慢走絲加工工藝及技術(shù)要點
1 導(dǎo)言
慢走絲線切開機(jī)床應(yīng)用廣泛而又重要,在塑料模、精細(xì)多工位級進(jìn)模的生產(chǎn)加工進(jìn)程中,能確保得到良好的尺度精度,直接影響模具的裝配精度、零件的精度以及模具的運用壽命等。因為加工工件精度要求高,因而在加工進(jìn)程中若有一點忽略,就會造成工件報廢,同時也會給模具的制作本錢和加工周期帶來負(fù)面影響。
在從事慢走絲切開機(jī)床編程與操作加工進(jìn)程中,結(jié)合多年的生產(chǎn)實踐,針對加工進(jìn)程中所出現(xiàn)的變形問題及遇到的困難,總結(jié)了幾點工藝處理辦法和加工操作方案
2 凸模加工工藝
凸模在模具中起著很重要的作用,它的設(shè)計形狀、尺度精度及資料硬度都直接影響模具的沖裁質(zhì)量、運用壽命及沖壓件的精度。在實踐生產(chǎn)加工中,因為工件毛坯內(nèi)部的殘留應(yīng)力變形及放電發(fā)生的熱應(yīng)力變形,故應(yīng)首先加工好穿絲孔進(jìn)行關(guān)閉式切開,盡可能避免開放式切開而發(fā)作變形。假如受限于工件毛坯尺度而不能進(jìn)行關(guān)閉形式切開,對于方形毛坯件,在編程時應(yīng)注意挑選好切開道路(或切開方向)。
切開道路應(yīng)有利于確保工件在加工進(jìn)程中一直與夾具(裝夾支撐架)保持在同一坐標(biāo)系,避開應(yīng)力變形的影響。夾具固定在左端,從葫蘆形凸模左邊,按逆時針方向進(jìn)行切開,整個毛坯根據(jù)切開道路而被分為左右兩部分。因為銜接毛坯左右兩側(cè)的資料越割越小,毛坯右側(cè)與夾具逐步脫離,無法抵抗內(nèi)部殘留應(yīng)力而發(fā)作變形,工件也隨之變形。若按順時針方向切開,工件留在毛坯的左邊,接近夾持部位,大部分切開進(jìn)程都使工件與夾具保持在同一坐標(biāo)系中,剛性較好,避免了應(yīng)力變形。一般狀況下,合理的切開道路應(yīng)將工件與夾持部位分離的切開
段安排在總的切開程序結(jié)尾,即將暫停點(Bridge)留在接近毛坯夾持端的部位。
下面?zhèn)戎仄饰鲆幌掠操|(zhì)合金齒形凸模的切開工藝處理。一般狀況下,凸模外形規(guī)則時,線切開加工常將預(yù)留銜接部分(暫停點,即為使工件在第1次的粗割后不與毛坯完全分離而預(yù)留下的一小段切開軌跡線)留在平面方位上,大部分精割結(jié)束后,對預(yù)留銜接部分只做一次切開,以后再由鉗工修磨平坦,這樣可削減凸模在慢走絲線切開上的加工費用。
硬質(zhì)合金凸模因為資料硬度高及形狀狹長等特色,導(dǎo)致加工速度慢且容易變形,特別在其形狀不規(guī)則的狀況下,預(yù)留銜接部分的修磨給鉗工帶來很大的難度。因而在慢走絲線切開加工階段可對工藝進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使外形尺度精度到達(dá)要求,免除鉗工裝配前對暫停點的修磨工序。
因為硬質(zhì)合金硬度高,切開厚度大,導(dǎo)致加工速度慢,改變變形嚴(yán)峻,大部分外形加工及預(yù)留銜接部分(暫停點)的加工均采納4次切開方式且兩部分的切開參數(shù)和偏移量(Offset)均共同。第1次切開電極絲偏移量加大至0.5—0.8mm,以使工件充沛開釋內(nèi)應(yīng)力及完全改變變形,在后邊3次能夠有滿足余量進(jìn)行精割加工,這樣可使工件最終尺度得到確保。
具體的工藝剖析如下:
(1)預(yù)先在毛坯的恰當(dāng)方位用穿孔機(jī)或電火花成形機(jī)加工好Φ1.0—Φ1.5mm穿絲孔,穿絲孔中心與凸模概括線間的引進(jìn)切開線段l長度選取5—10mm。
(2)凸模的概括線與毛坯邊緣的寬度應(yīng)至少確保在毛坯厚度的1/5。
(3)為后續(xù)切開預(yù)留的銜接部分(暫停點)應(yīng)挑選在接近工件毛坯重心部位,寬度選取3—4mm。
(4)為補(bǔ)償改變變形,將大部分的殘留變形量留在第1次粗割階段,增大偏移量至0.5—0.8mm。后續(xù)的3次選用精割方式,因為切開余量小,變形量也變小了。
(5)大部分外形4次切開加工完結(jié)后,將工件用壓縮空氣吹干,再用酒精溶液將毛坯端面洗凈,涼干,然后用粘結(jié)劑或液態(tài)快干膠(一般選用502快干膠水)將經(jīng)磨床磨平的厚度約1.5mm的金屬薄片粘牢在毛坯上,再按原先4次的偏移量切開工件的預(yù)留銜接部分(注意:切勿把膠水滴進(jìn)下水嘴或滴到工件的預(yù)留銜接部分上,以免造成不導(dǎo)電而不能加工)。
3 凹模板加工中的變形剖析
