電火花切割加工技巧探析

摘 要：目前，在國(guó)防和民用領(lǐng)域的科研與生產(chǎn)中，電火花線(xiàn)切割加工得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。主要用于各類(lèi)難加工材料、加工表面復(fù)雜，以及有特殊要求的模具、刀具和零件加工。本文從電火花線(xiàn)切割加工的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)電火花切割加工技巧的運(yùn)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：電火花線(xiàn)切割；特點(diǎn)；加工技巧

加工精度是電火花線(xiàn)切割加工追求的重要性能之一，特別是近年來(lái)隨著高科技產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，在模具以及工件的加工領(lǐng)域?qū)﹄娀鸹ň€(xiàn)切割加工設(shè)備和加工精度提出了越來(lái)越高的要求。合理運(yùn)用生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的加工技巧是提升加工精度有效途徑之一。下面就對(duì)電火花切割加工技巧進(jìn)行深入探討。

1 電火花線(xiàn)切割加工的特點(diǎn)

電火花線(xiàn)切割加工是在電火花成形加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與電火花成形加工相比，既有共性，又有特性。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 電極絲材料硬度可以小于加工材料，可加工難切削的材料，例如淬火鋼、硬質(zhì)合金；而非導(dǎo)電材料無(wú)法加工。

1.2 由于加工中電極絲不直接接觸工件，故工件幾乎不受切削力，適宜加工低剛度工件和細(xì)小零件。

1.3 能夠直接利用電熱能進(jìn)行加工，可以更方便地對(duì)脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖電流等影響加工精度的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。從而在提高加工精度的同時(shí)，縮短加工周期，操作更加方便，也更便于自動(dòng)化加工的實(shí)現(xiàn)。

1.4 不需要制造成形電極，工件材料的預(yù)加工量少。

1.5 由于電極絲很細(xì)，能夠方便地加工復(fù)雜形狀、微細(xì)異形孔、窄縫等零件，又由于切縫很窄，零件切除量少，材料損耗少，可節(jié)省貴重材料，成本低。

1.6 由于采用移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲進(jìn)行加工，單位長(zhǎng)度電極絲損耗較少，對(duì)加工精度影響小。其中，慢速走絲電火花切割采用單向運(yùn)絲，即新的電極絲只一次性通過(guò)加工區(qū)域，因而電極絲的損耗對(duì)加工精度幾乎沒(méi)有影響。

2 電火花線(xiàn)切割加工中的操作技巧探析

在長(zhǎng)期生產(chǎn)操作實(shí)踐中，可以積累大量的加工經(jīng)驗(yàn)與操作技巧，下面就對(duì)這些線(xiàn)切割加工操作技巧進(jìn)行探討。

2.1 錐度加工的應(yīng)用技巧

利用低速走絲線(xiàn)切割機(jī)訂的四軸聯(lián)動(dòng)功能進(jìn)行錐度切割時(shí)，主要涉及上下面輪廓的幾何參數(shù)與工件高度尺寸兩個(gè)重要參數(shù)。錐度切割除應(yīng)用技巧如下：

2.1.1 一次同時(shí)切出凹模和凸模

對(duì)于線(xiàn)切割操作來(lái)講，只要合理運(yùn)用機(jī)床的錐度功能，就可以?xún)?yōu)化簡(jiǎn)化模具加工工藝，減少模具鉗工的工作量，提高綜合生產(chǎn)效率。即通過(guò)采用錐度功能實(shí)現(xiàn)一次同時(shí)切出凹模和凸模。

具體作法是：預(yù)先在工件坯料上的起始加工位置打一個(gè)傾斜的斜孔，然后把電極絲從斜孔中穿過(guò)，使之從傾斜狀態(tài)開(kāi)始加工，同時(shí)改變傾斜的角度，使之達(dá)到所需要的角度（這個(gè)過(guò)程對(duì)低速走絲機(jī)床來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題，但若使用的為高速走絲機(jī)床，此時(shí)宜放慢絲速，待正式加工位置時(shí)再加快）。這時(shí)電極絲在工作表面的位置應(yīng)在模具的輪廓線(xiàn)上，從此再按所規(guī)定的軌跡進(jìn)行加工。在這個(gè)加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意兩個(gè)問(wèn)題：一是要正確計(jì)算消除鉬絲間隙的消隙角；二是要選好穿絲孔與工件平面夾角，即加工前應(yīng)將機(jī)床錐度絲架調(diào)整穿絲孔與工件平面夾角，穿好鉬絲，控制鉬絲切割到肖隙角后，開(kāi)始正常切割加工，這樣既可以保證凹凸模間的合理間隙，又可以保證凹凸模刃口沒(méi)有引入切縫。

