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精密线切割加工中工件余留部位+ S( |. i( S }- ~8 L: N
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近年来，随着高精度、主硬度和高复杂度模具的发展，电火花线切割加工越来越 引起: K# z% P' N" @$ q: |" a
人们的重视。目前，各种NC电火花线切割机在现代模具制造中正发挥着越来越大的作用 。
9 G4 m4 a9 ^; u3 `由于电火花线切割机把作为工具电极的线电极(通常采用Φ0.1-Φ0.3mm铜丝)接在负极， 把
1 X9 w6 S1 T& U- B被加工件接在正极(图1)，当两极间施加一定电压时，介于间隙中的电解液便产生放电现象，2 y6 l. x. `6 ^$ C
利用瞬时高温，使被加工部位材料剥离与汽化，因而它可加工 各种常 规机械加工方法难
1 \( \! t5 F; I; f以加工的材料，同时，由于线电极不断地边移动、边加工，这样即使线电 极发生损耗，也
5 N7 L q8 }4 ?" j% C能连续补充，因此能提高加工精度。正因为电火花线切割机具有这样突出的 优点，所以电: q/ V; R; J! R# r& E
火花线切割机不仅用于穿透形冲裁模加工，还可用于特种零件和工具电极的加 工，其需求! n3 j1 O+ b6 E/ [* s
量已超过电火花成型机两倍，成为特种电加工的主力装备。- C( R9 |: Q- U6 t6 w5 I
随着世界范围内模具工业新技术、新材料和新工艺的发展，为了增强模具的耐磨性，
4 {/ M' x( r/ @' a8 Q' h人们广 泛使用各种高强度、高硬度和高韧性的模具材料，这对提高模具的使用寿命极为有6 g5 N2 S! U T3 W
利，但它 给电火花线切割工件余留部位加工后所带来的技术处理造成不便。笔者在教学、
* s2 o# s) b0 F9 z( z2 Q科研和生产 实践中发现，要实现模具高表面精度和高生产效率的要求，就必须尽可能减少
- m" e( i1 |3 `6 K* U$ K D `线切割 后的加工工作，而这就决定了人们不能采用一次性线切割加工方式而应该采用多次
; l: B; I* j, J# d3 o# ^" C# x5 y性线切割 加工方式来处理工件余留部位的加工问题，这样才能保证工件余留部位的表面质/ E& q8 \% n, t9 x; M8 g! o
量和表面精 度。特别是对于高硬度、高精度和高复杂度、且加工表面为非平面的小工件来
$ {6 i) I3 Q% l: X说，采用多次 切割加工的方法处理工件余留部位的切割任务显得更为重要。8 U; G$ F" f6 x) U+ D
1 处理方法与技巧, _1 U& W5 L$ @& }& h
对于线切割工件余留部位切割的多次加工，首先必须解决被加工工件的导电问题 ，因
, z4 X& c$ s! ^4 v2 g& p为在高精度线切割加工中，线电极的行走路线可能需要沿加工轨迹往复行走多次，才能 保* H+ g; b5 {* I& U; v
证被加工工件具有较高表面粗糙度和表面精度，这时线切割加工是靠工件余留部位起到导 ( G! H, t% Q+ g( G' N
电作用以保障电加工正常进行。但在进行工件余留部位的切割加工时，若第一次切割即切) e0 Q3 \8 t$ f( t2 W' c: K
下 工件余留部位，将会导致被切割部分与母体分离，以致导电回路中断，无法进行继续加
' E E, H7 P3 @8 l2 s6 k工， 所以从线切割加工的条件性和延续性考虑，必须使工件余留部位即便在多次切割的情2 _/ [/ y* w4 ?3 E3 v6 _: z( ^$ V
况下也 能保持与母体之间正常导电的要求。
! {: ], ~7 H3 M- y 为了实现上述目的，笔者力图营造人为环境和条件来满足导电要求，即当工作人员在6 i/ I% Z/ y8 O8 P1 S- T3 ]
操作电 火花线切割机遇到指令MOO切割工件余留部位时，可采用在被切割部分和母体之
6 G7 g6 o( |9 M9 l9 D3 \间粘铜片和 在切割间隙中塞铜片的处理方法来造成人为的定位条件和导电条件，使是火花2 y+ P* N% U9 A$ S4 G
加工得以继续 进行，其具体做法与技巧如下：
: `9 u, l- _9 _) e (1)在被切割部分与母体材料之间粘贴连接铜片。其目的是使工件余留部分在切割时与 q' f) g) k) Z: U
