總（zǒng）公（gōng）司:135-3267-1670
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| 慢走絲線切割加工在精密模具製造中（zhōng）有著不（bú）可或缺的地位，尤其是（shì）在衝壓模具製造（zào）中更為重要。衝壓模具的凸模、凸模（mó）固定板、凹模及卸料板等（děng）零件都需要（yào）進行慢走絲線切割加工。加工（gōng）質量與效率直（zhí）接影響模具零件的（de）裝配（pèi）性能、產品質量、模具壽命、製造周期及成本，因此防範發生加工異常問題具有重要意（yì）義. 就（jiù）慢（màn）走（zǒu）絲線切割加工效率、表麵質量（liàng）、加工精度三方麵（miàn）的異常問題。 1. 加工（gōng）效率低問（wèn）題 慢走絲線切割加工模具零件采用多次切割的工（gōng）藝方法。加工效率低下時，需（xū）要區分（fèn）是發生在主切加工還（hái）是修（xiū）切加工。 2. 主切加（jiā）工效率低 實際生產中，能否（fǒu）進行有效的高（gāo）壓衝水是影（yǐng）響慢走絲線切割主切加工效率的主要原因。慢走絲線切割加工電極絲走絲速度較慢，加（jiā）工需要采用高壓衝水的方（fāng）式來排屑。由於加工中上下噴嘴沒有貼於工件表麵，或者（zhě）是沿邊緣進行切割（gē）的情況，高壓水（shuǐ）不能有效衝入切縫，導致加工效率大幅度降低。為了保證（zhèng）正常的加工效率，上下噴嘴與工件表麵之間應控製在0.1mm左右的距離。不能達到此要求時，也要盡可能實行近距離的貼麵（miàn）加（jiā）工。為了不（bú）使高（gāo）壓衝水沿工（gōng）件邊緣泄漏，切割的坯料要做成（chéng）有利於（yú）衝水要求的形狀，例如坯料（liào）做成板料（liào），多個（gè）零件排料（liào）在一起相互（hù）借用餘料裝夾。不（bú）論凸凹模盡量從小的穿絲孔開始切割。以預加工留餘量來進行慢走絲線切割加工的情況，則留量要盡量小，切割時要讓電極絲能露在外麵進行切割。對於台階形狀類的工件,確實不能進行有效的高壓衝水的加工，隻（zhī）能通過降低切割能量，犧牲一定的加工效率來防止加工頻繁斷絲，這時對加工效率就要有正確（què）的認識。 電極絲的直（zhí）徑與（yǔ）材料對主切加工的效率影響較大。慢走絲線切割加工常用的電極絲（sī）直徑有（yǒu）0.20㎜、0.25㎜兩種。Φ0.2㎜電極絲在工件高度小（xiǎo）於10㎜可以獲（huò）得比Φ0.25mm電極絲更理想的主切加（jiā）工（gōng）效率，這是因為切縫（féng）窄，工件薄（báo），總的蝕除量（liàng）小。而在工件高度達到40mm以（yǐ）上時，Φ0.25mm的電（diàn）極絲（sī）與Φ0.2mm電極絲相比（bǐ），加工效率就會（huì）高出約（yuē）25%，因為厚度增加，較粗的電極（jí）絲可以承受更大的脈衝能（néng）量，較寬的切（qiē）縫（féng）有利於排（pái）屑。就電極絲材料而言，實際生產（chǎn）中應用最多的還是廉價的黃銅（tóng）絲。黃銅絲是（shì）純銅與鋅的合金。鋅的（de）熔點較（jiào）低能夠改善加工過程中的衝洗性能，同時在切割過程中，鋅（xīn）受高溫（wēn）氣化使得熱量充分傳（chuán）遞到工件加（jiā）工表麵，因此（cǐ）從理論上講，鋅的比例越高越有利（lì）於提高加工效率。但在黃銅絲的製造過程中，當鋅的比例超過一定範圍後材料就會變得太脆而不適合拉絲。