慢走丝线切割加工工艺及操作技巧
慢走丝线切割加工工艺及操作技巧
1 引言
慢走丝线切割机床应用广泛而又重要,在塑料模、精密多工位级进模的生产加工过程中,能保证得到良好的尺寸精度,直接 影响模具的装配精度、零件的精度以及模具的使用寿命等。
由于加工工件精度要求高,因此在加工过程中若有一点疏忽,就会造成工件报废,同时也会给模具的制造成本和加工周期带来负面影响。
在从事慢走丝切割机床编程与操作加工过程中,结合多年的生产实践,针对加工过程中所出现的变形问题及遇到的困难,总结了几点工艺处理方法和加工操作方案
2 凸模加工工艺
凸模在模具中起着很重要的作用,它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。在实际生产加工中,由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热应力变形,故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割,尽可能避免开放式切割而发生变形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能进行封闭形式切割,对于方形毛坯件,在编程时应注意选择好切割路线(或切割方向)。
切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系,避开应力变形的影响。夹具固定在左端,从葫芦形凸模左侧,按逆时针方向进行切割,整个毛坯依据切割路线而被分为左右两部分。由于连接毛坯左右两侧的材料越割越小,毛坯右侧与夹具逐渐脱离,无法抵抗内部残留应力而发生变形,工件也随之变形。若按顺时针方向切割,工件留在毛坯的左侧,靠近夹持部位,大部分切割过程都使工件与夹具保持在同一坐标系中,刚性较好,避免了应力变形。一般情况下,合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端,即将暂停点(Bridge)留在靠近毛坯夹持端的部位。
下面着重分析一下硬质合金齿形凸模的切割工艺处理。一般情况下,凸模外形规则时,线切割加工常将预留连接 部分(暂停点,即为使工件在第1次的粗割后不与毛坯完全分离而预留下的一小段切割轨迹线)留在平面位置上,大部分精割完毕后,对预留连接部分只做一次切割,以后再由钳工修磨平整,这样可减少凸模在慢走丝线切割上的加工费用。
硬质合金凸模由于材料硬度高及形状狭长等特点,导致加工速度慢且容易变形,特别在其形状不规则的'情况下,预留连接部分的修磨给钳工带来很大的难度。因此在慢走丝线切割加工阶段可对工艺进行适当的调整,使外形尺寸精度达到要求,免除钳工装配前对暂停点的修磨工序。
由于硬质合金硬度高,切割厚度大,导致加工速度慢,扭转变形严重,大部分外形加工及预留连接部分(暂停点)的加工均采取4次切割方式且两部分的切割参数和偏移量(Offset)均一致。第1次切割电极丝偏移量加大至0.5—0.8mm,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,在后面3次能够有足够余量进行精割加工,这样可使工件最后尺寸得到保证。
具体的工艺分析如下:
(1)预先在毛坯的适当位置用穿孔机或电火花成形机加工好Φ1.0—Φ1.5mm穿丝孔,穿丝孔中心与凸模轮廓线间的引入切割线段l长度选取5—10mm。
(2)凸模的轮廓线与毛坯边缘的宽度应至少保证在毛坯厚度的1/5。
(3)为后续切割预留的连接部分(暂停点)应选择在靠近工件毛坯重心部位,宽度选取3—4mm。
(4)为补偿扭转变形,将大部分的残留变形量留在第1次粗割阶段,增大偏移量至0.5—0.8mm。后续的3次采用精割方式,由于切割余量小,变形量也变小了。
(5)大部分外形4次切割加工完成后,将工件用压缩空气吹干,再用酒精溶液将毛坯端面洗净,凉干,然后用粘结剂或液态快干胶(通常采用502快干胶水)将经磨床磨平的厚度约1.5mm的金属薄片粘牢在毛坯上,再按原先4次的偏移量切割工件的预留连接部分(注意:切勿把胶水滴进下水嘴或滴到工件的预留连接部分上,以免造成不导电而不能加工)。
3 凹模板加工中的变形分析
