模具题目---慢走丝线切割加工非常及阐发

作者:admin  来源:   更新时间:2015-06-05  阅读数:348


慢走丝线切割加工在细密模具制造中有着不行或缺的职位地方,尤其是在冲压模具制造中更为重要。冲压模具的凸模、凸模牢固板、凹模及卸料板等零件都必要举行慢走丝线切割加工。加工质量与服从直接影响模具零件的装置性能、产物格量、模具寿命、制造周期及本钱,因此防备产生加工非常题目具有重要意义。

2 模具慢走丝线切割加工常见的非常题目及阐发

本文凭据模具企业多年的慢走丝线切割加工实践履历,就慢走丝线切割加工服从、表面质量、加工精度三方面的非常题目,阐发了其产生缘故原由并提出了办理题目标详细步伐。

2.1 加工服从低题目

慢走丝线切割加工模具零件接纳多次切割的工艺方法。加工服从低下时,必要区分是产生在主切加工照旧修切加工。

2.1.1 主切加工服从低

现实生产中,可否举行有用的高压冲水是影响慢走丝线切割主切加工服从的重要缘故原由。慢走丝线切割加工电极丝走丝速率较慢,加工必要接纳高压冲水的方法来排屑。由于加工中上下喷嘴没有贴于工件表面,大概是沿边沿举行切割的环境,高压水不克不及有用突入切缝,导致加工服从大幅度低落。

为了包管正常的加工服从,上下喷嘴与工件表面之间应控制在0.1mm左右的间隔。不克不及到达此要求时,也要尽大概实验近间隔的贴面加工。为了不使高压冲水沿工件边沿走漏,切割的坯料要做成有利于冲水要求的形状,比方坯料做成板料,多个零件排料在一起相互借用余料装夹。

岂论凸凹模只管即便从小的穿丝孔开始切割。以预加工留余量来举行慢走丝线切割加工的环境,则留量要只管即便小,切割时要让电极丝能露在表面举行切割。对付台阶形状类的工件,确实不克不及举行有用的高压冲水的加工,只能通过低落切割能量,捐躯肯定的加工服从来防备加工频仍断丝,这时对加工服从就要有准确的了解。

电极丝的直径与质料对主切加工的服从影响较大。慢走丝线切割加工常用的电极丝直径有0.20㎜、0.25㎜两种。Φ0.2㎜电极丝在工件高度小于10㎜可以得到比Φ0.25mm电极丝更抱负的主切加工服从,这是由于切缝窄,工件薄,总的蚀除量小。

而在工件高度到达40mm以上时,Φ0.25mm的电极丝与Φ0.2mm电极丝相比,加工服从就会凌驾跨过约25%,由于厚度增长,较粗的电极丝可以蒙受更大的脉冲能量,较宽的切缝有利于排屑。就电极丝质料而言,现实生产中应用最多的照旧便宜的黄铜丝。黄铜丝是纯铜与锌的合金。锌的熔点较低可以大概改进加工历程中的冲洗性能,同时在切割历程中,锌受高温气化使得热量充实通报到工件加工表面,因此从理论上讲,锌的比例越高越有利于进步加工服从。

但在黄铜丝的制造历程中,当锌的比例凌驾肯定范畴后质料就会变得太脆而不得当拉丝。厥后人们想到了在黄铜丝表面单独加一层锌,也便是镀锌丝,它的加工服从比黄铜丝可以大概进步约30%,而且不容易断丝。在寻求高服从加工的环境下可以优先选用镀锌丝。

慢走丝线切割加工机床的工艺专家体系,只必要输入电极丝质料、丝径、工件质料、工件厚度、表面粗糙度,加工优先权等,体系即可主动天生优化的加工参数。为了得到正常的加工速率,应确保准确输入相干的工艺数据,比方寻求高服从的加工厂合,优先权应选择速率。

先辈的慢走丝线切割加工机床具有的自顺应控制功效,如瑞士GF加工方案公司CA20U机床的ACO功效,加工启用此功效,对付台阶类不克不及有用举行高压冲水的工件,可以制止加工断丝并连结稳固的切割。但对付能有用举行高压冲水的板类加工,就有大概会低落较多的加工服从。因此在切割稳固的环境下,可取消ACO自顺应控制功效。

同样,慢走丝线切割加工机床富厚的拐角掩护计谋功效也会低落加工服从,只有在精度要求高时才开启此功效,其计谋的强弱一样通常可以调治,可凭据加工必要公道利用。

对付特别的加工(比方特别质料、庞大形状的台阶工件)频仍产生断丝的环境,不得不修改电参数低落放电能量来制止断丝。这时应优先加大脉冲间隙来低落脉冲放电的频率,通常能有用办理题目。通过减小加工电流来制止断丝也是一种有用的方法,但这种方法会更多地低落加工服从。因此只有在增大脉冲间隙仍旧断丝的环境下才情量淘汰加工电流。

对慢走丝线切割加工机床定期举行范例的维护调养事情,是高服从加工的底子。电极丝通过导电块得到放电能量,必要确保它们打仗良好。当导电块的磨损凹槽深度凌驾电极丝的半径时,必须调换导电块位置。导电块的表面需用砂纸打磨去除氧化层,以进步其导电率。