後來（lái）人們想到了在黃銅絲外麵單獨加一（yī）層鋅，也就是鍍鋅絲，它（tā）的加工效率比黃銅絲能夠提高約30%，並且不容易斷絲。在追求高效率加工的情況下可以優先選用鍍鋅（xīn）絲。 慢走絲線切割加工機床的（de）工藝專家係統，隻需要輸入電（diàn）極絲材料、絲徑、工件材料、工件厚度、表（biǎo）麵粗糙度，加工（gōng）優先權等，係（xì）統即可自動生成優化的加工參數。為了獲得正常的加（jiā）工速（sù）度，應（yīng）確保正確輸（shū）入相關的工藝數據，例如追求高效率的加工場合，優先權應選擇速度。先（xiān）進（jìn）的慢走絲線切割加工機床（chuáng）具有的自適應控製（zhì）功能（néng），如瑞士GF加（jiā）工（gōng）方案公司CA20U機床的ACO功能，加工啟用此功能，對於台階類不能有效進（jìn）行高壓衝水的（de）工件，可以避免加（jiā）工斷絲並保持穩（wěn）定的切割。但對於能（néng）有（yǒu）效進行（háng）高壓衝水的（de）板類加工，就（jiù）有可能會降低較（jiào）多（duō）的加工效率。因此在切（qiē）割穩定的情況下，可取消ACO自適（shì）應（yīng）控製功能。同樣，慢走絲線切割加工機床（chuáng）豐富的拐角保護策略功能也會（huì）降低加工效（xiào）率，隻（zhī）有在精度要求高時（shí）才開啟此功（gōng）能，其策略的強弱一般可以（yǐ）調節，可根據加工需要合理使（shǐ）用。 對於特殊的加工（例如特殊材料、複（fù）雜形（xíng）狀的台階工件）頻繁發生斷（duàn）絲的情況，不得不修改（gǎi）電參數降低放電能量來避免斷絲。這時應優先加大脈（mò）衝間隙來降低（dī）脈衝放電的頻率，通常能有效解決問題。通過減小加（jiā）工電流來避免斷絲也是一種有效的方（fāng）法，但這（zhè）種方法會更多地（dì）降低（dī）加工效率（lǜ）。因（yīn）此隻有在增大脈衝間隙仍然斷絲的情況下才（cái）考慮（lǜ）減少加工電流。 對慢走絲線切割加工機床定期進（jìn）行規範的維護（hù）保養工作，是高效率（lǜ）加工的基礎。電極絲通過（guò）導電塊獲得放電能量，需要確保它們接觸良好（hǎo）。當導電（diàn）塊的磨損（sǔn）凹槽深度超過電極絲的半徑（jìng）時，必須（xū）更換導電塊位置。導電塊的表麵需用砂紙打磨去（qù）除（chú）氧化（huà）層，以提高其導電率。長（zhǎng）期不（bú）清（qīng）理下導絲芯座會堵塞（使用黃銅絲會掉銅粉（fěn））下導電塊（kuài）冷卻水甚至下噴嘴加工用衝水會嚴重影響加工效率，需要（yào）定期進行下導絲芯座的的維護。當加工中水壓表的讀（dú）數與工藝設定值差異很（hěn）大時，應檢查噴嘴是否有損壞，它會影響高壓衝水的（de）實（shí）際壓力，會使加工效率大幅度降低，必要時及時更換（huàn）。 3. 修切加工效率低 工件在切（qiē）割加工過程（chéng）中若發生變（biàn）形，會明顯影響精修加工的效率。輕則加工效率降低，變形（xíng）較大時（shí）甚至（zhì）會出（chū）現修不動的情況（kuàng）。為防（fáng）止慢走絲線切割加工模具發生變形，必須采取（qǔ）一定的措施。首先應選擇變形量較小的材料，采用正確的熱處理工藝；其次是合理安排加工工藝，大的型腔或窄長而複雜的型腔可對切割部位進（jìn）行釋放應力的預加工，大型腔留多段暫留量，凸模零件應在（zài）材料上加工穿絲（sī）孔進行封閉的輪（lún）廓加工（gōng）；再（zài）次是優化（huà）切割加工路徑，包括裝夾，暫留量的位置，引入路徑等。 