在线切割加工前,模板已进行了冷加工、热加工,内部已产生了较大的残留应力,而残留应力是一个相对平衡的应力系统,在线切割去除大量废料时,应力随着平衡遭到破坏而释放出来。因此,模板在线切割加工时,随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响,将产生不定向、无规则的变形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影响了加工质量和加工精度。
针对此种情况,对精度要求比较高的模板,通常采用4次切割加工。第1次切割将所有型孔的废料切掉,取出废料后,再由机床的自动移位、自动穿丝功能,完成第2次、第3次、第4次切割。a切割第1次,取废料→b切割第1次,取废料→c切割第1次,取废料→……→n切割第1次,取废料→a切割第2次→b切割第2次→……→n切割第2次→a切割第3次→……→n切割第3次→a切割第4次→……→n切割第4次,加工完毕。
这种切割方式能使每个型孔加工后有足够的时间释放内应力,能将各个型孔因加工顺序不同而产生的相互影响、微量变形降低到最小程度,较好地保证模板的加工尺寸精度。但是这样加工时间太长,机床易损件消耗量大,增加了模板的制造成本。另外机床本身随加工时间的延长及温度的波动也会产生 蠕 变。因此,根据实际测量和比较,模板在加工精度允许的情况下,可采用第1次统一加工取废料不变,而将后面的2、3、4次合在一起进行切割(即a切割第2次后,不移位、不剪丝紧接着割第3、4次→b→c……→n),或省去第4次切割而做3次切割。这样切割完后经测量,形位尺寸基本符合要求。4次及3次切割中各次的加工余量、加工精度、表面粗糙度的参考值见表1及表2。初步估算一下,型孔之间的移位、穿丝、剪丝、上水、下水等均按1min计算。采用这种切割方法,加工1块有100个型孔的模板,每次将会节省大约9h的加工时间,切割4次共节省大约30h,这样对使用费用昂贵的慢走丝线切割机床来说,既提高了生产效率,又降低费用消耗,因此也降低了模板的制造成本。
4 凹模板型孔小拐角的加工工艺
由于选用的切割丝直径越大,切割出的型孔拐角半径也越大。当模板型孔的拐角半径要求很小时(如R0.07—R0.10mm),则必须换用细丝(如Φ0.10mm)。但是相对粗丝而言,细丝加工速度较慢,且费用昂贵(大多需进口丝)。如果将整个型孔都用细丝加工,就会延长加工时间,造成浪费。经过仔细比较和分析,采取先将拐角半径适当增大,用粗丝切割所有型孔达到尺寸要求,再更换细丝统一修割所有型孔的拐角达到规定尺寸。
下面是矩齿形凹模板(内拐角半径为R0.07mm)的线切割加工工艺。
(1)先用Φ0.20mm切割丝加工模板型孔至要求尺寸,内拐角部分加工至R0.15mm。
(2)退磁,关机。
(3)更换Φ0.10mm细丝。将切割丝输送带移至未使用过的位置。如果输送带3个位置均已使用且咬送细丝的效果不佳,则更换新的输送带。
(4)重新找正中心。带有2个金刚石锥体的切割丝导向插件(本导向插件为AGIE公司慢走丝线切割机床专用)点式支撑可使切割丝的下偏点被精确的定位,使切割丝精确地进行导向。当切割丝直径为Φ0.20mm时,找正中心在b点,当切割丝直径为Φ0.10mm时,找正中心在a点,|ab|=|bo|-|ao|=0.1〖KF(〗2〖KF)〗-0.05〖KF(〗2〖KF)〗=0.0707mm。因此更换Φ0.10mm的细丝重新找正中心的坐标值应与原中心坐标值相差大约0.0707mm。
(5)修改图形圆角半径,重新编程,避开其它型孔轮廓线,将型孔的拐角半径修整为R0.07mm。
5 多型孔凹模、固定板、卸料板的加工顺序
多型孔凹模、固定板、卸料板考虑到各个型孔在加工过程中受残留应力及加工热力影响而产生的微量变形,因此在实际生产中采用型孔加工顺序一致的方法保证其型孔位置变形的一致性,从而保证了凹模、固定板、卸料板型孔的同轴度。
6 结束语
慢走丝线切割机床加工精度高、功能强,但加工成本高,若要充分发挥机床的作用,创造好的经济效益,必须对工件进行合理的加工工艺分析和技术性能分析,充分了解机床的结构性能以及熟练掌握机床的操作技能,合理选用水参数和电参数,减少加工过程中的断丝情况,在实践中不断总结经验教训,这样才能最大限度地发挥机床的潜力,提高生产效率。
;线切割加工的主要工艺参数指标及经济性因素分析。
3)电极丝损耗量对高速走丝线切割机床,用电极丝在切割 10000mm2面积后,电极丝直径的减少量来表示。一般每切割10000mm2,泪丝直径减少不应大于0.01mm。 4)加工精度指尺寸精度、形状精度和位置精度的总称。快速切割 时0.01-0.02mm。低速走丝时0.005-0.002mm。 影响线切割加工工艺经济性因素主要...
