原標題：【高訓智造】原創(chuàng)專業(yè)課堂第225期--定位滑座的線切割加工

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定位滑座的線切割加工

郭沃沛

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零件圖

如圖1所示為定位滑座零件圖，其材料為45鋼，小批量生產(chǎn)。要求零件互換性好。該零件的主要尺寸為46mm×36mm×15mm；階梯孔的尺寸為聲Φ?？變?nèi)有一個φ28mm，寬度為3mm的凹槽；零件在尺寸46mm的方向上有兩個凹槽，凹槽寬度為llmm；兩凹槽的距離為40mm±。尺寸精度要求高，C、D兩平面相對于孔φ24±

中心軸線B的對稱度公差為±，在46mm全長范圍內(nèi)垂直于A面的垂直度

公差為?？爪?4mm表面粗糙度μm，3mm凹槽表面粗糙度為μm，其他表面粗糙度均為μm。

圖1 定位滑座零件圖

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加工工藝路線

根據(jù)零件形狀和尺寸精度可選用以下加工工藝。

①下料：用φ60mm圓棒料在鋸床上下料。

②車床加工：車外圓和端面，外圓至最大尺寸，在厚度上留有—加工余量；鏜φ20mm和φ24mm的孔至圖樣要求。

③磨床加工：磨上下平面。

④線切割加工：加工零件外形和2個尺寸為llmm的凹槽。

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主要工藝裝備

①夾具：自制胎具、夾具。

②輔具：鉬絲校正器，壓板組件，手錘，扳手，靠板。

③鉬絲：直徑為φ的鉬絲。

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線切割加工工藝分析

由前面分析可知，用線切割加工，需要加工零件最大外形和C、D面所在的凹槽，需多次裝夾、多次加工。由圖1零件分析可知，C、D兩平面要求與孔中心線對稱，所以在加工凹槽時需以內(nèi)孔為基準，而孔和C、D平面所在的凹槽不處在同一個平面內(nèi)，在線切割加工中，直接以內(nèi)孔為基準加工凹槽比較困難。為了解決這一矛盾，在加工外形時，以內(nèi)孔φ24mm為基準，加工凹槽時以零件的外形為基準。在加工外形時，為了保證外形和內(nèi)孔位置的一致性，減少校正次數(shù)，需要自制胎具，胎具形狀及要求如圖2所示。

圖2 胎具

1一底板；2一心軸；3一螺釘

圖3 線切割加工

1一線切割毛坯；2一第一次線切割加工圖；

3一第二次線切割加工圖；4一第三次線切割加工圖

在裝夾零件時以內(nèi)孔定位。為了減少校正次數(shù)，保證外形和內(nèi)孔位置的一致性，在多件 加工中，胎具不能移動，而零件外形是一個封閉圖形，為了不破壞胎具，在加工外形時又需兩次裝夾、兩次加工。綜合前面分析，用線切割加工圖1所示的零件，需要三次裝夾三次加工，各工序加工的圖形如圖3所示。

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線切割加工步驟

(1)第一次線切割加工零件外形

①線切割加工工藝處理及計算

a．零件裝夾與校正 采用圖4所示的裝夾方式，在安裝胎具時，保證胎具在長度方向上與工作臺X軸大體平行，防止在加工過程中破壞胎具。裝夾零件時，要求零件底面和胎具上表面充分接觸，同時注意零件的方向，保證能完整地加工出零件。

b.選擇鉬絲起始位置和切人點 ·由于此工序?qū)儆谇懈钔?/p>

形，鉬絲可以在零件外面人絲，起始點為戶點，A點為切入點。如圖5所示。

c．確定切割路線：首次加工時，可以采用圖5所示的加工路線(箭頭所指方向)，再次加工時，為了防止手搖工作臺造成誤差，可以充分利用線切割的逆行加工功能，沿圖所指相反方向加工。

圖4 第一次裝夾示意圖

1一工作臺支撐板；2，5一壓板組件；

3一零件毛坯；4一胎具組件

d．計算平均尺寸 平均尺寸如圖5所示。

e．確定計算坐標系 以圓孔的圓心為坐標原點處，建立坐標系。如圖5所示。

f.確定偏移量 選擇直徑為φ的鉬絲，單面放電間隙為，鉬絲中心偏移量?＝／2+＝。

圖5 第一次切割路線圖

鉬絲中心軌跡圖

②編制加工程序

a．計算鉬絲中心軌跡各交點的坐標 。

b．編寫加工程序 采用3B編程，加工程序單(略)

③工件加工

a．鉬絲起始位置的確定 工件裝夾找正完畢后，需要確定鉬絲的起始點，即確定P點。

拆卸鉬絲，把鉬絲搖至胎具上φ10mm孔內(nèi)，重新裝上鉬絲，采用放火花法，檢查鉬絲的垂直度，調(diào)節(jié)鉬絲，使鉬絲在孔內(nèi)火花均勻。利用線切割自動找中心的方法找出孔的中心。在找中心前，必須保證孑L內(nèi)光滑無毛刺。為了提高找中心的精度，可以采用多次找中心。找完中心后，鎖住工作臺，手輪對零，重新拆卸鉬絲，松開工作臺，搖動手輪，使鉬絲向X軸負向移動26mm。向Y軸負向移動28mm。裝上鉬絲，鎖住工作臺，手輪對零，此位置即為P點。