為了獲得可（kě）靠的加工質量，機床工藝專家係統生（shēng）成的加（jiā）工（gōng）參數一（yī）般偏保守，多次切（qiē）割兩刀之間所預留的材料餘量會相對較多。實（shí）際生產中（zhōng），通過修（xiū）改偏移量，減少材料餘量可以大幅（fú）度（dù）提高修切加工的效率，比如工藝（yì）專家係統生成的割一（yī）修三的偏移量為0.246、0.166、0.146、0.136，可以修改為0.233、0.163、0.145、0.136。但需要注意，材料餘（yú）量不能減小太多，否則會導致加工表麵出現欠修的不良（liáng）情況。 修切加工（gōng）次數越多可以獲得（dé）更好的表（biǎo）麵粗糙度，越是精修會成倍地增（zēng）加加工時間。因此，應根據模具零件的（de）加工要求來確定切割次數，以夠用為原則，在滿足加工要求的前提下盡可能（néng）減少修切次數，以保證高效率的模具生產。對於超過四次以上的多次切（qiē）割，由於最（zuì）後的精修能（néng）量很小，其放電狀態（tài）受各種因素（sù）的影響，很容易出現（xiàn）修切加工效（xiào）率極低的情況，這（zhè）種（zhǒng）情況可以對最後一次精修工設定恒速切（qiē）割，既能保證加工（gōng）速度，也能達到符合（hé）要求的表（biǎo）麵粗糙度。 二、表麵質量問題 加工的表麵質量問題（tí）主要包括表麵條（tiáo）紋、粗糙度達不到（dào）要求、表麵（miàn）變質層過厚三個（gè）方麵。 1. 表麵條紋 按照慢走絲線切割機床指定的工藝（yì）進行切割，如果表麵出（chū）現條紋，首先要看電極絲質量是否有問題，使（shǐ）用市場上價格（gé）便宜的劣質電極絲（sī）很容易出現加工（gōng）條紋的問題，盡量使用（yòng）正品耗材。同樣（yàng），使用含有雜質、低品質的工件材料，也會導致加工表麵出現密集條紋的情況。 對於錐度零件的加（jiā）工，其表麵容（róng）易產（chǎn）生條紋，使用柔性更好（hǎo）的（de）軟黃銅絲可以獲得（dé）明顯的改善效果。加工凹模時，經常會發生進刀處（chù）出現凹痕的（de）現像，可以（yǐ）在編程時采用弧進弧出的方式來改善。 加工應確保機床運絲平穩，絲（sī）張力穩定，必要時校準絲速及張力。導電塊（kuài）發（fā）生磨損的情（qíng）況要及時（shí）旋轉或（huò）更換，清洗上下導絲部件，包（bāo）括導絲嘴、導絲芯座、下（xià）導輪、導輪軸承等。 2.表麵粗糙度達不到要求 對於表麵沒有完全修（xiū）光，表麵粗糙度達不到要求的異常情況，應檢查程序的偏移量是否合理。可以適當增加修切兩刀之（zhī）間的材料餘量（liàng），確保（bǎo）後一次修切能將前一次加（jiā）工的表（biǎo）麵能（néng）完全修上。 切割（gē）工件發生微量變形（xíng）也會導致表麵（miàn）粗糙度達不到要（yào）求（qiú），修切後的表（biǎo）麵局（jú）部（bù）不均勻，這時就要控（kòng）製加工變形的發生。對於那些大型、厚壁、形（xíng）狀（zhuàng）複雜、厚度不（bú）均勻的模具零件，宜采用增加修切次數的辦法（fǎ）來減少和去除表麵缺陷。 表麵粗糙度（dù）要求Ra≧0.35μm時可使用普通黃銅絲進行（háng）加工（gōng）。