中走丝线切割加工原理
中走丝线切割加工原理主要应用于加工形状复杂、精密细小的工件,如模具的凸模、凹模等。它的发展源于电火花穿孔、成形加工技术的延伸,不仅拓宽了电火花加工的应用范围,而且在某些方面已取代了传统的电火花加工技术。目前,线切割机床在电火花机床中占据了较大份额。工作原理简单而言,电极丝绕在运丝筒上...
线切割装丝 穿丝 的技巧
1、装丝过程中要保持一定的张力 装丝过程中要用手扶住钼丝轮保持一定的张力,如果没有张力容易造成丝筒乱丝和丝滑出导轮的现象。2、丝入倒轮 装好的钼丝应该镶入导轮,避免钼丝与机架发生摩擦磨损对机架造成损伤,同时降低钼丝的使用寿命。3、要有足够的丝长 线切割加工当中丝筒作的是一种往复运动...
线切割快走丝循环加工怎么搞的那个师傅可以详细说明一下谢谢
给你举个简单的例子吧,例如加工无间隙5*5的方块8件,首先加一条跳步程序,然后输入引丝跟加工工件的切割程序,那么就应该是 6000yL4 1000xL3 5000yL2 5000xL3 5000yL4 5000xL1 1000xL1( 实际的引丝跟方向根据你实际的加工来定) 输好程序后你按单板机的复位键,然后按功能键,然后按...
线切割的“快走丝”和“慢走丝”有什么区别?
加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。因而可以说,用户所说的“中走丝”,实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术,并实现了无条纹切割和多次切割。中走丝技术在实践中得出,在多次切割中第一次切割任务主要是高速稳定切割,可选用高峰值电流,较长脉宽的规准进行大...
快走丝线切割加工中断丝后怎样在原加工点就近(细缝里)穿丝
有两点很重要第一是钼丝一定要直,第二钼丝直径要比断丝时候更细。这两点都做到了那么重复穿丝成功的几率就会更大。为了做到第一点可以将钼丝拉直,然后用打火机烧一下,待冷却后松开。这等于将钼丝在拉直时回火处理。这样处理后钼丝较为笔直,不容易打弯。用砂纸打磨钼丝可以减小其直径但注意用较细的...
阐述中走丝线切割机床的工艺要求有哪些?
中走丝线切割机床的工艺要求:机床本体方面:按国家相关标准严格控制机床的制造精度,特别是进步机床的定位精度和重复定位精度。同时也选用台湾或日本进口线性滑轨、精密丝杆,进行螺距补偿或者闭环控制等。使前后二次切割轨迹完全一致;运丝系统方面:采用高耐磨性电极丝保持器,保持电极丝的相对稳定,控制电极...
线切割机床的加工精度是多少?
线切割的加工精度能达0.001mm级,电火花的加工精度一般为1μm。慢走丝线切割机床(低速走丝电火花线切割机床)的切割速度一般为0.2m\/s,精度达0.001mm级,通常以铜线作为电极丝,工件表面粗糙度值一般可以达到Ra0.8μm及以上。快走丝线切割机床(往复走丝电火花线切割机床)电极丝一般采用钼丝,...