b．選擇電參數(shù) 電壓：70～75V；脈寬：12～20μs；脈間：k＝6～8；電流：～2A。

c.工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為1:15。

d．零件加工 當首件加工完后，可利用線切割的逆向加工功能加工第二件。

(2)第二次線切割加工工件外形

①線切割加工工藝處理及計算

a．零件裝夾與校正 采用圖6所示的裝夾方式，用百分表校正靠板B面，在全長范圍內(nèi)指針擺動不大于，在安裝零件時，保證零件和靠板B面完全接觸。接觸后用壓板組件把零件固定好即可。

b．選擇鉬絲的位置 此工序?qū)儆谇懈钔庑?#xff0c;鉬絲可以在工件的外面切人，即在點P切入，而且只是切割一條直線。在P點位置，在X方向把鉬絲直徑和放電間隙直接考慮進去即偏離零件輪廓線?＝／2+＝；在y向上，P點的位置可以不受到約束，保證所編寫的程序能完整把零件切斷即可。點P的位置件如圖7所示。

圖6 第二次裝夾圖

l，5一工作臺支撐板；2，6一壓板組件；

3一零件；4一定位靠板

圖7 鉬絲位置

c.編寫加工程序單 所切零件長度為40mm，為了能完整把零件切斷，編寫長度應大于40mm，在這里取45mm，程序單如下：

N1 BOBOB45000 GY L2；

N2 DD；

②工件加工

a．鉬絲起始位置確定 在零件加工前，需要確定點P的位置，為了精確確定點P的X向坐標，在這里可以采用試切法，拿一廢料按照圖7裝夾的方法裝夾，試切廢料，切斷后，測量其長度，求出與所需要的長度之差，再搖動工作臺，使鉬絲移動到所需的位置上即可。

b．選擇電參數(shù) 電壓：70～75V；脈沖寬度：12～20μs；脈間：k＝6～8；電流：～2A。

c.工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為1:15。

圖8 第三次裝夾圖

l，7一工作臺支撐板；2，4一壓板組件；3一靠板；5一定位板；6一制件；8一夾具，

(3)加工凹槽

①線切割加工工藝處理及計算

a．零件裝夾與校正 采用圖8所示的裝夾方式。用百分表校正靠板，在全長范圍內(nèi)，百分表指針擺動不應大于。零件用夾具固定在靠板上，為了裝夾方便，裝夾零件時，可以把工作臺支撐板移動到圖8中的雙點化線位置上，使零件的底面和支撐板完全接觸，保證零件在高度方向上與工作臺垂直。裝夾零件完畢后，再把工作臺支撐板移開，防止加工過程中加工到支撐板。由于此零件屬于批量生產(chǎn)，為了以后裝夾方便并能加工出尺寸合格零件，在零件的左端安裝上定位板，安裝零件時，必須保證零件與定位板靠緊。

b．選擇鉬絲起始位置和切人點 由于此工序?qū)儆谇懈钔庑?#xff0c;鉬絲可以在零件外面人絲，起始點為P點，A點為切入點。如圖9所示。

圖9 加工路線

c.確定切割路線 此工序需要切割兩個凹槽,由于零件左端有定位板，為了便于校正，在首件加工時，先加工右端凹槽后加工左端凹槽。在加工右端凹槽時，加工路線為A→B→C→D；加工左端凹槽時，加工路線為G→H→I→J。在加工中，為了防止在A、D、G、J點上出現(xiàn)一小圓臺，分別把這四點延長至A、D、C、J點。此工序是屬于加工外形，在加工過程中可以不拆卸鉬絲，但必須讓開夾具8，防止破壞夾具，圖4—9中細實線是所作的輔助線，直線DE和FG的長度由夾具的位置而定。綜合上述，在首次加工中，加工路線為P→A→B→C→D→E→F→G→H→I→J；再次加工時，為了防止手搖工作臺造成誤差，可以充分利用線切割的逆行加工功能，沿J→I→H→G→F→E→D→C→B→A→P方 向加工。

d．計算平均尺寸 平均尺寸如圖10所示。

圖10 平均尺寸

圖11 鉬絲中心軌跡

e.確定計算坐標系 坐標系選在零件的中心位置，如圖10所示。

f.確定偏移量 選擇直徑為φ的鉬絲，單面放電間隙為，鉬絲中心偏移量?＝／2+＝。

②編制加工程序

a．計算鉬絲中心軌跡各交點的坐標 鉬絲中心軌跡如圖11所示，偏離零件輪廓線一?值。

b．編寫加工程序單 采用3B編程，加工程序單(略)

③零件加工

a．鉬絲起始點的確定 工件裝夾校正完畢后，需要調(diào)整鉬絲的垂直度。鉬絲在X向調(diào)整時，以線切割廠家提供的校正器為基準，在Y向上，以靠板B面為基準，采用放電火花法，調(diào)整線切割上導輪，使鉬絲和靠板B面均勻放電保證鉬絲與B面平行。當放電均勻時，搖動工作臺，使鉬絲向X向移動L＝一?＝，鎖住工作臺，Y向手輪對零。在X向，鉬絲與零件A面放電，當放電均勻時，搖動工作臺，使鉬絲向X向移動L＝，鎖住工作臺，X向手輪對零，此時鉬絲處在切割起始位置上，即P點。

b．選擇電參數(shù) 電壓：70～75V；脈沖寬度：～20μs；脈間：k＝6～8；電流：～2A。

c．工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為l:15。

d．加工零件 首件加工完畢，測量尺寸，及時對P點的位置進行修正。修正完后，利用線切割的逆向加工功能加工第二件。

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總結

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