由于我國的機(jī)械制造加工行業(yè)的快速發(fā)展, 模具行業(yè)也隨之發(fā)展得越來越快。特別是近年來模具零件品種越來越多, 形狀越來越復(fù)雜, 曲面零件越來越多。傳統(tǒng)的加工技術(shù)和加工設(shè)備己經(jīng)越來越難以滿足模具零件的加工要求。而線切割數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)則很好的解決了這一問題, 不僅能加工復(fù)雜的模具零件,同時還保證了模具零件的加工精度要求, 而且極大的縮短了模具零件加工時所需要的時間, 加工過程中自動化程度也比較高。正是線切割數(shù)控技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn), 使線切割數(shù)控技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用越來越廣泛。接下來, 本文將從線切割數(shù)控技術(shù)的基本原理來展開,進(jìn)而詳細(xì)論述線切割數(shù)控技術(shù)在模具加工中的具體應(yīng)用。

1、 線切割加工技術(shù)的基本原理

　　線切割加工是以電化學(xué)的知識理論為基礎(chǔ), 其切割時的刀具一般為細(xì)金屬絲, 比較常用的是銅絲和鑰絲。達(dá)到切割作用的原理是, 在高頻脈沖電源的正負(fù)極分別接工件和細(xì)金屬絲,然后細(xì)金屬絲利用高頻脈沖電源提供的脈沖電壓, 進(jìn)行火花放電, 從而實(shí)現(xiàn)切割的功能。具體過程如圖1 所示, 在工件和細(xì)金屬絲之間會有間隙, 一些特定的工作液會注入到間隙中, 在高頻脈沖電源提供的能量下, 細(xì)金屬絲不斷的做往復(fù)運(yùn)動并進(jìn)行火花放電對工件進(jìn)行切割, 在切割過程中產(chǎn)生的一些切屑之類的產(chǎn)物由工作液的流動而帶走。切割時工件的進(jìn)給運(yùn)動是靠工作臺在X 軸和Y 軸方向的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。工作臺的運(yùn)動是靠預(yù)先編好的程序來控制的。以上就是線切割數(shù)控技術(shù)的基本原理。

2、 線切割數(shù)控技術(shù)加工工藝分析

　　在線切割數(shù)控技術(shù)的實(shí)際加工應(yīng)用中, 主要控制的技術(shù)指標(biāo)有以下兩點(diǎn), 即被加工零件的凹角和尖角與線切割數(shù)控技術(shù)的加工工藝條件是否相符合, 線切割數(shù)控技術(shù)在加工零件時所能達(dá)到的加工精度是否與機(jī)床的精度相匹配。

　　2.1 門凹角與尖角加工工藝分析

　　線切割數(shù)控技術(shù)在實(shí)際模具加工過程中, 細(xì)金屬絲的運(yùn)動軌跡一般是根據(jù)電極絲的中心運(yùn)動而計(jì)算得到的。但是此種計(jì)算方式會帶來一定的誤差, 之所以會出現(xiàn)誤差是因?yàn)殡姌O絲有一定大小的直徑, 而且由于放電間隙的存在, 使得工件的加工表面不可避免的與細(xì)金屬絲之間存在一定的間隙Z。為了最大限度地減小這種誤差, 在計(jì)算電極絲的中心運(yùn)動軌跡時必須考慮上述提到的間隙。

　　同時在線切割的實(shí)際加工中, 凹角只能加工成圓角, 而且加工圓角時的誤差與電極絲的半徑和放電間隙的大小成正比。因此, 在加工凸類和凹類零件時, 要具體情況具體對待,加工凸類零件時應(yīng)該把電極絲的中心運(yùn)動軌跡增加一個l, 在加工凹類零件時應(yīng)該相應(yīng)的減小一個Z。

　　2.2 合理確定過渡圓半徑

　　在線切割的實(shí)際加工過程中, 如何確定過渡圓的半徑大小是一個比較關(guān)鍵的問題, 而影響過渡圓半徑的主要因素有以下兩點(diǎn), 即工件的外形和所需的加工精度。一般而言過渡圓的半徑與被加工工件的厚度是成正比關(guān)系的。模具配合時的間隙也要相應(yīng)的增加過渡圓。與此同時, 在合理的確定過渡圓半徑的大小時, 還應(yīng)該保證零件的加工精度要與機(jī)床的精度相符合。

3 、電極絲位置找正方法

　　由于在線切割實(shí)際加工過程中, 電極絲的位置有時會出現(xiàn)偏差, 接下來將介紹比較常用的電極絲位置找正方法。

　　3.1門目測法

　　當(dāng)電極絲的位置出現(xiàn)偏差后, 可以直接目測或利用放大鏡觀察穿孔處的基準(zhǔn)線與電極絲的位置, 根據(jù)觀測的結(jié)果, 對工作臺做出相應(yīng)的調(diào)整, 直至基準(zhǔn)線與電極絲的位置出現(xiàn)重合,從而完成對電極絲位置的找正。

　　3.2 火花法

　　火花法對電極絲位置的找正原理是通過, 移動工作臺使零件被加工的基準(zhǔn)面與電極絲產(chǎn)生火花放電, 并迅速記下工作臺的坐標(biāo)值, 從而計(jì)算出電極絲中心位置的坐標(biāo)。但是此種方法通常會對零件的基準(zhǔn)面造成一定的影響, 因此, 在實(shí)際加工過程中并不常用。

　　3.3 自動找正法

　　此種方法的原理是通過橫向和縱向的移動床鞍使電極絲與工件接觸, 并記下電極絲中心的橫縱坐標(biāo)值。

4 、線切割加工實(shí)例

　　現(xiàn)以加工凸凹模零件為例, 簡要的介紹線切割數(shù)控技術(shù)的加工過程, 被加工零件如圖2 所示。首先確定好電極絲的直徑以及放電間隙的大小。然后穿絲孔并確定電極絲的切入點(diǎn)。并計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo), 確定電極絲的中心運(yùn)動軌跡, 最后編寫對應(yīng)的程序。

5 、線切割加工的注意事項(xiàng)

　　1) 為了保證所加工零件的加工精度和表面粗糙度, 零件在加工之前應(yīng)該進(jìn)行淬火處理。

　　2) 零件在被加工之前應(yīng)該對零件表面進(jìn)行去氧化層處理,并對模具進(jìn)行研磨以消除被加工工件表面的殘余應(yīng)力以及其他缺陷, 并延長模具的使用時間。

　　3) 在加工前要控制細(xì)金屬絲和工件表面的間隙, 并給予適當(dāng)?shù)拈g隙補(bǔ)償量。

6 、結(jié)束語

　　總而言之, 隨著線切割數(shù)控技術(shù)在我國模具加工中的應(yīng)用越來越廣泛, 并且扮演著越來越重要的角色。為了更好的利用線切害」技術(shù)和不斷優(yōu)化線切割數(shù)控技術(shù), 我們不僅要掌握線切割數(shù)控技術(shù)的基本原理, 更重要的是要不斷改進(jìn)工藝過程, 從工藝過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。在線切割實(shí)際加工中出現(xiàn)的問題要仔細(xì)分析原因, 找出問題所在, 總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)。同時要不斷地學(xué)習(xí)國際上同行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn), 不斷地改進(jìn)完善我國的線切割數(shù)控技術(shù)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn), 以先進(jìn)的線切割數(shù)控技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)在日益復(fù)雜的模具零件加工市場中贏得促使模具零件加工制造業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。