當Ra<0.35μm時，為了獲得好（hǎo）的加工表麵，應該選用鍍鋅絲進行加工。 3. 表麵變質層過厚 慢走絲線切割加工模具零件的表麵會產生一定厚度的變質層（céng）。變質層致使模（mó）具硬度下降，容（róng）易發生早期磨損，影響模具（jù）的（de）使用壽命。 加工使用純淨水作為工作液（yè），水（shuǐ）中離子的導電作用會產（chǎn）生破壞性的電解作用，因此（cǐ）需要在水中添（tiān）加離子交換樹脂來控（kòng）製水的導電率。去離子水的電導率（lǜ）越高，加工表麵的變質層會越厚。因此慢走絲（sī）線（xiàn）切割加工要將去離子水的導電率控製在一定（dìng）範圍內，精加工要保證去離子水的電導率小於10μS，超過允許範圍時（shí）要及時更換離子交換樹脂（zhī）。在（zài）加工硬質合金、PCD刀具零件，對表麵變質層厚度有嚴格要求時，可采用絕緣性能較高的油（yóu）性介質作工作（zuò）液。油（yóu）性介質的絕（jué）緣性能較高，同樣電壓條（tiáo）件下較難擊穿放電，無電解腐蝕，可獲（huò）得比用去離子水加工更優越（yuè）的表麵質量，加工表麵幾乎沒有變質（zhì）層。 使用慢走絲線切（qiē）割加工機床的防電解加工工藝，可較有效地將加工過程中電（diàn）解的破壞作用（yòng）降到最低程度。其加（jiā）工原理是在不（bú）產生放電的加工時間內（脈衝間隙）施加一反極性電壓，這種交變的正負脈衝電壓，使得間隙的平均電壓為零，防止電解作用這種有害現象的發生。 電極絲（sī）選用鍍鋅絲，其在加工（gōng）中不像黃銅絲那樣容易掉銅粉，加工的表（biǎo）麵不會積（jī）銅，表（biǎo）麵變質層可得到改善，工件表麵的硬（yìng）度更（gèng）高。 三、 加工精度問題 慢走絲線切割（gē）加工可以勝任高精度的模（mó）具零件加工。實際生產中，由（yóu）於操作不當或（huò）者工藝欠合理，會導致（zhì）加工精度（dù）出現問題（tí），一般有以下幾種情況。 1. 加工尺寸不合格（gé） 切割後的工件，實際測（cè）量尺寸超出了圖（tú）樣要求尺寸的公差（chà）範（fàn）圍，尺（chǐ）寸偏大或者偏小。這種情況，一般可以通（tōng）過修正（zhèng）程序偏移量來（lái）精確控製加工（gōng）尺寸。比如切（qiē）割凸模，尺寸偏（piān）大時可以將程序（xù）偏（piān）移量減（jiǎn）小。需要注意的是，這種調整是建立在機床本身固有良好精度與穩（wěn）定性的前提下，並且機床處於良好（hǎo）的維護保養狀態。同時，環境因（yīn）素對精密加工的影響（xiǎng）也（yě）非常大，室內（nèi）要達到21±2℃的恒溫要（yào）求、濕度40-80%，不能（néng）有陽光的直射或氣流。 2. 中凹或中凸情況 工件的上中下的尺寸不一致，實際生產中稱這（zhè）種情況為凹心鼓肚。出現這種情況的主要原因是加（jiā）工中電（diàn）極絲與工件（jiàn）的伺服進給狀態沒有處於（yú）良好的狀態。正（zhèng）常（cháng）的加工（gōng）要保證電極絲的伺服進給速度與蝕除速度大致相等，進（jìn）給均勻平（píng）穩。若（ruò）伺服進給速度過高（趨（qū）近於短路），即電極絲的伺服進給速度明顯超過蝕除速度，在切凸模時，就會出現鼓肚的不良情況，伺服進給速（sù）度太慢會出現凹（āo）芯的不良情況，切割凹模具則相反。可以根據這（zhè）一規律（lǜ）來調（diào）整機床的伺服進給速度，有效解（jiě）決（jué）模具零件（jiàn）中凹或中凸的尺寸精度問題。 