恒久不清算下导丝芯座会堵塞(利用黄铜丝会失铜粉)下导电块冷却水乃至下喷嘴加工用冲水会严峻影响加工服从,必要定期举行下导丝芯座的的维护。当加工中水压表的读数与工艺设定值差别很大时,应查抄喷嘴是否有破坏,它会影响高压冲水的现实压力,会使加工服从大幅度低落,必要时实时调换。

2.1.2 修切加工服从低

工件在切割加工历程中若产生变形,会显着影响精修加工的服从。轻则加工服从低落,变形较大时乃至会出现修不动的环境。为防备慢走丝线切割加工模具产生变形,必须接纳肯定的步伐。起首应选择变形量较小的质料,接纳准确的热处置处罚工艺;其次是公道摆设加工工艺,大的型腔或窄长而庞大的型腔可对切割部位举行开释应力的预加工,大型腔留多段暂留量,凸模零件应在质料上加工穿丝孔举行关闭的表面加工;再次是优化切割加工路径,包罗装夹,暂留量的位置,引入路径等。

为了得到可靠的加工质量,机床工艺专家体系天生的加工参数一样通常偏守旧,多次切割两刀之间所预留的质料余量会相对较多。现实生产中,通过修改偏移量,淘汰质料余量可以大幅度进步修切加工的服从,好比工艺专家体系天生的割一修三的偏移量为0.246、0.166、0.146、0.136,可以修改为0.233、0.163、0.145、0.136。但必要注意,质料余量不克不及减小太多,不然会导致加工表面出现欠修的不良环境。

修切加工次数越多可以得到更好的表面粗糙度,越是精修会成倍地增长加工时间。因此,应凭据模具零件的加工要求来确定切割次数,以够用为原则,在满意加工要求的条件下尽大概淘汰修切次数,以包管高服从的模具生产。对付凌驾四次以上的多次切割,由于末了的精修能量很小,其放电状态受种种因素的影响,很容易出现修切加工服从极低的环境,这种环境可以对末了一次精修工设定恒速切割,既能包管加工速率,也能到达切合要求的表面粗糙度。

2.2 表面质量题目

加工的表面质量题目重要包罗表面条纹、粗糙度达不到要求、表面变质层过厚三个方面。

2.2.1 表面条纹

根据慢走丝线切割机床指定的工艺举行切割,要是表面出现条纹,起首要看电极丝质量是否有题目,利用市场上代价便宜的劣质电极丝很容易出现加工条纹的题目,只管即方便用正品耗材。同样,利用含有杂质、低品格的工件质料,也会导致加工表面出现麋集条纹的环境。

对付锥度零件的加工,其表面貌面貌易产生条纹,利用柔性更好的软黄铜丝可以得到显着的改进结果。加工凹模时,常常会产生进刀处出现凹痕的现像,可以在编程时接纳弧进弧出的方法来改进。

加工应确保机床运丝安稳,丝张力稳固,必要时校准丝速及张力。导电块产生磨损的环境要实时旋转或调换,洗濯上下导丝部件,包罗导丝嘴、导丝芯座、下导轮、导轮轴承等。

2.2.2 表面粗糙度达不到要求

对付表面没有完全修光,表面粗糙度达不到要求的非常环境,应查抄步伐的偏移量是否公道。可以得当增长修切两刀之间的质料余量,确保后一次修切能将前一次加工的表面能完全修上。

切割工件产生微量变形也会导致表面粗糙度达不到要求,修切后的表面局部不均匀,这时就要控制加工变形的产生。对付那些大型、厚壁、形状庞大、厚度不均匀的模具零件,宜接纳增长修切次数的措施来淘汰和去除表面缺陷。

表面粗糙度要求Ra≧0.35μm时可利用平凡黄铜丝举行加工。当Ra<0.35μm时,为了得到好的加工表面,应该选用镀锌丝举行加工。

2.2.3 表面变质层过厚

慢走丝线切割加工模具零件的表面会产生肯定厚度的变质层。变质层致使模具硬度降落,容易产生早期磨损,影响模具的利用寿命。

加工利用纯净水作为事情液,水中离子的导电作用会产生破坏性的电解作用,因此必要在水中添加离子互换树脂来控制水的导电率。去离子水的电导率越高,加工表面的变质层会越厚。因此慢走丝线切割加工要将去离子水的导电率控制在肯定范畴内,精加工要包管去离子水的电导率小于10S,凌驾容许范畴时要实时调换离子互换树脂。在加工硬质合金、PCD刀具零件,对表面变质层厚度有严酷要求时,可接纳绝缘性能较高的油性介质作事情液。油性介质的绝缘性能较高,同样电压条件下较难击穿放电,无电解腐化,可得到比用去离子水加工更良好的表面质量,加工表面险些没有变质层。

