔径太大，则会增加钳工工作量。如果要求切割的型孔数较多，孔径太小，排布较为密集，应采用较小的穿丝孔(Φ0.3mm～Φ0.5mm)，以避免各穿丝孔相互打通或发生干涉现象。

4切割路线的优化

切割路线的合理与否将关系到工件变形的大小。

因此，优化切割路线有利于提高切割质量和缩短加工时间。切割路线的安排应有利于工件在加工过程中始终与装夹支撑架保持在同一坐标系内，避免应力变形的影响，并遵循以下原则。

(1)一般情况下，最好将切割起始点安排在靠近夹持端，将工件与其夹持部分分离的切割段安排在切割路线的末端，将暂停点设在靠近坯件夹持端部位。

(2)切割路线的起始点应选择在工件表面较为平坦、对工作性能影响较小的部位。对于精度要求较高的工件，最好将切割起始点取在坯件上预制的穿丝孔中，不可从坯件外部直接切入，以免引起工件切开处发生变形。

(3)为减小工件变形，切割路线与坯件外形应保持一定的距离，一般不小于5mm。

线切割加工中对于一些具体工艺要求，应重点关注切割路线的优化。

(1)二次(或多次)切割法对于一些形状复杂、壁厚或截面变化大的凹模型腔零件，为减小变形，保证加工精度，宜采用二次切割法。通常，精度要求高的部位留2mm～3mm余量先进行粗切割，待工件释放较多变形后，再进行精切割至要求尺寸。若为了进一步提高切割精度，在精切割之前，留0.20mm～0.30mm余量进行半精切割，即为3次切割法，第1次为粗切割，第2次为半精切割，第3次为精切割。这是提高模具线切割加工精度的有效方法。

(2)尖角切割法当要求工件切割成“尖角”(或称“清角”)时，可采用方法一，在原路线上增加一小段超切路程，如图2所示的A0-A1段，使电极丝切割的最大滞后点达到程序A0点，然后再前进到附加点A1，并返回至A0点，接着再执行原程序，便可切割出尖角。也可采用图3所示的方法二的切割路线，在尖角处增加一段过切的小正方形或小三角形路线作为附加程序，这样便可保证切割出棱边清晰的尖角。

(3)拐角的割法线切割放电加工过程中，由于放电的反作用力造成电极丝的实际位置比机床X、Y坐标轴移动位置滞后，从而造成拐角精度较差。

电极丝的滞后移动则会造成工件的外圆弧加工过亏，而内圆弧加工不足，致使工件拐角处精度下降。为此，对于工件精度要求高的拐角处，应自动调慢X、Y轴的驱动速度，使电极丝的实际移动速度与X、Y轴同步。也就是，加工精度要求越高，拐角处的驱动速度应越慢。

(4)小圆角切割法若发现图样要求的内圆角半径小于切割时的偏移量，将会造成圆角处“根切”现象。为此，应明确图样轮廓中最小圆角必须大于最后一遍修切的偏移量，否则应选择直径更细的电极丝。在主切割加工及初修切割加工中，可根据各遍加工时不同的偏移量，设置不同的内圆角半径，即对于同段轮廓编制不同的内圆角半径子程序，子程序中的内圆角半径应大于此遍切割的偏移量，这样就可切割出很小的圆角，并获取较好的圆角切割质量。

5切割前工件的准备

为了减少切割过程中模具的变形及提高加工质量，切割前凸凹模零件应满足以下要求：

(1)工件上、下两平面的平行度误差应小于0.05mm。

(2)工件应加工一对正交立面，作为定位、校验与测量基准。

(3)模具切割应采用封闭式切割，以降低切割温度，减小变形。

(4)切割工件的四周边料留量应为模具厚度的1/4为宜，一般边缘留量不小于5mm。

(5)为减小模具变形，并正确选择加工方法和严格执行热处理规范，对于精度要求高的模具，最好进行两次回火处理。

(6)工件淬火前应将所有销孔、螺钉孔加工成形。

(7)模具热处理后，穿丝孔内应去除氧化皮与杂质，防止导电性能降低而引起断丝故障。

(8)线切割前，工件表面应去除氧化皮和锈迹，并进行消磁处理。

线切割加工篇3

【关键词】 线切割 锥度加工步骤 过程控制

HL线切割控制系统有两种锥度加工方法：（1）标准锥度加工，只须在锥度设置子菜单中输入要加工的锥度角度，即可对普通的3B文件进行锥度切割。同时也可在3B文件中插入锥度控制指令，进行变锥或等圆弧处理。（2）异形锥度加工，预先编制上下面的两个3B文件。为了保证切割零件的锥度与尺寸都满足加工要求，技术人员必须掌握好加工锥度的方法及技巧。

1 锥度零件加工的步骤

（1）研究图纸，确定在线切割机床上加工的部位，计算锥度，制定加工路线，装夹方案；（2）启动机床电源，执行开机；（3）检查丝卷所剩余丝是否够用，如不够用，则须更换新丝；（4）根据加工零件的精度要求、工艺数据，选择电极丝类型，应考虑电极丝的材料和丝直径。（5）穿丝，利用找正器完成电极丝找正；（6）紧固并找正工件，虽然数控低速走丝电火花线切割加工作用力小，不象机械切削机床那样要承受很大的切削力，但因其切割时要高压冲水，所以装夹要稳定牢固；（7）定位加工起始点。利用加工准备的各种功能和手控盒，完成加工起始点的定位，并将Z轴移动到适当高度。将所有轴坐标设为参考点；（8）锥度加工的编程， HL系统是目前国内最广受欢迎的线切割机床控制系统之一，上电后，电脑即可快速进入本系统，选择1.RUN运行，按回车键即进入主菜单。在主菜单下，进入绘图编程AUTOP；（9）调入文件后正式切割之前，为保险起见，先进行锥度加工参数设置，进行模拟切割，观察其图形（特别是锥度和上下异形工件）及回零坐标是否正确，避免因编程疏忽或加工参数设置不当而造成工件报废；（10）经模拟切割无误后，装夹工件，开启丝筒、水泵、高频，可进行正式切割。