在線切開加工前,模板已進(jìn)行了冷加工、熱加工,內(nèi)部已發(fā)生了較大的殘留應(yīng)力,而殘留應(yīng)力是一個相對平衡的應(yīng)力體系,在線切開去除很多廢料時,應(yīng)力隨著平衡遭到破壞而開釋出來。因而,模板在線切開加工時,隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所發(fā)生的加工熱應(yīng)力的影響,將發(fā)生不定向、無規(guī)則的變形,使后邊的切開吃刀量厚薄不均,影響了加工質(zhì)量和加工精度。
針對此種狀況,對精度要求比較高的模板,一般選用4次切開加工。第1次切開將一切型孔的廢料切掉,取出廢料后,再由機(jī)床的主動移位、主動穿絲功用,完結(jié)第2次、第3次、第4次切開。a切開第1次,取廢料→b切開第1次,取廢料→c切開第1次,取廢料→……→n切開第1次,取廢料→a切開第2次→b切開第2次→……→n切開第2次→a切開第3次→……→n切開第3次→a切開第4次→……→n切開第4次,加工結(jié)束。
這種切開方式能使每個型孔加工后有滿足的時刻開釋內(nèi)應(yīng)力,能將各個型孔因加工次序不同而發(fā)生的相互影響、微量變形下降到最小程度,較好地確保模板的加工尺度精度。但是這樣加工時刻太長,機(jī)床易損件消耗量大,增加了模板的制作本錢。另外機(jī)床本身隨加工時刻的延長及溫度的動搖也會發(fā)生蠕變。因而,根據(jù)實踐測量和比較,模板在加工精度允許的狀況下,可選用第1次共同加工取廢料不變,而將后邊的2、3、4次合在一起進(jìn)行切開(即a切開第2次后,不移位、不剪絲緊
接著割第3、4次→b→c……→n),或省去第4次切開而做3次切開。這樣切開完后經(jīng)測量,形位尺度根本符合要求。4次及3次切開中各次的加工余量、加工精度、外表粗糙度的參考值見表1及表2。初步預(yù)算一下,型孔之間的移位、穿絲、剪絲、上水、下水等均按1min計算。選用這種切開辦法,加工1塊有100個型孔的模板,每次將會節(jié)約大約9h的加工時刻,切開4次共節(jié)約大約30h,這樣對運用費用貴重的慢走絲線切開機(jī)床來說,既進(jìn)步了生產(chǎn)功率,又下降費用消耗,因而也下降了模板的制作本錢。
4 凹模板型孔小角落的加工工藝
因為選用的切開絲直徑越大,切開出的型孔角落半徑也越大。當(dāng)模板型孔的角落半徑要求很小時(如R0.07—R0.10mm),則必須換用細(xì)絲(如Φ0.10mm)。但是相對粗絲而言,細(xì)絲加工速度較慢,且費用貴重(大多需進(jìn)口絲)。假如將整個型孔都用細(xì)絲加工,就會延長加工時刻,造成糟蹋。經(jīng)過細(xì)心比較和剖析,采納先將角落半徑恰當(dāng)增大,用粗絲切開一切型孔到達(dá)尺度要求,再替換細(xì)絲共同修割一切型孔的角落到達(dá)規(guī)則尺度。
下面是矩齒形凹模板(內(nèi)角落半徑為R0.07mm)的線切開加工工藝。
(1)先用Φ0.20mm切開絲加工模板型孔至要求尺度,內(nèi)角落部分加工至R0.15mm。
(2)退磁,關(guān)機(jī)。
(3)替換Φ0.10mm細(xì)絲。將切開絲輸送帶移至未運用過的方位。假如輸送帶3個方位均已運用且咬送細(xì)絲的作用欠安,則替換新的輸送帶。
(4)從頭找正中心。帶有2個金剛石錐體的切開絲導(dǎo)向插件(本導(dǎo)向插件為AGIE公司慢走絲線切開機(jī)床專用)點式支撐可使切開絲的下偏點被準(zhǔn)確的定位,使切開絲準(zhǔn)確地進(jìn)行導(dǎo)向。當(dāng)切開絲直徑為Φ0.20mm時,找正中心在b點,當(dāng)切開絲直徑為Φ0.10mm時,找正中心在a點,|ab|=|bo|-|ao|=0.1〖KF(〗2〖KF)〗-0.05〖KF(〗2〖KF)〗=0.0707mm。因而替換Φ0.10mm的細(xì)絲從頭找正中心的坐標(biāo)值應(yīng)與原中心坐標(biāo)值相差大約0.0707mm。
(5)修改圖形圓角半徑,從頭編程,避開其它型孔概括線,將型孔的角落半徑修整為R0.07mm。
5 多型孔凹模、固定板、卸料板的加工次序
多型孔凹模、固定板、卸料板考慮到各個型孔在加工進(jìn)程中受殘留應(yīng)力及加工熱力影響而發(fā)生的微量變形,因而在實踐生產(chǎn)中選用型孔加工次序共同的辦法確保其型孔方位變形的共同性,然后確保了凹模、固定板、卸料板型孔的同軸度。
6 結(jié)束語
慢走絲線切開機(jī)床加工精度高、功用強(qiáng),但加工本錢高,若要充沛發(fā)揮機(jī)床的作用,創(chuàng)造好的經(jīng)濟(jì)效益,必須對工件進(jìn)行合理的加工工藝剖析和技術(shù)功能剖析,充沛了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)功能以及熟練掌握機(jī)床的操作技能,合理選用水參數(shù)和電參數(shù),削減加工進(jìn)程中的斷絲狀況,在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),這樣才干最大限度地發(fā)揮機(jī)床的潛力,進(jìn)步生產(chǎn)功率。