母体 材料相连固定，保证线切割有良好的定位条件，从而保障工件有优异的加工质量，这
, H/ z/ m& {0 m2 K. X8 \+ w) R, \可依照 以下步骤进行。& Z- | S! I; x+ L+ ?4 ~2 z
①首先根据加工工件的大小把薄铜片(厚度根据线电极情况和加工部位形状而定)剪成
* R3 b- j+ M1 o7 ~- Z长条 形，然后折叠，井保证折叠部分一长一短，如图2所示。采用短铜片的目的是减少铜
# m. n' j' J: [片的厚 度，使上喷嘴更接近工件加工部位，以便于提高加工精度；
/ ]- d! U% D9 |% j$ N0 @ ②然后把铜片折叠的弯曲部分用小手锤锤平，并用什锦锉修理成图3所示形状；7 o& @0 }0 a9 h4 m8 j, b4 I/ w w. Q
8 H2 a3 J+ K' N* v' q+ r ③再把经以上处理的铜片塞到线电极加工所形成的缝隙里，同时在工件该部们的 表 面2 ]3 @4 H! B- x- V' k3 C( m
滴上502胶水(即环氧树脂瞬时快干胶)。由于切割时，电火花线切割机高压冲水使工件所 受
) u" j) }5 M- X/ e压力较大，若单纯用铜片塞紧来保证导电和固定，容易产生以下问题：(a)铜片塞得太松 ，
" L% y; v2 A7 c0 @4 Q- h( T担心固定不可靠、导电不稳定；(b)铜片塞得太紧，又担心损伤工件表面、破坏形位公差 ，
7 T+ K% _+ k! v7 ?6 U所以采用502胶水来保证被切割部分与母体材料固定；
" s4 q4 Q' n* f' O5 o1 [ ④在将铜片塞进加工部位时，应按图4把BC段都塞进缝隙里，并把AD段掰平，使* _ [& a- k% B$ E4 u/ m
上喷嘴更接 近工件以保证加工精度。加工完毕后再将其掰直即可把铜片从缝隙中取出。在# L8 @* y0 L5 o$ z' U7 f: c
此尤应注意是 ：用502胶水粘贴连接铜片时应远离工件余留部件处(如图5的BACD段)，) ^# L% Z1 W$ r0 I& ]5 [
以免502胶水渗到正 好位于其下方的导丝嘴的穿丝孔里，造成穿丝孔堵塞。此外粘贴连接
( i. g0 A4 ]; x, W4 ?铜片的位置应考虑对称 分布，且应保证同时塞紧，避免工件发生偏移，以致影响工件加工
" S1 X1 V+ ]/ n: a, T2 b3 F质量。以图5所示精密电 子谐振腔外封套冲压模的线切割加工为例 ，如在E、G旁边 粘4 m5 w" h/ n0 j9 O# z; ] [+ ]
贴连接 铜片，而且同时加紧，就能保证被切割部分不会偏移，也就能保证被切割工件余留3 {2 u2 W, E% \* O. C0 F
部位形状 的正确性和精度的可靠性。
2 x8 O2 P& t$ x( D (2)在被切割部分与母体材料之间填充导电铜片。把经折叠、剪齐、锤平和修锉的薄铜
& }. y9 C2 h* a; N; V: ^) ?片填 充在线电极加工形成的缝隙里，并使铜片和缝隙壁紧密贴合。填充此铜片的目的是为+ `- E! }* M8 Y3 [) I& Z" s
了导电 ，因为前面粘贴连接铜片时用了502胶水，而502胶水是不导电的。为了实现导电
$ S* M2 ?# J( e要求，故采 用填充导电铜片的方法，填充导电铜片时同样应注意铜片的对称布置以及铜片
2 I1 a" J% c4 N- e/ j应同时加紧，并且不能塞得过紧以免划伤工件的表面。
3 F; }$ F9 y, n 根据笔者的经验，不管是粘贴连接铜片还是填充导电铜缝隙的形状。若以图5为例，
. a2 ^& D. I6 w4 G9 c. o+ ^7 g. p- m即应该 把小铜片制成圆弧形，而且还应该用金相砂布打磨被锤过的铜片表面，以保证铜片1 M1 Q- c) ^0 h V0 q5 l
表面光滑 以避免划伤工件已加工过的表面。
/ T& k7 y, R+ a 2 结论
& a- E% C$ t1 }) h7 H2 k 在采用电火花线切割机加工高硬度、高精度和高复杂度的小型工件时,按照上述 方法
; R- Y' c3 j+ M. U% B' f和步骤进行线切割加工中工件余留部位的精密切割,是一种行之有效的方法,它所提出 的步
' F6 y* a: c+ e骤和技巧，经济简便、实用可行,从而为改善和提高精密线切割加工的质量和效率控索 出) G6 k- f. g' k( K% D0 X/ D: z
新的途径。( b1 n- m/ N/ U
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发表于 2007-2-15 20:58:33