2 锥度零件加工有关参数的设置

加工开始时需设置以下参数，参数设置一定要准确：（附参考图）

（1）Degree锥度：填写锥度值，锥度角按单边计，单位是度，十进制。如非十进制先要转换成十进制（例：1°30'=1.5°）。 逆时针方向切割时取正角度工件上小下大（正锥）；取负角度则工件上大下小；（2）File2异形文件：此项菜单可作上下异形加工，File2为工件上面图形，将光标移到所需文件，按回车键，调入上图形文件，按ESC即可显示上下图形叠加；（3）Width工件厚：工件的厚度；（4）Base基准面高：即尺寸面高度，由下导轮中心算起。切割出来的工件，只有在这个高度上的尺寸与3B指令相符；（5）Hight丝架距：上导轮中心与下导轮中心（或摇摆支点）的距离；（6）Idler导轮半径：HL的切点补偿是根据给出的导轮半径计算的；（7）Vmode锥度模式：切点补偿根据不同的锥度模式作不同的计算。一般的小锥度机（6度以下）都选“小拖板”模式；立柱摇摆的机床（如长风机，旧江南机等）选“摇摆丝架”模式；一般的6度以上的大锥度机都应选“摇摆导轮”模式；（8）Rmin：等圆半径一经输入等圆弧半径值，则工件中凡半径小于所设等园弧半径值的圆弧将以各自圆弧的半径值作等圆弧切割。如果只希望某指定圆弧作等圆弧切割，其余按正常锥度切割；（9）Cali.校正计算：在测量丝架距和基准面高不很准确的情况下（要求尽可能准确），可先切割出一锥度园柱体，然后实测锥度园柱体的上下直径，输入电脑即可自动计算出精确的丝架距和基准面高。

3 加工过程控制

对于锥度切割，其尺寸往往难以控制，且切割效率与无锥度切割相比低很多，尤其是在锥度很大的情况下，差别更大。这主要是由于锥度加工时排屑困难、切削液的环境不理想及电参数不合理等多方面的原因造成的。所以在加工过程中应该注意以下几点：

（1）由于锥度切割时排屑困难，导丝模导头部的切割丝拖动力较大，容易断丝，因此必须降低加工能量，增大放电间隔时间，增加加工过程中的平均电压；（2）改善喷流状况，使用专用喷嘴，采取大开口朝上增加喷流流量，采用闭合加工法，减小Z轴高度，尽量使两喷嘴之间的距离最小；（3）由于在锥度的加工过程中，各个断面层上的加工周长不同，放电间隙也不同，因此精加工时应采用比无锥度加工更多的切削量；（4）由于切割丝自身的刚性等原因，上下导丝模导头与切割丝的倾斜会产生误差，改硬丝为软丝进行加工可减小因切割丝刚性引起的误差；（5）由于线切割加工其数控程序补偿是在xy平面内进行的，对于锥度加工，其补偿量与实际的补偿值会产生误差，所以在大锥度切割时，对程序补偿进行修正也是提高其切割精度的有效措施之一；（6）锥度加工时，步进电机的空走速度应尽可能设定得快一点，特别对于大锥度机（30度以上），如果UV步进电机走得较慢，则根本不可能切割出精度来；（7）丝架距应尽量调底，特别对于大锥度（30度以上）切割，最好能紧贴着工件上表面。

4 不断总结精益求精

数控线切割锥度加工从原理上讲，锥度是可以切准的。但实际切割时，仍有许多因数直接影响精度的误差存在。锥度功能的使用有一个熟练的过程，针对性的工艺试验和输入参数对加工结果的影响估测是锥度切割的重要经验。试验和经验可以帮助你切割出精度很高的锥度零件，第一件可能不够满意，但第二件或第三件完全有把握拿到一个合格的产品。因为改变输入参数中的任何一个，比如上下导轮的中心距或是锥度角，它可以直接控制上平面的尺寸或下平面的尺寸。以第一件做参照，第二件做修正，第三件成功的可能性是很大的。这样的参照，修正和成功经过几次，也可以到得心应手的程度。最终以我们现有的机床，锥度切割的控制能力，可以达到的精度通常在0.05左右，这对锥度零件的生产来说，适用性和满意度已经很高了。

线切割加工篇4

关键词：数控线切割机床；轨迹；尺寸控制；补偿

用数控线切割机床加工工件，初学者由于对补偿问题搞不清楚，往往不能够准确高效地加工出尺寸符合要求的工件，造成材料和人力的浪费，非常可惜。下面就针对性地讲一讲这个问题。

一、 补偿和不补偿

利用线切割机床加工，存在要考虑补偿和不需要考虑补偿两种情况。

1、 补偿

凡是加工有尺寸或位置要求的情况都要考虑补偿问题，这是因为线切割加工刀具（金属线，一般为钼丝）有一定的粗细尺寸，用它进行切割加工会产生一定宽窄的缝隙。所谓补偿就是要消除切割中由线径等因素形成的加工缝隙对尺寸或位置的影响，精准获得加工要求的尺寸。