电火花线切割机床的加工速度是如何划分的?
日本Sodick公司生产的慢走丝线切割机床,加工精度高,操作方便 快走丝及慢走丝在机床方面与加工工艺水平方面的比较可见下表 为了满足用户需要,我国内地一些大型公司在保留快走丝线切割机床结构简单、造价低等特点的基础上,引用国际上精密模具加工设备的先进理念及慢走丝多次切割技术。开发了能实现多次切割的...
线切割快走丝和中走丝,慢走丝有什么区别?
2、操作者必须熟悉线切割加工工艺,恰当的选取加工参数,按元宝操作顺序操作,防止造成断丝等故障。 3、用手摇柄作储丝筒后,应及时摇柄拔出,防止储丝筒转动时将摇柄甩出伤人。装卸电极丝时,注意防止电极线扎手。换下来的废丝要放在元宝的窗口内,防止混入电路和走丝系统中造成电器短路、触电...
柳凌海正: 原发布者:hye4261、基本观念2、原理3、加工程式︰1.程式的基本结构2.常用程式的组成和优化3.特殊的指令代码4.路径程式的编写原则4、加工工艺参数1.电极丝的选择2.常用电极丝的性能3.常用加工条件的说明4.各项加工参数的说明优化原...
芦山县15142352139: 慢走丝线切割机床操作要做些什么? ?
柳凌海正: (1)充分了解机床的结构性能以及熟练掌握机床的操作技能,遵守操作规程和安全生产制度. (2)在机床的允许规格范围内进行加工,不要超重或超行程工作. (3)下班后清理工作区域,擦净夹具和附件等.
芦山县15142352139: 慢走丝个人如何开展工作 ?
柳凌海正: 为了让操作员能正确操作慢走丝线切割机床,了解机床的保养及维护,规范操作员的加工方法,提升个人及团队的加工技艺,保证加工零件的精度,提高工作效率,特定此...
芦山县15142352139: 什么是慢走丝 - ?
柳凌海正: CNC!一种加工方法了! 快走丝与慢走丝统称为线切割,是通过电线放电加工.所以只能切割导电物质,而且在切割过程中需要有切削冷却液,所以向纸张、皮革等不导电、怕水、怕切削冷却液污染的料就切不了.但它的好处就是不管多厚,一次搞定,不过切割边缘比较粗糙. 快走丝,精度达0.01mm级,加工面稍粗糙,仍然比常规加工速度慢;常用钼丝,优点是钼丝可以重复使用多次. 慢走丝精度更高,达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平.常用铜丝,缺点是铜丝只能使用一次.
芦山县15142352139: 慢走丝线切割怎么处理接触感知不能起割 - ?
柳凌海正: 可以把机头移动到不产生接触感知的地方 修改程序代码 从此处为起割点 G01割到产生接触感知处 还可以把sf和wt降低 为0
芦山县15142352139: 线切割怎样加工硬质合金 - ?
柳凌海正: 你这个问题太模糊了.试着回答一下吧. 线切割.其基本工作原理是利用连续移动的细金属电极丝作负电极,以工件作正电极对工件进行脉冲火花放电,局部瞬时温度可达万度,蚀除金属、切割成型,工件必需是导体,硬质合金也在导体范围内,...
芦山县15142352139: 线切割快走丝和慢走丝的区别 - ?
柳凌海正: 1,走丝速度快慢,快丝走丝速度快,慢丝慢. 2,切割精度的高低,快丝精度低,慢丝精度高. 3,切割表面光洁度,快丝光洁度差,慢丝光洁度高. 4,切割速度,快丝切割速度慢,慢丝相对要快. 5,快丝切割用的钼丝,可反复使用.慢丝用铜丝或者镀锌丝,只能使用一次,.
芦山县15142352139: 慢走丝的加工原理是什么? - ?
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