【摘 要】 隨著科學技術的發展,機械加工尤其是模具加工技術得(dé)以快速發展。在(zài)經曆了50 多年的發展後數控加工技術已日益完善並廣泛應用到各個製造領域(yù),數控電(diàn)火花線(xiàn)切割(簡稱線切割)技術(shù)在機械加工尤其是模具數控加工中的應用更加廣泛。
【關鍵(jiàn)詞】 線切割技術;機械(xiè)加工;應用
1 、線切割技術原理及分(fèn)類
線(xiàn)切割機床(chuáng)的(de)鉬絲通過貯絲筒、上(shàng)下絲(sī)架控製做高速來(lái)回(huí)往返運動(dòng),鉬絲的線性度和垂(chuí)直精度由上下絲架的導輪控製,加工零件通過上下(xià)絲架(jià)間的墊板固定。將鉬(mù)絲和加工零件分別接上脈衝電源的正、負極,加工零件利用(yòng)放電產生的高溫而熔化,切除加工零件的多餘部分(fèn),得(dé)到需要的模具形狀。
線切割機床分為慢速走絲機(jī)床和快速走絲機床,慢(màn)走絲加工精度高(gāo),但其成本也較高。快走絲機床因為結構比較簡單、生(shēng)產效率(lǜ)高、生產成本較低等(děng)優點而被國內大多數廠家(jiā)廣泛使(shǐ)用,雖然其加工(gōng)精度較(jiào)低,但一般(bān)都能滿(mǎn)足生產的需要。從總的發展趨勢來看,慢走絲(sī)線切(qiē)割機床是(shì)發展方向。我們平時所(suǒ)說的線切割機一般是指快走絲機床(chuáng)。
2、 線切割技術的特點
科學技術和工業生產的發展推動了模具加工尤其是複雜模具加工的發展。作為模(mó)具加工行業最常用也是最關鍵的技術,數控電火花線切割技術(shù)集電子、機械、計算機應用和(hé)控製數學等多領域技術於一體,主要用(yòng)於加工小錐度型腔模具和直壁模具,不僅能滿足模具精(jīng)度的要求,而且還縮(suō)短了生產時間、提(tí)高了生產效率、降低了生產成本。
2.1 加工不同形狀的零件
隨著科技的發展,線切割(gē)技術(shù)已經形成了一套完(wán)整的智能化數字控製係統(tǒng),加工什麽樣的零件就編製相應的控製程序,隻要在機床上輸入加工零件的圖形就可以自動完成加工過程。線切割技術的自動(dòng)化使得生產過程(chéng)更加靈活(huó)方便,任(rèn)何形狀的零件都可以實現自動加工(gōng),尤(yóu)其是加工形狀複雜和難度較高的零件(如衝壓模具中的(de)凸凹模(mó)和注塑模中(zhōng)的鑲塊、複雜模具型腔中出現的尖角和帶有小錐度的通孔等),線切割更能發揮其技(jì)術優勢。
2.2 加(jiā)工高硬(yìng)度材料
線切割機床正負極放電產生(shēng)的溫(wēn)度可(kě)高達一萬攝(shè)氏度以(yǐ)上,能熔化(huà)各種金屬材(cái)料。因此,在加工過程中不受零(líng)件硬度的限製,可加工任何高硬(yìng)度(dù)材(cái)料,如硬質合金、聚晶金剛石和淬火的工具鋼等。
2.3 提高零件的精度
線切割機利用電和(hé)熱能對零件進行(háng)加工,可以靈活調整影響零件精度的各項參數,有利於提高零件精密度(dù),從而實現加工過程的自動化。
線切割機床的缺(quē)點:隻適合(hé)量少、形狀複雜的(de)零件或研(yán)發產品的加工,而對大批量、相對形狀簡單的零(líng)件來說(shuō)則成本太高;而(ér)且也不能(néng)加工(gōng)非導電材料。
3 、機械加工中線切割技術的運用
3.1 精確設置過渡圓半徑
機(jī)械加工過程中運用線切(qiē)割技術,要精確設置過渡圓半徑,在(zài)實(shí)際應用中過渡圓半徑會受加工工件外形和零件加工精度的影響(xiǎng)。一般(bān)情況下,機械加工零件壁厚度越大,過渡圓半(bàn)徑也越大。同時,機械加工過程中,模具配合時應結(jié)合間隙大小適當調整過渡圓半徑,並且為了滿足機械加工零件切割精度,應加強機床精度控(kòng)製,準確確定過(guò)渡圓(yuán)半徑。