2、不补偿

简单地讲，没有尺寸和位置要求的切割加工都可以不考虑补偿。

二、轨迹线和补偿

1、用HF软件作图时，图线有辅助线和轨迹线两种。辅助线白色，为辅助作图及定位用，和加工路径无关。轨迹线为蓝色，是加工走刀的路径。

2、轨迹线可以是直线，也可以是曲线；可以是开放的线条，也可是封闭的图形。无论是开放的轨迹还是封闭的轨迹，都可以进行补偿，也可以不作补偿；一切皆视加工尺寸和位置要求决定。若要进行补偿，则在“执行”操作生成加工代码前都必须作引入引出线。否则，即使输入补偿值也是完全无效的。

三、开放轨迹的补偿

例：切割图A所示的缺口。

如果不作引线，不论输入什么样的补偿值，得到的缺口尺寸都只有一种：若钼丝直径0.18mm（以下文中默认此值），则槽宽为28.18mm，槽深8.09mm。

作引线并输入不同的补偿值，则有以下几种情况：

（1）补偿方向如图B。输入正值补偿，若给补偿值0.20mm，则结果为槽宽28-0.40+0.18=27.78mm，槽深8-0.20+0.18=7.98mm；输入负值补偿，给补偿值-0.20mm，

则结果为槽宽28-（-0.40）+0.18=28.58mm，槽深8-（-0.20）+0.18=8.38mm。

（2）补偿方向如图C。输入正值补偿，给补偿值0.20mm，则结果为槽宽28+0.40+0.18=28.58mm，槽深8+0.20+0.18=8.38mm；输入负值补偿，给补偿值-0.20mm，

则结果为槽宽28+（-0.40）+0.18=27.78mm，槽深8-0.20+0.18=7.98mm。

四、封闭轨迹的补偿

例：切割图D所示的封闭图形（轮廓）。如果不作引线，不论输入什么样的补偿值，得到的矩形块尺寸都只有一种，长为30-0.18=29.82mm，宽9.82mm。

作引线并输入补偿值，如图E1或图E2，图中箭头表示走刀补偿方向。加工出的轮廓尺寸和补偿值有关，而和走刀补偿方向无关。

（1）给定正值补偿，输入0.20mm，结果切出的轮廓大小为：长30.22mm，宽10.22mm；

（2）给定正值补偿，输入-0.20mm，结果切出的轮廓大小为：长29.42mm，宽9.42mm。

五、轨迹线为各种孔的切割

孔切割首先要钻出穿丝孔，图F中点划线所示。作引线并输入补偿值，走刀补偿方向如图F1或图F2。加工出孔的尺寸和补偿值有关，而和走刀补偿方向无关。

（1）给定正值补偿，输入0.20mm，结果切出孔的大小为：Φ49.78；

（2）给定正值补偿，输入-0.20mm，结果切出孔的大小为：Φ50.22；

六、加工实例

图中左右两卡口尺寸48.48mm和48.02mm为重要的工作尺寸，必须保证；保证两处尺寸的方法有二：一是用现有图形，加工时作适当补偿消除钼丝直径等因素的影响；二是重新作图，在绘出的图形上考虑钼丝直径等影响尺寸的因素，加工时不作补偿（补偿值为零）。虽然卡口是两个开口槽，但加工时整个轮廓可一次割出，轮廓为封闭轨迹。

加工操作过程如下：方法一、用AutoCAD或CAXA软件按图G尺寸画出除尺寸线外的图形，另存为DXF格式的图形文件；再通过HF软件的“全绘编程”菜单下“调图”功能，调出全部图形（简单图形直接用HF软件更快捷）；作“引入线和引出线”后，点击“执行”，按提示输入补偿值，此例应该补偿0.09mm；生成G代码文件并保存。回到HF主菜单选择“加工”、“读盘”、“检查”，“参数”设定，送上高频电对刀后切割加工即可。方法二、作图时使左右两卡口尺寸为48.30mm和47.84mm，调图后不作引线，“执行”后补偿无效，之后和方法一同样操作，完成加工。

七、小结

线切割加工篇5

线切割加工基本步骤如下：

避免从工件端面由外向里开始加工，破坏工件的强度，引起变形。不能沿工件端面加工，这样放电时电极丝单向受电火花冲击力，使电极丝运行不稳定，难以保证尺寸和表面精度。加工路线离端面距离应大于5mm，以保证工件结构强度少受影响，不发生变形。加工路线应向远离工件夹具的方向进行加工，以避免加工中因内应力释放引起工件变形，待最后再转向工件夹具处进行加工。在一块毛坯上要切出两个以上零件，应从不同穿丝孔开始加工。将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割总程序的末端。

（来源：文章屋网 ）

线切割加工篇6

Abstract： This paper analyzes the influence of WEDM's electrical parameters on processing quality， summed up the impact of the law of the main electrical parameters of the processing quality， and illustrates how to select a reasonable electrical parameters in industrial production for processing， the application of this conclusion guidanceindustrial production will have important practical value.

关键词： 电火花线切割；电参数

Key words： WEDM；electrical parameter

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0035-02

0 引言

电火花线切割加工（Wire electrical discharge machining，简称WEDM）作为特种加工技术的一种，在对一些难加工的材料、特殊及形状复杂零件的加工上较传统的切削加工方法具有明显的优势，因此在汽车、航空航天、模具、刀具和冲模制造等领域得到广泛的应用。由于电火花线切割加工的固有特性，加工速度相对比较慢，特别是在精加工条件下，电火花线切割加工的表面粗糙度和生产效率之间存在很大的矛盾。

影响电火花线切割加工质量的因素很多，比如加工工艺路线、工件材料、电极丝材料、脉冲电源、工作液浓度与脏污程度、机床加工精度等。其中，在其他工艺参数基本相同的情况下，电参数对加工质量的影响非常显著，是加工中应该考虑的主要因素。