利用慢走丝线切割加工机床的防电解加工工艺,可较有用地将加工历程中电解的破坏作用降到最低水平。其加工原理是在不产生放电的加工时间内(脉冲间隙)施加一反极性电压,这种交变的正负脉冲电压,使得间隙的均匀电压为零,防备电解作用这种有害征象的产生。

电极丝选用镀锌丝,其在加工中不像黄铜丝那样容易失铜粉,加工的表面不会积铜,表面变质层可得到改进,工件表面的硬度更高。

2.3 加工精度题目

慢走丝线切割加工可以胜任高精度的模具零件加工。现实生产中,由于操纵不妥大概工艺欠公道,会导致加工精度出现题目,一样通常有以下几种环境。

2.3.1 加工尺寸不及格

切割后的工件,现实丈量尺寸凌驾了图样要求尺寸的公役范畴,尺寸偏大大概偏小。这种环境,一样通常可以通过修正步伐偏移量来准确控制加工尺寸。好比切割凸模,尺寸偏大时可以将步伐偏移量减小。必要注意的是,这种调解是创建在机床自己固有良好精度与稳固性的条件下,而且机床处于良好的维护调养状态。同时,环境因素对细密加工的影响也非常大,室内要到达212℃的恒温要求、湿度40-80%,不克不及有阳光的直射或气流。

2.3.2 中凹或中凸环境

工件的上中下的尺寸差别等,现实生产中称这种环境为凹心鼓肚。出现这种环境的重要缘故原由是加工中电极丝与工件的伺服进给状态没有处于良好的状态。正常的加工要包管电极丝的伺服进给速率与蚀除速率大抵相称,进给均匀安稳。若伺服进给速率过高(趋近于短路),即电极丝的伺服进给速率显着凌驾蚀除速率,在切凸模时,就会出现鼓肚的不良环境,伺服进给速率太慢会出现凹芯的不良环境,切割凹模具则相反。可以凭据这一纪律来调解机床的伺服进给速率,有用办理模具零件中凹或中凸的尺寸精度题目。



2.3.3 锥度征象

慢走丝线切割加工走丝速率较慢,主切加工中电极丝会产生消耗。只管慢走丝线切割加工的电极丝是一次性利用,但照旧不行制止地存在电极丝消耗。因此其切缝特性为上宽下窄,这是模具零件加工存在微小锥度征象的重要缘故原由。切割凸模时,零件的上端小,下端大,出现肯定的锥度,尺寸偏差在6μm左右。显然,可以通过得当进步机床的走丝速率来办理此题目。但该方法会增长加工本钱,现实生产中可在编程时利用锥度赔偿功效,也便是给直身零件添加一个微小的锥度来修正这种精度差别。别的,可以得当加大丝张力,同时必要确认电极丝举行过准确的垂直度找正,上下喷嘴齐备无破坏,准确地调治了修切时的低压冲液流量。

2.3.4 形状偏差大

一样通常来讲,加工变形是产生形状偏差大的重要缘故原由,可以参考上面相干先容,从加工工艺方面举行改进。

加工中火花通道的压力对电极丝产生较大的后向推力,使电极丝产生微量弯曲,电极丝的这种滞后体现,在切割拐角时容易造成角部塌陷。为了进步拐角切割精度,可以利用机床的拐角控制功效来改进拐角精度题目。当加工至拐角位置时,机床主动低落加工能量,低落冲水压力,低落伺服进,接纳延时等措施来控制拐角精度。拐角计谋分为内角和外角,可以分别设置它们的掩护强度。应凭据拐角精度要求机动应用拐角计谋。对付小圆角、窄缝、微细零件的微精加工,可以接纳细丝举行切割,以得到更小的内角半径。利用镀锌丝加工的拐角加工精度高,特别是尖角部位的形状偏差比黄铜丝有显着改进。

若电极丝的张力偏小,冲流压力太高,电极丝发抖,都市造成加工不稳固,导致多少形状偏差增大,必要公道举行控制来减小形状偏差。

2.3.5 位置精度偏差大

模板上型腔位置的精度很大水平取决于加工前的定位。为了实现高精度的定位精度,工件必须有细密、明白的基准面。电极丝必须举行过主动垂直找正,不要利用火花校正的方法,由于它难以得到较高精度的垂直度,会影响定位精度。利用四面分中的定位方法能得到更高的定位精度,两基准边的感知偏差可以相互抵消。定位找边要多举行频频,查抄并确认定位精度。跳步加工要是产生较大的位置精度偏差,要查抄加工是否产生变形。对付多型腔的加工,编程排工艺时,可以先对全部型孔举行粗加工,充离开释质料的应力,再同一举行修切加工,可以实现更高精度的跳步精度。编程时不要利用增量编程方法,以免偏差叠加后产生较大的差值。机床的轴应定时举行维护调养,加注润滑油,实时举行机器精度的检测与修正,使机床处于良好的精度状态。

3 竣事语

本文对加工服从、表面质量、加工精度题目标阐发与对策,是在生产实践中探索和总结出来的履历,在生产中取得了较好的结果。只要在加工中掌握好各个关键,注意每一个加工细节,就能在满意表面粗糙度、加工精度的条件下,实现高服从的慢走丝线切割加工。

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