一、大厚工件及錐度切割的加工要點(diǎn)

    大厚工件及錐度產(chǎn)品加工一直是線切割的重點(diǎn)加工對(duì)象，也是難點(diǎn)之一，提高大厚工件的垂直精度及加工效率，一直是線切割加工追求的目標(biāo)之一。大厚工件切割常呈現(xiàn)如圖1所示的凹模形和拱形。產(chǎn)生拱形或凹模形的原因一般是由于加工液的電阻比過低、切割絲的張力過小、導(dǎo)頭間的距離過大等原因綜合造成的。對(duì)于出現(xiàn)凹形的情況，可以通過降低二次切削時(shí)的平均加工電壓(伺服基準(zhǔn)電壓)來解決，而對(duì)于出現(xiàn)拱形的情況，則要提高二次切削時(shí)的平均加工電壓。

    1. 切割大厚工件時(shí)的加工要點(diǎn)

    在加工大厚工件時(shí)，可通過以下手段來提高大厚工件的垂直度和切割精度。

    (1)加大切割絲的張力、減小噴頭導(dǎo)頭間的距離；

    (2)采用直徑較粗的切割絲進(jìn)行加工，并增加加工次數(shù)；

    (3)采用專用的噴嘴改善切削液的冷卻效果。

    2. 錐度切割的加工要點(diǎn)

    對(duì)于錐度切割，其尺寸往往難以控制，且切割效率與無錐度切割相比低很多，尤其是在錐度很大的情況下，差別更大。這主要是由于錐度加工時(shí)排屑困難、切削液的環(huán)境不理想及電參數(shù)不合理等多方面的原因造成的。下面是筆者從實(shí)踐中，針對(duì)錐度切割時(shí)的具體情形總結(jié)出的一些加工要點(diǎn)。

    (1)由于錐度切割時(shí)排屑困難，導(dǎo)絲模導(dǎo)頭部的切割絲拖動(dòng)力較大，容易斷絲，因此必須降低加工能量，增大放電間隔時(shí)間，增加加工過程中的平均電壓；

    (2)改善噴流狀況，使用專用噴嘴，采取大開口朝上增加噴流流量，采用閉合加工法，減小Z軸高度，盡量使兩噴嘴之間的距離最小；

    (3)由于在錐度的加工過程中，各個(gè)斷面層上的加工周長不同，放電間隙也不同，因此精加工時(shí)應(yīng)采用比無錐度加工更多的切削量；

    (4)由于切割絲自身的剛性等原因，上下導(dǎo)絲模導(dǎo)頭與切割絲的傾斜會(huì)產(chǎn)生誤差，改硬絲為軟絲進(jìn)行加工可減小因切割絲剛性引起的誤差；

    (5)由于線切割加工其數(shù)控程序補(bǔ)償是在xy平面內(nèi)進(jìn)行的，對(duì)于錐度加工，其補(bǔ)償量與實(shí)際的補(bǔ)償值會(huì)產(chǎn)生誤差，如圖1c所示。當(dāng)程序的補(bǔ)償量是A時(shí)，在錐角為α的情況下錐度表面實(shí)際的補(bǔ)償量只有Acosα，由此產(chǎn)生的誤差雙邊為2A(1－cosα)。所以在大錐度切割時(shí)，對(duì)程序補(bǔ)償進(jìn)行修正也是提高其切割精度的有效措施之一。 

a)凹模型                  b)拱形                   c)錐度補(bǔ)償

    圖1 切割大厚度工件時(shí)產(chǎn)生的誤差形式

    二、錐度數(shù)控加工編程實(shí)例

    錐度切割的數(shù)控編程可以根據(jù)實(shí)際情況采取相對(duì)靈活的方式進(jìn)行。

    1 . 固定錐度加工編程

    對(duì)于上下形狀相同的固定錐度，只需按對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)參考平面編制二維的輪廓加工程序，然后利用數(shù)控線切割系統(tǒng)本身固有的固定錐度切割加工功能即可進(jìn)行錐度的切割。圖2 所示的是某凹模零件的數(shù)控加工與程序代碼。這種方法直觀，程序簡潔，容易發(fā)現(xiàn)出程序中的錯(cuò)誤，是常用的固定錐度切割加工編程手段。#p#分頁標(biāo)題#e#

圖2 固定錐度加工編程

        2. 變錐度切割加工編程

    在實(shí)際產(chǎn)品的加工中，經(jīng)常碰到產(chǎn)品的上下形狀各異或形狀大致相似而錐度不等的變錐度切割加工。針對(duì)這類產(chǎn)品常采用上下異形的編程方法，即將工件上下平面的輪廓按實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行三維造型，然后利用CAM軟件的四軸聯(lián)動(dòng)錐度切割的刀具軌跡進(jìn)行編程，這種方式產(chǎn)生的程序量較大。圖3是某上圓下方的產(chǎn)品及其加工的程序。

圖3 變錐度加工編程

    3. 固定錐度換向編程

    圖4為某薄壁零件產(chǎn)品。該產(chǎn)品的內(nèi)表面和外表面的錐度方向一致，如采用固定錐度，不能一次將輪廓全部加工出來，若采用上下異形的變錐度法進(jìn)行編程，產(chǎn)生的程序量很大，為此筆者結(jié)合固定錐度的編程方法，將內(nèi)表面和外表面采用錐度換向的方法在一個(gè)程序中同時(shí)完成內(nèi)外表面的加工，在保證了產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高了加工的效率。

圖4 固定錐度換向編程

    三、結(jié)束語

    數(shù)控線切割加工是一件實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，需要在實(shí)踐中不斷探索，才能找到最佳的加工參數(shù)。本文只討論了大厚工件及錐度產(chǎn)品的線切割加工策略，重點(diǎn)闡述了錐度線切割加工的一些加工要點(diǎn)，可能掛一漏萬，歡迎廣大讀者商榷。