目前，矩形波被广泛应用于脉冲电源，矩形波脉冲电源的波形如图1所示，本文以矩形波脉冲电源的波形为例，分析主要电参数（脉冲电压、峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔）对加工质量（加工速度、表面粗糙度）的影响，并进行合理的选择。

1 主要电参数对加工质量的影响

1.1 开路电压（Ui）的影响 开路电压Ui是指间隙开路或间隙击穿之前的极间峰值电压，等于电源的直流电压，会引起放电峰值电流和放电间隙的改变。图2所示为开路电压对加工速度V和表面粗糙度Ra影响的关系曲线，在其他条件不变的情况下，加工电流随着开路电压峰值的提高而增大，随之加工速度提高，表面粗糙度值增大，从而使加工间隙变大。为了提高加工稳定性和脉冲利用率，有利于放电产物的及时排除和消除电离，必须使加工间隙变大，但是，加工间隙变大容易造成电极丝抖动，加剧电极丝的损耗，近而影响加工精度。一般情况下，Ui=60～120V。

1.2 峰值电流（Ie）的影响 峰值电流Ie是指放电电流的最大值，它是决定单个脉冲能量的主要因素之一。图3所示为峰值电流对加工速度V和表面粗糙度Ra影响的关系曲线，在其他条件不变的情况下，放电峰值电流增大，单个脉冲能量增多，工件放电痕迹增大，加工速度提高，表面粗糙度值增大，加剧电极丝的损耗。因此，第一次切割加工及加工较厚工件时取较大的放电峰值电流。实践证明，放电峰值电流不能无限制的增大，当其达到一定临界值后，若再继续增加峰值电流，则加工稳定性变差，加工速度明显下降，甚至引起断丝。

1.3 脉冲宽度（Ti）的影响 脉冲宽度Ti是指脉冲电流的持续时间，简称脉宽。图4所示为脉宽对加工速度V和表面粗糙度Ra影响的关系曲线，在其他条件不变的情况下，增大脉宽，线切割的加工速度迅速提高，加工表面粗糙度值也随之迅速增大。这是因为脉宽增大，单个脉冲放电能量增多，放电痕迹也会增大。同时，随着脉宽的增加，将会加速电极丝损耗，因为脉宽增加时，正离子对电极丝的轰击加强，结果会使接负极的电极丝损耗加剧。当脉宽增大到一定临界值后，加工速度将随脉宽的增大而明显降低，加工稳定性变差，近而影响了加工速度。一般来说，精加工时，Ti

1.4 脉冲间隔（To）的影响 脉冲间隔T。是指两个相邻脉冲之间的时间间隔，简称脉间，直接影响平均电流。图5所示为脉间对加工速度V和表面粗糙度Ra影响的关系曲线，脉间与脉宽对加工质量的影响是完全相反的。其他条件不变，在单个脉冲放电能量确定的情况下，减小脉间，致使脉冲放电频率提高，即单位时间内放电切割的次数增多，平均电流增大，从而提高了加工速度。由图可知，脉间对加工速度影响较大，对表面粗糙度影响较小。

在实际应用中，脉间的主要作用是消除电离和恢复液体介质的绝缘。但脉间不能太小，否则会影响电蚀产物的排出和火花通道的消电离，导致加工稳定性变差和加工速度降低。但是脉间也不能太大，否则会明显降低加工速度，严重时不能连续进给，使加工变得不稳定。对于厚度较大的工件，应适当加大脉间，以充分消除放电产物，形成稳定的切割加工。一般情况下，对于普通快走丝线切割机床而言，脉间在10～250μs范围内，才能适应各种加工条件，保证机床的稳定加工。

2 电参数对加工质量影响的规律

综上所述，电参数对电火花线切割加工质量的影响有如下规律：

①加工速度随着开路电压、加工峰值电流、脉冲频率和脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高，即加工速度随着加工平均电流的增加而提高。实践证明，增大功率、峰值电流对加工速度的影响比用增大脉宽的办法显著，脉冲间隔对加工速度的影响最小。

②加工表面粗糙度值随着开路电压、功率管数、加工峰值电流、脉冲宽度的减小和脉冲间隔的增大而减小，而脉冲间隔对表面粗糙度影响较小。

③加工间隙随着开路电压的提高而增大。

④在电流峰值一定的情况下，增大开路电压，有利于提高加工稳定性和脉冲利用率。

⑤脉冲间隔对切割速度影响较大，对表面粗糙度影响较小，因此，必须选择适当的脉冲间隔，才能保证加工稳定。

3 结语

总之，在电火花线切割加工中各项电参数之间既相互影响、又相互制约，电参数的合理选择直接关系到加工表面质量的好坏和加工效率的高低。因此，在选择电参数时，应综合考虑各因素及其相互影响关系，客观地运用它们的最佳组合，从而获得最优的加工效果。

参考文献：

[1]陈志明.浅谈线切割加工中电参数的选择[J].工程技术，2007，11（33）：65-66.

[2]张桦.线切割加工中电参数的分析研究[J].内蒙古科技与经济，2008，7（14）：210-212.

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[4]袁永全，杨世春，曹明让.影响电火花生产率因素的实验分析[J].机械工程与自动化，2007，（3）.

[5]陈德航.线切割电参数的合理选择.四川职业技术学院学报，2006，5（2）：115-116.

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[7]王纪周，司兆平.降低数控线切割加工表面粗糙度的方法[J].辽宁工学院学报，1999，（03）.

[8]张华.工欲善其事必先利其器访北京电加工所工程师赵晋胜先生[J].现代制造，2009，（23）.

