0 引言

      數控電火花線切割因其（qí）獨有的優勢（shì）被（bèi）廣泛地應用於模（mó）具零件的加工中。在衝裁模加工中， 一次編程，通過調（diào）整間隙補償量，就可以切割（gē）凸模、凹模、凸模固定（dìng）板、卸料板等零件，借助其斜度線切割的功能（néng）能將凸、凹模一次切割成形， 大大提高（gāo）材料（liào）的利用（yòng）率。正因如此，線（xiàn）切割加工在現代模具製造中發揮著非常重要的作用。在特定的設備條件下， 結合待加工零件的（de）形狀及要求，正確（què）確定電極絲的間（jiān）隙補償量，合理製定工藝方案， 對提高工件的切割質量及效（xiào）率起著至（zhì）關重要的作用（yòng）。

1 間隙補償量的確定

      模具零件的尺寸是根據工件尺寸確定的。特別是衝模零件中的凸模、凹模（mó）的刃（rèn）口尺寸與工（gōng）件尺寸直接（jiē）相關。在對這些零件進行數控（kòng）線切割加（jiā）工時，需要正確確定間隙補償量（liàng）f 的值。電（diàn）極絲本身有一定的直徑（jìng）， 加工時與工件之間有大約0.01mm 的放電間隙，電極絲（sī）中心（xīn）軌跡與工件（jiàn）輪（lún）廓尺寸不重合。加工凸模時，電極絲中心軌跡應在所加工圖形的外麵；加工凹模時，電極絲中心軌跡（jì）應在所加工圖形的裏麵，如圖1 所示。間隙補償量（liàng）的確定與電極絲直徑rs、電極（jí）絲與工件之間的單麵放（fàng）電間隙，以及凸（tū）、凹模之間的單麵配合間隙三者有關。

      加工衝（chōng）孔模具時， 凸模的刃口尺寸由衝孔件的尺寸確定，凸模的間隙補償量（liàng）f1=RS+，考慮凸凹模（mó）之間的單邊（biān）配合（hé）間隙，凹模的間隙補償量f1=RS+-，即凹模的單邊尺寸加大了；加工落料模具（jù）時，凹模刃口尺寸由落料件尺寸確定， 凸模刃口尺寸比凹模（mó）刃口（kǒu）尺寸小一個合理的單邊配合（hé）間隙， 故凸模間隙（xì）補償量f2=Rs+-; 而凹模的間隙補償量f2=Rs+。與此相同，在一次編程後，通過調整不同的間隙補（bǔ）償（cháng）量，也可以切割出（chū）凸模固定板、卸料板等零件。 

2 穿絲孔的位置（zhì）及直徑（jìng）

      加工凹模類零件時，由於凹模（mó）的輪廓是封閉的，所以工件在切割之前必須要先加工出（chū）穿絲（sī）孔， 以保證工件的完整性。穿絲孔位置設置在輪廓內（nèi）部的同時，還要考慮盡量靠近起割（gē）點，同時又便於計算軌跡坐標。加工凸模類零件時，雖（suī）然可以不用穿絲孔（kǒng）直接從工件外緣（yuán）切入， 但在材料切斷時會破壞材料內（nèi）部的應力分布，從而造成工件材料（liào）變形，嚴重時或導致無（wú）法繼續切割，采用穿絲（sī）孔，可（kě）以保證工件坯料的完整，減小零件變形。此時穿絲孔應設在型麵外，盡量（liàng）靠近加工輪廓（kuò）軌跡的拐（guǎi）角附近， 從而減少其對模具表麵（miàn）的影響。穿（chuān）絲（sī）孔（kǒng）的直徑不宜太大或（huò）太小，以1mm~8mm 為（wéi）宜。由於很多情（qíng）況下穿絲孔要充當加工基（jī）準， 所以其位置精度及尺寸精度（dù）要（yào）等於或高於工件本身的精度， 一般可選在帶有較精密工作台的機床上進行鑽鉸或鑽鏜。 

      此外，在加工大型零件時，應沿加工軌跡設（shè）置多個穿絲（sī）孔，方便（biàn）發生斷絲時能就近及時重（chóng）新穿絲，切（qiē）入斷絲點。如果需要在一塊坯料上切割兩個或（huò）兩個以上零件， 不能一次連續切割， 而應該設置不同的穿（chuān）絲孔進行加工。當加工一些特殊形狀的凸模時，如圖2 所示，如果采用一個穿絲孔加工， 會造成工件嚴重變形，若采用多個穿絲孔，就可以（yǐ）很好地解決這個問（wèn）題。在凸模（mó）上對稱地設置四個穿絲孔，切割到每個孔時暫停（tíng），然後轉入下一孔進行切割，最後（hòu）用手工的（de）方（fāng）式分開各連接點，此時連接點通常（cháng）應設置在衝（chōng）模（mó）非刃口端. 