3. 錐度現象 慢走絲線切割加工走絲（sī）速（sù）度較（jiào）慢，主切加工中電極（jí）絲會發生（shēng）損耗。盡管慢走（zǒu）絲線切割加工的電極絲是一次性使用，但（dàn）還（hái）是（shì）不可避免地存在（zài）電極絲損耗。因此其切縫（féng）特征（zhēng）為上寬下窄，這是模具零件加工存在微小錐（zhuī）度現（xiàn）象的主要原因。切割凸模時，零件（jiàn）的上端小，下端大，呈現一定的錐度，尺寸誤差在6μm左右（yòu）。顯然，可以通過適當提高機床的走絲速度來解決此問題。但該方法會增加加工成本，實際生產中（zhōng）可（kě）在編程時使用錐度補（bǔ）償功能，也就是給直身零件添加一個微小的錐度來修正（zhèng）這種精度差異。另外，可以適當加大絲張力，同時需要確認電極絲進行過精確的垂直度找正，上下噴嘴完好無損壞，正確地調節了修切時的低壓（yā）衝液流量。 4. 形狀誤差大 一般來講，加（jiā）工變形是產（chǎn）生形狀誤差大的主要原因，可以參考上麵相（xiàng）關介紹，從加（jiā）工工藝方麵進行改善。 加工中火花通道的壓力對電極絲產生較大的後向推（tuī）力，使（shǐ）電極絲發生微量彎曲，電極絲的（de）這種滯後表現，在切（qiē）割拐角時容易（yì）造成（chéng）角部塌陷。為了（le）提高拐角切割精度，可以使（shǐ）用機床的拐角控製功（gōng）能來改善拐角精（jīng）度問題。當加工（gōng）至拐角位置時，機床自動降低加工能量，降低衝水壓力，降低伺服進，采用延時等辦法來控製拐角精度。拐角策（cè）略（luè）分為內角和外角，可以分別設置它們的保護強度。應（yīng）根（gēn）據拐角精（jīng）度要求靈（líng）活應用拐角策略（luè）。對於小圓角、窄縫、微細零件的微精加工，可以采用細絲進行切割，以獲得更小的內角半徑。使用鍍鋅絲加工的（de）拐角加工精度高（gāo），特別是尖角部位的形（xíng）狀誤差比黃銅絲有明顯改善。 若電極絲（sī）的張力偏小，衝流壓力太（tài）高，電極絲抖動（dòng），都會造成加工不穩定，導致幾何形狀誤差增大，需要合理進行控製來減小形狀誤差。 5. 位置精度誤差大 模板上型（xíng）腔位（wèi）置的精度很大程度取決於加工（gōng）前的定位。為了實現（xiàn）高精度的定位精度，工件必須有精密、明確的基準麵。電極絲必須進行（háng）過自動（dòng）垂直找正，不要使用火花校（xiào）正的方法，因為它難（nán）以獲得較高精度的垂直度，會影響定位精度。使用四麵分中的定位方式能獲得更高（gāo）的定位精度，兩基準邊的感知誤差可以相互抵消。定位找邊（biān）要多進行幾次，檢查並（bìng）確認定位精度。跳步加工如果發生（shēng）較大的位置（zhì）精度誤（wù）差，要檢查（chá）加工是否發生變形。對（duì）於多（duō）型腔的加工，編程排工藝時，可以先對所（suǒ）有型孔（kǒng）進行粗加工，充分釋放材料的應力（lì），再統一進行修切加工，可以實現更高（gāo）精度的跳步精度。編程時不要使用增量編程方式，以免誤差疊加後產生較大的差值。機床的軸應按時進行維護保養（yǎng），加注潤滑油，及時進行機械精度的檢測與修正（zhèng），使機床處於（yú）良（liáng）好的精度狀態。 |
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