大厚度工件及锥度产品加工有哪些需要注意事项

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大厚工件及锥度产品加工一直是线切割的重点加工对象，也是难点之一，提高大厚工件的垂直精度及加工效率，一直是线切割加工追求的目标之一。大厚工件切割常呈现凹模形和拱形。产生拱形或凹模形的原因一般是由于加工液的电阻比过低、切割丝的张力过小、导头间的距离过大等原因综合造成的。对于出现凹形的情况，可以通过降低二次切削时的平均加工电压(伺服基准电压)来解决，而对于出现拱形的情况，则要提高二次切削时的平均加工电压。

1. 切割大厚工件时的加工要点

在加工大厚工件时，可通过以下手段来提高大厚工件的垂直度和切割精度。

(1)加大切割丝的张力、减小喷头导头间的距离；

(2)采用直径较粗的切割丝进行加工，并增加加工次数；

(3)采用专用的喷嘴改善切削液的冷却效果。

2. 锥度切割的加工要点

对于锥度切割，其尺寸往往难以控制，且切割效率与无锥度切割相比低很多，尤其是在锥度很大的情况下，差别更大。这主要是由于锥度加工时排屑困难、切削液的环境不理想及电参数不合理等多方面的原因造成的。下面是笔者从实践中，针对锥度切割时的具体情形总结出的一些加工要点。

(1)由于锥度切割时排屑困难，导丝模导头部的切割丝拖动力较大，容易断丝，因此必须降低加工能量，增大放电间隔时间，增加加工过程中的平均电压；

(2)改善喷流状况，使用专用喷嘴，采取大开口朝上增加喷流流量，采用闭合加工法，减小Z轴高度，尽量使两喷嘴之间的距离最小；

(3)由于在锥度的加工过程中，各个断面层上的加工周长不同，放电间隙也不同，因此精加工时应采用比无锥度加工更多的切削量；

(4)由于切割丝自身的刚性等原因，上下导丝模导头与切割丝的倾斜会产生误差，改硬丝为软丝进行加工可减小因切割丝刚性引起的误差；

(5) 由于线切割加工其数控程序补偿是在xy平面内进行的，对于锥度加工，其补偿量与实际的补偿值会产生误差，如图1c所示。当程序的补偿量是A时，在锥角为α的情况下锥度表面实际的补偿量只有Acosα，由此产生的误差双边为2A(1－cosα)。所以在大锥度切割时，对程序补偿进行修正也是提高其切割精度的有效措施之一。

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况下也能保持与母体之间正常导电的要求。

为了实现上述目的，操作工人力图营造人为环境和条件来满足导电要求，即当工作人员在操作电火花线切割机遇到切割工件余留部位时，可采用在被切割部分和母体之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，使是火花加工得以继续进行，其具体做法与技巧如下：

(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，这可依照以下步骤进行：

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)剪成长条形，然后折叠，井保证折叠部分一长一短。

②然后把铜片折叠的弯曲部分用小手锤锤平，并用什锦锉修理成楔形；

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，同时在工件该部分的表面滴上502胶水(即环氧树脂瞬时快干胶)。

由于切割时，电火花线切割机冲水使工件所受压力较大，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，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，所以采用502胶水来保证被切割部分与母体材料固定；

④在将铜片塞进加工部位时，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，以免502胶水渗到，造成绝缘。此外粘贴连接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，以致影响工件加工质量。保证被切割工件余留部位形状的正确性和精度的可靠性。

(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应同时加紧，并且不能塞得过紧以免划伤工件的表面。不管是粘贴连接铜片还是填充导电铜缝隙的形状。都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，以保证铜片表面光滑以避免划伤工件已加工过的表面。

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探索出新的途径。

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