3 合理選擇（zé）切割起（qǐ）點（diǎn）和路線走向

      線切割加工中的工件變（biàn）形直接（jiē）影響著工件的加工（gōng）精（jīng）度，嚴重時會致使零件報廢。為了減小變形，合（hé）理地選擇切（qiē）割部位、切割起點及走絲時的路線走向至關重要。通常情況（kuàng）下，切（qiē）割起（qǐ）點應靠近夾持端，然後沿（yán）著遠離夾（jiá）具的方向進行加工， 最後（hòu）再轉（zhuǎn）向夾具方向；盡量避免從工件外側端麵切入（rù），而應該選擇從預製的穿絲孔開（kāi）始加工， 且加工路線距坯料端麵距離應（yīng）不小於5mm，以保證工件的結構強度和確保其尺寸及表麵（miàn）精（jīng）度；在切割孔槽類零件或精密衝模，為減小變形（xíng），可采用粗、半精、精切割多次切割的方法進行，從而獲得較（jiào）高的形狀（zhuàng）精度。 

4 線切割前的預加工工藝（yì）

      零件在線切割前通（tōng）常都經過鍛造及淬火處理，零件（jiàn）內部存在較大的殘餘應力，當進行電加工時，大量的材料會被去除， 工件（jiàn）內部應力場重新分布從而引起零件變形（xíng）或開裂。去除材料的多少與變形有著較大的關聯， 去除材（cái）料越多，工（gōng）件變形就會越大（dà）。因此，在線切割前，可（kě）以通過安排（pái）預加工工藝先去除大部分（fèn）的加工餘量， 使（shǐ）大部分的殘留變形量留在粗加工階（jiē）段。以凹模為例，在（zài）線切割前可以（yǐ）采用預銑或電火花成形法預加工， 留2mm~3mm 餘（yú）量（ 圖（tú）3a）。凸模加工時（shí），可以（yǐ）采（cǎi）用預（yù）加工槽（cáo）的方式，使應力（lì）對稱均勻釋放來達（dá）到較（jiào）小變形（xíng）（ 圖3b）。

5 塌角加工的對策

      在線切割加工（gōng）零（líng）件（jiàn）過程中， 由於電（diàn）極絲在（zài）運動過（guò）程中受到各種阻力的影響，中間部（bù）分滯後於上、下導絲嘴的運動速度，從而降低了拐角加工的精度，往往會造成外拐角加工過虧（kuī）及（jí）內拐角加工不足的現象。避免這種（zhǒng）現象通常有三種解決方法：①在拐角（jiǎo）處電極絲（sī）程（chéng）序（xù）繼續向前延伸0.5mm， 避免電（diàn）極絲在（zài）拐角處拐（guǎi）彎； ②在拐（guǎi）角處增加一小（xiǎo）段正方形或三角形過切路線，如圖4 所示（shì）；③在拐角處設置一個時間約為3 秒的（de）暫（zàn）停程序，消除（chú）電極絲的滯後，避免拐角加工精（jīng）度的下降。以上三種方法（fǎ）均可以適用於外拐角，對於內拐角隻能用第三種方法。除了以上三種方法外，也可以通過增大電極絲張緊力，縮短上、下導絲嘴距離等方法來消除塌角。 

6 凸凹（āo）模一次加工成形

      對於等斷麵的凸模和凹模， 可以（yǐ）利（lì）用斜度（dù）線切割功能一次同時加工，不僅可以提高（gāo）材料的（de）利用率，而且大大縮短了線切割的加工時間，提高了生產率。采用一次加工成形的凸凹模模（mó）具， 最適合衝精度要求較高， 且厚（hòu）度小於1mm 的零件。加工時首先要計算預斜角θ和斜度角α 的值（zhí）， 如圖（tú）5 所示， 按預斜角計算結果打（dǎ）穿絲孔，並對斜度角計（jì）算結果進行切割編程處理，具體計算方法（fǎ）可以參考文獻[8]進（jìn）行。這種方法不但可（kě）靠有效， 而且發揮出了線切割加工模具零件的優（yōu）勢。 

7 結束語

      加工程序編製好後，要經過檢（jiǎn）驗才能正式加工。程序檢（jiǎn）驗的方（fāng）法主要有：畫圖檢驗，檢查程序是否存在錯誤語法；空走，在（zài）電極絲沒（méi）有加電的情況下，檢驗加工中可能出現的幹涉及碰撞；試切（qiē），用（yòng）薄鋼板等廉價材料在機床上測試加工程序。檢查程序無誤後，才能進行正式加工。在加工完成後，拆下零件（jiàn）之前，應檢查起始與終結坐標點（diǎn）是否一致， 根（gēn）據需要采取（qǔ）補救（jiù）措施。

      模具零（líng）件線切割過程（chéng）中出現的變形等缺（quē）陷，嚴重影響模具壽命，通（tōng）過選擇合適的工件材料（liào），優化線（xiàn）切割（gē）工藝方案，選擇合理的（de）工藝參數，改進零件工藝結構，可以有效減（jiǎn）小（xiǎo）工件切割變形，提高模具零件表麵質量。