3.2 凸(tū)角(jiǎo)和凹(āo)角(jiǎo)加工
線切割技(jì)術在機(jī)械加(jiā)工中的運用(yòng),根據電極(jí)絲運動(dòng)情況設置細金(jīn)屬絲運動軌跡,在實際應用中電極絲直徑有誤(wù)差,因此細金(jīn)屬絲(sī)和工件加工(gōng)表麵產生一定(dìng)間隙,使得機械加(jiā)工產生誤差,為了最大程度的控製機械零件加(jiā)工誤差,在計算電極絲運動軌跡時,要考慮到放(fàng)電間隙和電極絲直徑誤(wù)差(chà),運用線(xiàn)切割技術進行機械加工時,電極絲半徑越大,放電間隙和計算誤差就越大,而且凹角經過機械切割加工後隻能成為圓角。因此工作(zuò)人員在加工凸角和凹角機械(xiè)零件時,應具體問題(tí)具體分析(xī),實際應用中(zhōng)加(jiā)工凹形零件時,電極絲(sī)運動(dòng)軌跡應減去放電間隙長度;加工凸形零件時,電極絲運動(dòng)軌跡應加上(shàng)放電間隙長度,這樣才能(néng)確保機械零件加工精度。
3.3 定模加工
如果模板型孔半徑在0.06~0.1mm 時,應盡量采用直(zhí)徑小於0.1mm 的(de)切割線,細(xì)線切割技術比粗線切割(gē)技術精度更高,在進行機械(xiè)加工時,應合理控製加工速度,避免經常發生斷絲問題,但是整(zhěng)個型孔進行機(jī)械(xiè)加工時全部使用細線(xiàn),一方麵會造成(chéng)材料(liào)浪(làng)費,另一方麵(miàn)機械加工效率(lǜ)較低,因此應結合(hé)模板(bǎn)的實際情況(kuàng),仔細(xì)比較和分析,比如,使用粗絲切割所(suǒ)有型孔時,達到機械加工要求後,適當調節拐角半徑,再采用細絲講來切(qiē)割型孔,最後使(shǐ)所有型孔都滿足機械切(qiē)割加工要求,並且應注(zhù)意(yì)機(jī)械加工(gōng)時更換(huàn)粗絲和細絲,應重(chóng)新確定加工工件中心,確保工(gōng)件原有中心和定位中心距離控製在0.15mm 以內。
3.4 動模加工
在模具機械加工中動模加工是一項非常重要的工藝,設計形狀、材料硬度、尺寸精度等因素對於(yú)模具衝裁質量有著直接影響,並(bìng)且影響模具零件的使用(yòng)壽命和衝壓精度。動模機械加工工藝分為以下(xià)幾個步驟:第一,按照機械加工要求,在毛(máo)坯合適位置穿孔機成型或者電火花,將工件加(jiā)工好然後穿入控死,穿孔絲中心和動模輪廓線之間的切線段應保持在7~9mm;第二,凸模輪廓線和毛坯邊緣(yuán)寬度應小於(yú)毛坯(pī)厚度的1/4;第三,選擇(zé)後續切割預留暫停點時,應盡量縮小工件毛坯中心點和暫停點之間的距離,結合工件尺寸,設置(zhì)合適的寬度,通常情況下,寬度應大於3mm 小於4mm;第四,工件扭曲變形時,一次性粗切割殘留變形,將偏移量控製在0.12~0.16mm,反複幾次進行精細切割,盡量減少切(qiē)割餘量,
最大程(chéng)度的(de)控製工件扭曲變形量(liàng);第五,機械加工工件完成4 次外形切割後(hòu),整個機械加工差不多已完成,工作人員使用酒精清洗幹淨毛坯端(duān)麵,利用壓縮空(kōng)氣將毛坯(pī)端麵吹幹,然(rán)後再使用粘結劑或者502 膠水,在毛坯上粘貼金屬薄片,薄(báo)片厚度約(yuē)0.25mm,並且為了避免膠水不導電影響機(jī)械加工,應嚴禁在工件(jiàn)預(yù)留連接區域滴膠水,最後按照機械加工偏移量來(lái)切割(gē)工件。
4 、結語
隨著現代工業的迅猛發展,機械(xiè)加工行業會向(xiàng)著生產周期短、成本低而精度高的方向發展。線切割技術因為在提高產品質量和工作效率、擴大生產範圍及降低生產成(chéng)本等方麵的優勢,在機械加工(gōng)行業占據著重要地位,因此對線切割技術進行研究和探索具有重大而深遠的意義!
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