线切割加工篇7

关键词：线切割 电极丝 坐标位置定位

一、引言

线切割加工通常用于加工一些难切削的材料、窄缝及形状复杂的零件。在实际生产中，由于线切割的加工效率较低，较大的零件通常在使用普通机床加工好外形尺寸后，再使用线切割机床加工特殊形状的部位。

以图1为例，该零件外形尺寸已用铣床加工完毕，现在只需要用线切割加工50×10mm的四方孔，并保证各尺寸不超差。其中，尺寸50×10mm的加工精度主要依靠机床自身精度来保证，而35mm和25mm尺寸精度则主要依靠起割前电极丝在起割点处的定位精度来决定。如何才能使电极丝坐标位置精度定位，使实际起割点与理论起割点位置重合，我们通过多次实践试验，总结了一些行之有效的方法，可以满足加工要求。

二、具体操作方法

1.通过电极丝与工件基准面“碰边”找出电极丝坐标位置

我们将零件钻好穿丝孔后安装到机床上并校正基准面，然后通过电极丝与工件两个基准面进行“碰边”，精确找出电极丝X、Y坐标位置作为基准参考点，由于“碰边”精度直接影响定位精度，使用合理的“碰边”方法能有效提高电极丝定位精度，“碰边”方法大体分为目视法、火花法、接触感知法三种，具体可根据操作者技术情况及加工情况合理选用。

（1）目视法。我们在操作前要将工件基准面清理干净，直接借助于目测或使用放大镜进行观察，如图2所示。操作时电极丝可以不用运转，不用打开高频电源，只需在张紧电极丝后缓慢移动工作台，当确认电极丝与工件基准面接触后，便以此位置作为基准参考点。目视法主要用于加工要求较低的工件。

（2）火花法。火花法是利用电极丝与工件在一定间隙下发生火花放电来确定电极丝的坐标位置，调整时，必须启动高频电源及运转电极丝，然后通过手动缓慢移动工作台，使电极丝逐渐接近工件的基准面，待出现微弱火花的瞬间，以此作为基准参考点。此方法一目了然，但有时候会因人为操作不当，使电极丝过于逼近工件或接触不良而产生误差，也会因电极丝跳动产生误差。火花法适合于较熟练的操作人员。

（3）接触感知法。接触感知法是利用电极丝与工件基准面由绝缘到短路的瞬间，两者间电阻值突然变化的特点来确定电极丝接触到了工件，并在接触点自动停下来，以此作为基准参考点，又称“自动碰边法”。基于接触感知原理我们还可对穿丝孔实现自动找中心，即让工件穿丝孔中的电极丝自动找正后停止在穿丝孔中心位置处实现定位。此方法可以不运转电极丝，不用启动高频电源。当使用“自动碰边法”时，操作者只要按下计算机键盘上的“Ctrl”键及箭头“方向键”，电极丝就会朝“方向键”箭头方向移动，待电极丝碰到工件后工作台就自动停止移动。在使用“自动找中”功能时，只需进入“自动对中心”菜单即可。此方法方便实用，用于操作熟练者和加工精度要求较高的工件。

2.把电极丝移到起割点位置

每当电极丝完成一个方向的碰边，确定工件基准面坐标位置后，就要根据计算出来的距离把电极丝精确移到起割点相应坐标位置，这是最重要并且技术难度最大的一步，我们可以通过采取“碰边移位法”或“测量对中法”实现把电极丝精确移到起割点相应坐标位置。

（1）碰边移位法。我们通过电极丝碰边确定基准参考点后，根据图样尺寸，计算出电极丝的移动距离。以图1的尺寸要求为例，在工件上钻好穿丝孔后进行安装校正，首先进行X轴碰边，方法及步骤如图3所示，参考点1是电极丝与基准A面碰边后的位置，碰边后锁定X轴，通过手动转动Y轴使工作台移动，当电极丝移出工件到达点2后，再通过手动或自动转动X轴，使工作台往X方向移过60mm+电极丝半径（50×10mm内腔中心距离基准A面60mm）到达点3位置，锁紧X轴，完成了X方向定位。通过Y向电极丝与基准B面碰边，使电极丝到达Y轴基准参考点4后，拆下电极丝，通过手动或自动移动Y轴，移动量为30+电极丝半径（50×10mm内腔中心离基准B面距离为30mm），到达后锁紧Y轴装好电极丝，完成了Y方向定位，此时电极丝定位到即将要切割的50×10mm四方孔中心点5。在加工编程时我们只要把起割点设在图形中心，便能实现实际起割点与理论起割点坐标位置重合，从而保证35mm和25mm尺寸符合要求。

（2）测量对中法。我们先将钻好穿丝孔的工件精确测量并计算出穿丝孔实际中心到基准A、B面的距离，然后安装校正工件，直接安装电极丝并穿过穿丝孔，采用自动或手动对中找到穿丝孔中心坐标位置，使电极丝定位于穿丝孔中心。由于穿丝孔在钻孔过程中会产生一定的尺寸偏差，从而造成穿丝孔中心坐标与将要进行线切割的内四方孔中心坐标点不重合。为了消除这些误差，可以根据测量结果，计算出两中心点坐标相差的距离，通过移动工作台，将电极丝从穿丝孔中心移到将要进行线切割的内孔理论中心点。以上述加工为例，穿丝孔中心距基准A、B面理论尺寸应分别为60mm、30mm，由于穿丝孔钻偏，假设实际尺寸为60.20mm、29.90mm，为了消除这些误差，电极丝在对中后只需把工作台往X轴方向移过0.2mm，往Y轴反方向移过0.1mm，便可消除这些误差。我们也可以通过修改计算机所绘图形的起割点坐标值来实现穿丝孔中心与起割点坐标值重合，如图4各点坐标所示，在编程绘图时，相应修改起割点坐标即可。