按上述方法加工不會(huì)對(duì)沖壓加工產(chǎn)生不良影響，尤其是在沖裁薄料，要求凹、凸模配合間隙小時(shí)，這種方法更見(jiàn)成效，因此在實(shí)踐中應(yīng)用較多。

2.1.2 帶錐度大行程、大厚度零件的加工

對(duì)于上下異形錐度擠出模具的凹模加工而言，若直接編程切割，也可加工出要求的凹模，但如果上下端面互相有超出的部分則切割完成后無(wú)法將加工廢料取下，從而導(dǎo)致加工無(wú)效。此時(shí)，可以采用兩次切割的方法，首先切割相對(duì)較大的錐度，再切割相對(duì)較小的錐度，這樣不但解決了廢料取下問(wèn)題，還能保證加工的正確有效。

2.2 超機(jī)床行程的加工

線(xiàn)切割機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)行程是有限的，實(shí)際操作中通常應(yīng)當(dāng)在規(guī)定行程內(nèi)加工工件，但在個(gè)別情況下，要加工工件的尺寸可能會(huì)超出機(jī)床的行程，此時(shí)，不用急于去尋找更大型號(hào)的機(jī)床，應(yīng)分析圖紙，變換思路尋求有效的加工方法。例如：對(duì)超出機(jī)床X、Y軸的有效行程，但未超出機(jī)床臺(tái)面對(duì)角線(xiàn)尺寸工件。可以改成對(duì)角線(xiàn)方向切割，即將工件裝夾在機(jī)床對(duì)角線(xiàn)的方向，再在控制柜開(kāi)始加工時(shí)選擇任意角度加工。

需要注意的是，對(duì)于超出機(jī)床行程工件的加工，除了注意基準(zhǔn)問(wèn)題外，還應(yīng)關(guān)注機(jī)床配重問(wèn)題。若工作臺(tái)與工件的移動(dòng)或裝卡方向相反處于平衡狀態(tài)，可不考慮配重問(wèn)題；若工作臺(tái)移動(dòng)方向與工件裝卡所延長(zhǎng)的方向恰好相同，則可能發(fā)生工作臺(tái)偏墜問(wèn)題，此時(shí)就需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行加裝配重處理，以使加工過(guò)程順利進(jìn)行。

2.3 特大輪廓凹模型腔的預(yù)切割及減壓切割加工工藝

特大輪廓的凹模型腔由于熱處理后材料殘留應(yīng)力較大，在切割過(guò)程中，料芯極易發(fā)生變形，造成夾絲。通常情況下需采用預(yù)切割工藝方法和釋放內(nèi)應(yīng)力切割工藝方法。預(yù)切割是沿著輪廓留出0.1～0.2mm的加工余量進(jìn)行切割；而減壓切割是沿著輪廓的中心切出一條縫，目的都是為了釋放應(yīng)力，減少工件的變形。對(duì)于特大的凸模，同樣需要進(jìn)行預(yù)切割，即先沿著輪廓留出0.1～0.2mm的加工余量，并加工出二次找正的工工藝孔，將工件取下，放置一段時(shí)間使應(yīng)力和變形徹底釋放，再通過(guò)工藝孔找回去，便可以加工出合格凸模。

2.4 小圓角的切割工藝方法

在切割加工過(guò)程中，需要切割較小圓角時(shí)，在圓角半徑小于切割時(shí)的偏移量值時(shí)，將會(huì)造成圓角處的根切。遇到這種情況可采取如下方法進(jìn)行處理：首先要明確輪廓中最小內(nèi)圓角的數(shù)值必須大于最后一編修整加工的偏移量，否則應(yīng)選擇更小直徑的電極絲；而主切割加工及前幾遍修切加工時(shí)，可根據(jù)每遍加工時(shí)偏移量的不同，設(shè)置不同的內(nèi)圓角半徑，即同一輪廓編制不一樣的內(nèi)圓有半徑子程序，子程序中的內(nèi)圓角半徑大于此遍切割的偏移量，這樣就可以切割出很小圓角的凸輪廓或凹輪廓，并能獲得相對(duì)較好的圓角質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

電火花線(xiàn)切割加工技術(shù)作為一種特種加工技術(shù)，有著其他加工方式無(wú)法所取代的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并在制造業(yè)發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。正因電火花線(xiàn)切割加工技術(shù)如此重要，深入探討電火花切割加工工藝技巧，以期提高電火花線(xiàn)切割加工性能，保證取得更優(yōu)的加工精度與表面質(zhì)量無(wú)疑具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]周暉.數(shù)控電火花加工工藝與技巧[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2009（1）.

[2]嚴(yán)江.淺析電火花線(xiàn)切割一般工藝[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（24）.