數(shù)控電火花線切割加工工藝
數(shù)控電火花線切割加工工藝
1. 模坯準備
(1)工件材料及毛坯
模具工作零件一般采用鍛造毛坯，其線切割加工常在淬火與回火后進行。由于受材料淬透性的影響，當大面積去除金屬和切斷加工時，會使材料內部殘余應力的相對平衡狀態(tài)遭到破壞而產生變形，影響加工精度，甚至在切割過程中造成材料突然開裂。為減少這種影響，除在設計時應選用鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小的合金工具鋼（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，對模具毛坯鍛造及熱處理工藝也應正確進行。
(2)模坯準備工序
模坯的準備工序是指凸模或凹模在線切割加工之前的全部加工工序。
1)凹模的準備工序
a.下料 用鋸床切斷所需材料。
b.鍛造 改善內部組織，并鍛成所需的形狀。
c.退火 消除鍛造內應力，改善加工性能。
d.刨（銑） 刨六面，并留磨削余量0.4～0.6mm。
e.磨 磨出上下平面及相鄰兩側面,對角尺。
f.劃線 劃出刃口輪廓線和孔(螺孔、銷孔、穿絲孔等)的位置。
g.加工型孔部分 當凹模較大時，為減少線切割加工量，需將型孔漏料部分銑（車）出，只切割刃口高度；對淬透性差的材料，可將型孔的部分材料去除，留3～5mm切割余量。
i.孔加工 加工螺孔、銷孔、穿絲孔等。
j.淬火 達設計要求。
k.磨 磨削上下平面及相鄰兩側面，對角尺。
l.退磁處理
2)凸模的準備工序
凸模的準備工序，可根據(jù)凸模的結構特點，參照凹模的準備工序，將其中不需要的工序去掉即可。但，應注意以下幾點：
a.為便于加工和裝夾，一般都將毛坯鍛造成平行六面體。對尺寸、形狀相同，斷面尺寸較小的凸模，可將幾個凸模制成一個毛坯。
b.凸模的切割輪廓線與毛坯側面之間應留足夠的切割余量（一般不小于5mm）。毛坯上還要留出裝夾部位。
c.在有些情況下，為防止切割時模坯產生變形，要在模坯上加工出穿絲孔。切割的引入程序從穿絲孔開始。
2. 工件的裝夾與調整
(1)工件的裝夾
裝夾工件時，必須保證工件的切割部位位于機床工作臺縱向、橫向進給的允許范圍之內，避免超出極限。同時應考慮切割時電極絲運動空間。夾具應盡可能選擇通用（或標準）件，所選夾具應便于裝夾，便于協(xié)調工件和機床的尺寸關系。在加工大型模具時，要特別注意工件的定位方式，尤其在加工快結束時，工件的變形、重力的作用會使電極絲被夾緊，影響加工。
1)懸臂式裝夾
采用懸臂方式裝夾工件，裝夾方便、通用性強。但由于工件一端懸伸，易出現(xiàn)切割表面與工件上、下平面間的垂直度誤差。僅用于加工要求不高或懸臂較短的情況。
2)兩端支撐方式裝夾
采用兩端支撐方式裝夾工件，裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高，但不適于裝夾較大的零件。
3)橋式支撐方式裝夾
這種方式是在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件，裝夾方便，對大、中、小型工件都能采用。
4)板式支撐方式裝夾
根據(jù)常用的工件形狀和尺寸，采用有通孔的支撐板裝夾工件。這種方式裝夾精度高，但通用性差。
(2)工件的調整
采用以上方式裝夾工件，還必須配合找正法進行調整，方能使工件的定位基準面分別與機床的工作臺面和工作臺的進給方向x、y保持平行，以保證所切割的表面與基準面之間的相對位置精度。常用的找正方法有：
1)用百分表找正
用磁力表架將百分表固定在絲架或其它位置上，百分表的測量頭與工件基面接觸，往復移動工作臺，按百分表指示值調整工件的位置，直至百分表指針的偏擺范圍達到所要求的數(shù)值。找正應在相互垂直的三個方向上進行。
2)劃線法找正
工件的切割圖形與定位基準之間的相互位置精度要求不高時，可采用劃線法找正。利用固定在絲架上的劃針對準工件上劃出的基準線，往復移動工作臺，目測劃針、基準間的偏離情況，將工件調整到正確位置。
3. 電極絲的選擇和調整
1、電極絲的選擇
電極絲應具有良好的導電性和抗電蝕性,抗拉強度高、材質均勻。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲和包芯絲等。鎢絲抗拉強度高，直徑在(0.03～0.1mm)范圍內，一般用于各種窄縫的精加工，但價格昂貴。黃銅絲適合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度較好，蝕屑附著少，但抗拉強度差，損耗大，直徑在0.1～0.3mm范圍內，一般用于慢速單向走絲加工。鉬絲抗拉強度高，適于快速走絲加工，所以我國快速走絲機床大都選用鉬絲作電極絲，直徑在0.08～0.2mm范圍內。
電極絲直徑的選擇應根據(jù)切縫寬窄、工件厚度和拐角尺寸大小來選擇。若加工帶尖角、窄縫的小型模具宜選用較細的電極絲；若加工大厚度工件或大電流切割時應選較粗的電極絲。
2、穿絲孔和電極絲切入位置的選擇
穿絲孔是電極絲相對工件運動的起點，同時也是程序執(zhí)行的起點，一般選在工件上的基準點處。為縮短開始切割時的切入長度，穿絲孔也可選在距離型孔邊緣2~5mm處，如圖d所示。加工凸模時，為減小變形，電極絲切割時的運動軌跡與邊緣的距離應大于5mm，
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