通过上述两种方法对比，碰边移位法优点是可以省去测量计算的步骤，对穿丝孔的加工精度没有要求，缺点是电极丝需要安装两次，电极丝碰边后移动距离必须准确。测量对中法的优点是只需要安装一次电极丝，电极丝对中后移动量小或不需要移动，缺点是对穿丝孔的加工精度要求较高，需要准确测量和计算穿丝孔中心距，适用于测量和计算能力较强的操作者。

三、结束语

线切割加工篇8

关键词：EDM；WEDM；重熔层热影响区控制

中图分类号：U260.6+4 文献标识码：A

1 概述

电火花加工又称为放电加工（Electrical Discharge Machining，简称EDM），它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的电火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来；电火花线切割加工（Wire Cut EDM，简称WEDM）是在电火花基础上发展起来的一种工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割。

电火花、线切割的主要优点有：

适合于难切削材料的加工；可以加工特殊及复杂形状的零件；加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。

由于电火花及线切割加工具有许多传统切削加工所无法比拟的优点，目前已被广泛应用于机械、航空、电子、轻工等行业，用以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题。

2 电火花、线切割加工零件的表面变质层

电火花、线切割等特种加工采用电蚀的方法去除金属材料，加工过程中，在火花放电的瞬时高温和工作液的快速冷却作用下，材料的表面发生了很大的变化，粗略地可把它分为重熔层和热影响区（见图1）。

2.1 重熔层，位于工件表面最上层，它被放电时瞬时熔化而又滞留下来，受工作液快速冷却而凝固，它与基体金属完全不同，组织脆性大，与内层的结合也不甚牢固。

2.2 热影响区，介于重熔层和基体之间，热影响区的金属材料并没有熔化，只是受到高温的影响，使材料的金相组织发生了变化，它和基体材料之间并没有明显的界限。

3 电火花、线切割加工零件的质量要求

目前，国内的民用产品一般情况下允许使用特种加工，对特种加工的表面质量没有提出进一步的检查要求。而航空产品则对特种加工有严格的限制，只有当设计图纸上直接作出规定，或用常规的机械加工方法去除(已电火花加工表面) 大于0.25mm 的切削余量时，才允许使用特种加工；同时，对特种加工工艺过程进行严格的控制，确保零件加工表面的组织稳定并控制在有效范围内。

电火花、线切割加工零件的表面，除了尺寸和表面粗糙度检查外，应重点对重熔层进行检查和控制，见表1

4 控制要求

4.1 设备要求。设备必须具备适当的带有足够的仪器和控制手段的直流电源以便控制工艺参数，电介质循环系统必须具有从电介质溶液中分离颗粒的过滤能力，这些颗粒可能导致起弧或对零件产生其它形式的破坏。

4.2 电介质的控制。电介质的选择应根据电火花、线切割加工设备制造商的推荐，并依靠承担的加工类型。电介质的过滤标准应是小于5 微米（5μm），并应用测量导电率的方法监控去离子水。

4.3 电极。用于加工零件的电极必须在相关的电火花加工数据单中标识；线切割使用的金属丝应采用材料技术条件和直径标识和控制。

4.4 加工程序。必须使用记录在数据单上的加工参数，确保安装夹头、工艺装备、电介质流体、电极间隙等符合数据单上的参数。

5 加工实例

5.1 我公司的某项航空产品，零件材料为9Cr18，需加工型孔尺寸如图2 所示，粗糙度为Ra1.6。

5.2 根据经验，我们选择了用慢走丝线切割机床加工该型孔，设备型号为AQ360，并很容易保证了该零件型孔的尺寸及精度要求，但在产品提交后却被客户拒收，原因是实际加工零件的重熔层深度为0.018-0.022mm，大于设计规范要求的0.010mm，产品不能满足客户要求。

5.3 为了寻求尽可能好的加工条件，需要依次对零件进行几次循环加工，根据线切割机床专家系统推荐的参数和加工组合方式，进行了多次对比试验，并优化了技术参数，见表2。

5.4 使用记录在数据单上的加工零件，重熔层深度0.004-0.006mm，小于设计规范要求的0.010mm，，零件满足了客户要求，并能够保证稳定的批量生产。

结语

与民用产品产品相比，航空产品对电火花、线切割等特种加工有更严格的标准和要求包括限制特种加工的应用范围；对加工产品的质量特别是微观质量定义了量化的验收标准；特种加工必须经过严格的审批流程；固化加工程序，按标准模式生产零件。

通过上述措施，航空产品零件的特种加工质量稳定，大大提高了航空产品的安全性、可靠性和使用寿命。航空产品的有关特种加工要求及质量控制标准、方法，可在国内的民用产品及外贸产品生产中推广应用。

参考文献

线切割加工篇9

关键词：慢走丝电火花线切割；程序编写；合格的应用型人才

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.132

0 引言

随着现代加工业的发展，传统的车、铣、磨、焊等传统加工工艺已经远远不能满足实际生产的需要，很多传统的生产工种已逐步被自动化以及特种加工所替代。其中数控车床、数控铣床、机器人焊接、电火花线切割加工等设备在现代生产当中已经使用十分广泛。工业的转型升级必然会引起职业教育的转型升级。职业教育只有紧跟着工业发展的步伐，才能明确自己发展的方向，才能培养出适合社会发展的适用性人才。这要求高职院校在指定人才培养方案，设立教学课程时，必须紧随实际生产需要，购买相应设备，开设相应课程，进行相应教学。

