數控線切割加工鋁件中關鍵性的技術問題分析

[摘 要] 現如今是科技飛速發展的時代，數據線切割的技術已經隨著科技的發展漸漸發展成了一個非常普遍的技術，但是數據線切割不對金屬質地以外的東西進行切割。有時會發生電塊的磨損、軌跡變形、短路的狀況，這種問題的發生是因為對鋁件進行了加工，這就使加工出來的產品當場報廢。只有將呂金加工時進行深入的分析，才能夠對鋁件的質量問題有保障，一旦發現問題及時解決。

[關 鍵 詞] 數控車削；端面螺紋；子程序；宏程序

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）16-0115-01

一、數據線切割鋁件時容易出現的問題

（一）數據線切割鋁件是容易斷絲的因素

因為鋁合金線的材料質地軟，所以很難進行切割，高溫鋁形成堅硬的薄膜加工非常容易，導致大量氧化鋁或鋁屑容易粘在鉬絲、鉬絲作飼料塊接觸的部分會很快磨槽，軟鋁和硬磨料顆粒混合在一起，在溝槽填補，一旦采取，將擠壓槽模具，電線也斷卡。

（二）加工工件產生變形的問題。

在原料的加工過程當中，因為很多原因在工件加工時有可能會產生必然的殘余應力。如果在沒有外力的情況下，工件的應力將會在比較平衡的狀態。但是鋁件在加工過程中，工件的材料會被不斷地切割，這種情況對應力的分布會有較大的變化，還會將應力的變形狀態所破壞。

（三）鋁件切割短路與切割軌跡畸變

在日常加工中，大厚度工件難以切割。由于放電加工的限制，工件足夠厚，沒有足夠的冷卻液進入工件，在間隙中，腐蝕產物不能排除，且處理極不穩定，且沒有短路電流和放電，一般來說，切割機具有短路保護功能。一旦短路，機床工作臺立即停止移動。在這一過程中，雖然工件與導線之間發生短路，但機器仍然處于正常的放電狀態，所以機器不會由于工件的短路情況啟動短路保護而停止工作，本機是按正常工序進行切割，加工為加工工件不能正常放電的形狀和尺寸由鉬絲在鋁軟工件上拉槽，造成切削軌跡變形，導致工件報廢，如圖1所示，在齒輪的加工過程中，前兩件加工過程中出現了軌跡變形和工件報廢。

二、控線切割加工鋁件時解決方法

（一）線切割鋁件易斷絲的解決措施

在實際操作中，材料的厚度在40毫米以上，通常在加工過程中的3、4小時后，有必要轉動進給塊的角度（如圖2b所示），在切割時，旋轉到圖2a所示的方向，在經過旋轉后達到圖2c所示的方向旋轉后，可以有效降低斷絲的概率，在實際應用過程中，可以降低其投入成本，從而提高經濟效益。

除此之外，還要注意一下其他的方面，如如果遇到工件加工的精度比較高的時候，需要對鋁絲的直徑進行測量，從而保證工件精度的要求。

（二）加工工件產生變形的解決方式

在切削前，首先需要保證熱處理的有效進行，從而實現對于材料內應力的消除，完成這一處理后當切削變形現象不顯著時，可以保持相對穩定的尺寸。需要注意的是，針對工件材料的不同，所使用的熱處理方法也有所不同。在進行外輪廓加工時，常見的處理方法是削減從毛坯的外絲孔（圖3左邊），但是這種方法使材料的內部應力被釋放從而導致工件變形現象發生，使加工精度下降。因此，在加工過程中，針對這一問題，可以通過應用導線孔方式（如圖3所示右邊）來保持毛坯輪廓的封閉性，從而盡量降低應力變形的程度。而在加工高精度零件時，應采用二次切削方法進行切削加工。

（三）解決方式

1.優化工藝參數

根據不同的厚度設置不同的切削參數。通過多次試驗，發現鋁合金的脈沖寬度可以減小，當單脈沖的放電能量降低，放電標記小，氧化鋁顆粒的大小和數量可以減少，并且可以有效地減少進料塊的磨損。

當設置的進給速度大于工件實際可能的蝕除速度，則加工時易短路，實際進給和切割速度反而也下降，而且不利于排除鋁材的電蝕物，造成斷絲和短路悶死。因此，合理調節變頻進給，使其達到較好的加工狀態。整個變頻進給控制電路有多個調整環節，其中大都安裝在機床控制柜內部，一般不應變動。另有一個調節旋鈕安裝在控制臺操作面板上，加工時可根據具體情況將此旋鈕定在合適位置，以保證電流表、電壓表讀數穩定，鉬絲抖動小，加工處于最佳跟蹤狀態。

2.根據工件厚度選擇合適的放電間隙。放電間隙不能太小，否則容易產生短路，也不利于冷卻和電蝕物的排出。放電間隙過大，將影響表面粗糙度及加工速度。當切割厚度較大的工件時，應盡量選用直徑較大的鉬絲、大脈寬電流，使放電間隙增大，增強排屑效果，提高切割的穩定性。

3.保持冷卻液的清潔度

為了提高排屑力，防止出現加工軌跡畸形，還可在冷卻液中加入洗滌劑和肥皂塊，這樣洗滌性能變好，排屑能力增大，改善了排屑狀態。同時要及時地旋轉調整饋電塊的位置或重新換一塊新的饋電塊，經常清理饋電塊處的切屑顆粒，保持鉬絲與饋電塊間的良好接觸狀態，避免該處出現放電現象，可有效避免切割軌跡畸變而造成工件報廢。

三、結語

在數控切割加工鋁件的過程中，有許多問題，針對這些問題有效地進行改進，可以提高線切割加工的質量，降低斷絲、短路及加工鋁件切割軌跡畸變現象的發生。

參考文獻：

[1]羅穎.UGNX在數控線切割編程中的開發與應用[J]. 機械，2017（2）.

[2]鄭向周，劉豐慧.數控線切割多軸加工工藝研究[J].制造技術與機床，2016（11）.