由于我國的機械制造加工行業(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, 形狀越來越復雜, 曲面零件越來越多。傳統(tǒng)的加工技術和加工設備己經越來越難以滿足模具零件的加工要求。而線切割數(shù)控技術的出現(xiàn)則很好的解決了這一問題, 不僅能加工復雜的模具零件,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)控技術的這些優(yōu)點, 使線切割數(shù)控技術在模具加工中的應用越來越廣泛。接下來, 本文將從線切割數(shù)控技術的基本原理來展開,進而詳細論述線切割數(shù)控技術在模具加工中的具體應用。

1、 線切割加工技術的基本原理

　　線切割加工是以電化學的知識理論為基礎, 其切割時的刀具一般為細金屬絲, 比較常用的是銅絲和鑰絲。達到切割作用的原理是, 在高頻脈沖電源的正負極分別接工件和細金屬絲,然后細金屬絲利用高頻脈沖電源提供的脈沖電壓, 進行火花放電, 從而實現(xiàn)切割的功能。具體過程如圖1 所示, 在工件和細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, 細金屬絲不斷的做往復運動并進行火花放電對工件進行切割, 在切割過程中產生的一些切屑之類的產物由工作液的流動而帶走。切割時工件的進給運動是靠工作臺在X 軸和Y 軸方向的運動實現(xiàn)的。工作臺的運動是靠預先編好的程序來控制的。以上就是線切割數(shù)控技術的基本原理。

2、 線切割數(shù)控技術加工工藝分析

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

　　2.1 門凹角與尖角加工工藝分析

　　線切割數(shù)控技術在實際模具加工過程中, 細金屬絲的運動軌跡一般是根據電極絲的中心運動而計算得到的。但是此種計算方式會帶來一定的誤差, 之所以會出現(xiàn)誤差是因為電極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, 在計算電極絲的中心運動軌跡時必須考慮上述提到的間隙。

　　同時在線切割的實際加工中, 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,加工凸類零件時應該把電極絲的中心運動軌跡增加一個l, 在加工凹類零件時應該相應的減小一個Z。

　　2.2 合理確定過渡圓半徑

　　在線切割的實際加工過程中, 如何確定過渡圓的半徑大小是一個比較關鍵的問題, 而影響過渡圓半徑的主要因素有以下兩點, 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系的。模具配合時的間隙也要相應的增加過渡圓。與此同時, 在合理的確定過渡圓半徑的大小時, 還應該保證零件的加工精度要與機床的精度相符合。

3 、電極絲位置找正方法

　　由于在線切割實際加工過程中, 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線與電極絲的位置, 根據觀測的結果, 對工作臺做出相應的調整, 直至基準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面與電極絲產生火花放電, 并迅速記下工作臺的坐標值, 從而計算出電極絲中心位置的坐標。但是此種方法通常會對零件的基準面造成一定的影響, 因此, 在實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值。

4 、線切割加工實例

　　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。并計算交點坐標, 確定電極絲的中心運動軌跡, 最后編寫對應的程序。

5 、線切割加工的注意事項

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

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

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

6 、結束語

　　總而言之, 隨著線切割數(shù)控技術在我國模具加工中的應用越來越廣泛, 并且扮演著越來越重要的角色。為了更好的利用線切害」技術和不斷優(yōu)化線切割數(shù)控技術, 我們不僅要掌握線切割數(shù)控技術的基本原理, 更重要的是要不斷改進工藝過程, 從工藝過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。在線切割實際加工中出現(xiàn)的問題要仔細分析原因, 找出問題所在, 總結前人經驗。同時要不斷地學習國際上同行業(yè)的先進技術經驗, 不斷地改進完善我國的線切割數(shù)控技術和實際操作經驗, 以先進的線切割數(shù)控技術及經驗在日益復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。