1 电火花线切割的原理及分类

电火花线切割作为特种加工的一个重要组成部分也被广泛应用，其加工原理为：通过在加工钼丝和工件之间形成电场，使自由正离子和电子在电场中积累，很快形成一个被电离的导电通道，同时两板间形成电流，使粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000°C到12000°C的高温，使工件表面瞬间局部熔化，同时由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，并被电介液排走。在经过半个多世纪的发展，电火花线切割不需要制作专用电极，便于加工形状复杂的工件，更能完成传统工艺难以完成的异形工件，并且具有加工精度高、材料浪费少等优点，故而运用极为广泛。根据走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机俗称“快走丝”、低速单向走丝电火花线切割机俗称“慢走丝”和立式自旋转电火花线切割机三类。而慢走丝电火花线切割由于拥有较好的经济型，被广泛运用，如今已经作为一门专业课程在许多的中高职院校进行教学。电火花线切割的教学也主要设计两个板块：程序编写及实训教学。

2 电火花线切割编程的发展

电火花线切割程序编写主要运用在电火花线切割的早期加工中，当时计算机处于欠发达时期，还未充分运用于电火花线切割编程中，电火花线切割由编程人员人工编写，再导入加工设备进行加工。在计算机已经高度发展的今天，电火花线切割的程序编写也主要由计算机生成。在生成程序时，操作人员只需完成加工图形的绘制，完后自动生成3B或其他加工程序即可！但是在实际教学中，电火花线切割程序编写并未淘汰，甚至是教学重点。原因也很简单：职业院校作为传授职业技能的学堂，不能让学生只知其然而不知其所以然，否则便成了鹦鹉学舌。通过电火花线切割的编程教学，能使学生对电火花线切割的加工原理理解更加深入，对整个系统加工更加全面，有利于问题的分析。

3 电火花线切割编程的教学

电火花线切割加工教学另一个重要的教学环节便是其实训教学。通过该阶段的学习不但可以将之前所学的理论知识和编程知识运用到实践操作当中，而且可以掌握零件加工的绘图编程、机床操作，和进一步了解零件的加工工艺，通过这一阶段的学习，让学生拥有独立完成电火花线切割加工工件的能力。在进行电火花线切割加工的实训教学当中，首先学习的是电火花线切割的设备。电火花线切割设备又主要分为两个板块：操作系统和加工机床。

在计算机已经高度发达的今天，电火花线切割的编程已经由人工编程转变为计算机编程，操作系统主要功能便是通过绘制加工轨迹，从而自动生成3B或者其他线切割加工程序，再将程序通过数据线传给加工机床。电火花线切割操作系统与普通计算机相比并无太大却别，主要区别是在传统计算上的PCI插槽上安装一块电火花线切割编程控制卡。电火花线切割编程控制卡在整个操作系统处于核心地位，它负责电火花线切割加工的程序编程、加工参数的控制以及数据的传输，可以显示加工图形及加工数据等功能。通过该阶段的实习，要求学生具有独立绘图编程、合理选择加工参数、熟练掌握操作系统的能力。

4 电火花线切割的实训教学

慢走丝电火花线切割设备的加工机床是整个电火花线切割加工的终端，是直接进行加工的设备，它主要由排丝筒、电气部分、机械部分以及工作液系统组成。排丝筒用来储存钼丝，通过排丝筒往复转动达到钼丝循环使用的目的，从而大幅降低了加工成本。电气部分包括机床电路、脉冲电源、驱动电源和控制系统等组成。机床电路主要控制运丝电动机和工作液泵的运行，使电极丝对工件能连续切割。脉冲电源提供电极丝与工件之间的火花放电能量，用以切割工件。机械部分是电火花线切割的基础部分，机械系统由机床床身、坐标工作台、运丝机构、线架机构、锥度机构等组成，机床精度不但直接影响到机床的加工精度，更加直接影响到钼丝的使用寿命，如若机械部分精度不够，在加工的时候便不能保障钼丝导轮在绝对的直线上，从而使钼丝快速磨损导致加工中途出现断丝情况。工作液系统一般由工作液箱、工作液泵、进液管、回液管等组成，主要作用是集中放电能量、带走放电热量以冷却电极丝和工件、排除电蚀产物等。

本阶段的实习首先便是上丝、穿丝、紧丝和加工四个阶段的教学。上丝即是将钼丝从钼丝卷上有序的缠绕在钼丝同上，不能出现叠丝的现象。所谓叠丝便是先出筒的钼丝被压在后出筒的钼丝下面，会在很大程度上降低钼丝使用寿命，导致钼丝过早断裂。当钼丝排列在卷筒之后，清理出丝头，使钼丝有序的穿过机械部分的各个导轮称之为穿丝。穿丝之后紧接着便是紧丝，使钼丝处于紧绷状态，否则加工过程中，钼丝会出现弹跳情况，不但影响加工精度，更有可能在弹跳过程中钼丝与工件接触，形成短路，电场消失，使加工停止。当上丝、穿丝、紧丝、编程、参数设置完成以后才能进行加工。

电火花线切割加工现已经运用到许多加工行业当中，作为职业院校也必须根据社会、企业的需要培养出急需的电火花线切割操作人员、编程人员、维修维护人员，只有培养出了合格的专业技术人员才能满足生产需要，才能更好的樯缁帷⑽工业的发展做出自己应有的贡献！

参考文献：

线切割加工篇10

关键词:内孔型腔 切割 碳素工具钢 硬度

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0105-01

剪切冲裁模一般采用淬火后磨削加工上、下两平面,然后采用数控线切割的方法加工复杂形状内孔。材料一般为碳素工具钢如:T7、T8或中低合金工具钢等,硬度要求为58HRC～62HRC。在实际生成中,发现采用数控线切割加工扇形腔时凹模经常出现开裂的情况,造成大量废品的产生,严重影响了生产进度和产品质量。下面,对数控线切割开裂原因进行分析并提出一些改进措施。

1 造成工件开裂的原因分析

1.1 切割厚度较大

淬火时,中间部位难以淬透,因而产生塑性收缩,热应力和组织应力残留在钢的内部。当数控线切割时,应力平衡被破坏,内部应力释放时,释放内部压力是更大的比强度的材料,工件开裂,造成裂缝。

1.2 预先没有开腔

造成淬火时表里温差较大,内应力分布不均匀。在数控线切割,切割力和切削作用使热处理后工件应力平衡被破坏,应力分布,局部应力集中,当超过材料的抗拉强度,切割部位将裂纹。

1.3 材料组织成分不均匀

由于材料组成的非均匀损伤材料基体组织的连续性,形成应力分布不均匀,导致部分组成部分的应力集中,数控线切割进一步增加这些区域的应力集中,造成应力集中区开裂。

1.4 材料淬透性差及回火温度和次数难以消除残余应力影响

因为淬火材料存在较大的残余应力,以确保模具淬火后的硬度,需160低温回火,回火频率为第一时间。作为一个结果,回火温度较低,很难大幅度消除零件淬火残余应力,加上零件淬火后硬度,脆性大,易造成数控线切割裂纹。

1.5 加工工艺的影响

由于工艺参数,如轮选择不当,容易导致磨死平面产生大量非常小的磨削裂纹。而磨削裂纹的裂纹方向一般炸裂,与磨削方向垂直,容易在数控线切割时,裂纹扩展,造成数控线切割开裂。

2 改进措施

2.1 制定合理的工件硬度

需求的满足工件的使用情况,应适当减少工件硬度要求。在实际生成中发现,硬度大于60HRC工件,数控线切割裂纹的概率是很高的,和硬度是等于或小于54HRC～58HRC工件,数控线切割是很少的裂缝。因此,在满足工件的前提下,合理的硬度要求,可以在热处理过程中,通过采取相应措施,有效地降低淬火后工件的应力,防止数控线切割裂纹。根据模具的使用,可减少到59HRC～61HRC硬度要求。

2.2 改进模具材料

将模具材料由T8改为Crl2MoV锻件。热处理锻造,能保证碳化物小而圆的均匀分布,使钢纤维组织的连续性,它能有效的避免碳化物析出严重分割,从而提高工件的抗拉强度。

2.3 淬火前预先开腔

淬火可以改善现有的工件内外温差,冷却,使切割网站有足够的硬度,硬化层加深,改变内部应力分布,从而有效地防止切割缝。

2.4 改进设计结构

避免尖锐,腔每个边缘连接部分可以不使用矩形过渡,这种结构容易形成的尖角应力集中,容易导致数控线切割的形式开裂。应使用圆滑弧形过渡,从而消除热处理应力集中现象,消除了潜在的裂纹,预防数控切割裂纹。

2.5 选择合适的引丝工艺孔位置

虽然淬火前已预先开腔并有一个圆角过渡,但在实际应用中发现的数控线切割,只要没有起点穿线孔,数控线切割,基本上会发生一定的变形,变形的大小与回火,腔腔形状复杂,在空白位置相对,模具的厚度是不同的。为防止变形,在开放的左内一个半圆形结构,具体大小不影响最后轮廓适合切割。

2.6 精选材料

在原材料进厂,到空白的组织成分分析和考核,确保原材料组织合格。如果有严重的碳化物析出和杂质超标的情况下,应及时更换的材料,或以锻造和热处理工艺,碳化物分布,晶粒细化。

2.7 改进热处理工艺

凹模进行淬火处理时,在保证所需硬度要求的前提下,应选择合适的淬火温度。淬火后应及时对凹模进行回火处理,一般情况下,当凹模可以在一个较高温度回火,并可以得到同样硬度时,那么选用较高的温度回火更好,这样既可以改善韧性,又可有效防止裂纹。

2.8 改进加工工艺

磨削两平面时,为了减少磨削裂纹,一是确保充分的锻炼,两只砂轮也不难。磨削可以选择单晶刚玉砂轮,饲料量不能太大,磨削过程中冷却的完整,以避免过多的内部压力和裂缝。数控线切割为合理选用数控线切割工艺参数,在一定的生产效率的前提下,尽可能采用低电流,低切削速度,宽度小,它可以有效地降低数控线切割时的应力,防止裂纹的产生。

2.9 采用合理的数控线切割加工工艺

采用预加工加工技术。在数控线切割,去除大部分的加工余量,使工件内部的应力释放,将残余变形的粗加工阶段,然后数控线切割机床。由于切削余量较小,变形性质也变小了。冲头可以是外部的轮廓从空白一致开喷射槽,方便对称均匀分散应力释放。底层部分的凹槽与凸模轮廓线的距离要小而均匀,通常为0.5mm～2mm。除去大部分孔材料,然后切割和成型。合理确定穿线孔的位置和数量。切割冲床班级规模,应淬火前模具制作穿线孔,孔径为3mm～10mm,是淬火从模坯内部的封闭切割。和特殊形状的工件,如果只采用螺纹孔加工,残余应力可切割沿一方向释放,导致工件变形,穿线孔处理可以解决这个问题。一般来说,合理的路线应该是工件夹紧部分分离的切割段安排在切割过程结束,并尽可能地关闭切割。

总之,凸、凹模的数控线切割变形和开裂的因素很多,在生产实践中应根据实际情况制定最佳的技术解决方案,使用的是正确的技术,严格的工艺,可以有效地防止凸,凹模线切割加工变形和开裂。

参考文献

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