1 引言
電火花線切割加工是電火花加工的重要分支,是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲(通常是鉬絲或銅絲,直徑0.08~0.25mm)作為電極,在工件與電極絲之間加脈沖電壓,并在它們之間浸泡或澆注工作液介質(zhì);脈沖電壓將它們之間的工作液擊穿,以產(chǎn)生放電通道,瞬間溫度高達(dá)10000℃以上;高溫將工件熔化甚至汽化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的蝕除加工。
數(shù)控線切割可以通過(guò)調(diào)整間隙補(bǔ)償量來(lái)保證配合和加工精度,適用于加工各種形狀的模具。同時(shí)電極絲和放電間隙非常小,切縫約0.2mm,可以加工各種形狀復(fù)雜的工件,如:檢驗(yàn)樣板、異形孔、微細(xì)孔、窄槽、窄縫、上下異形工件、高硬度材料和貴金屬等。
在生產(chǎn)中常會(huì)有形狀非常復(fù)雜而精度要求很高的薄工件需要批量生產(chǎn),如果用傳統(tǒng)的單件加工,則效率低成本高。因此需要利用線切割對(duì)薄工件進(jìn)行多片加工的方法。
2 多片加工的加工方案
多片加工不是簡(jiǎn)單地將多片薄片疊加起來(lái)加工,單純的多片疊加會(huì)讓加工出來(lái)的多片薄片的邊緣熔化粘嵌在一起。即使用外力強(qiáng)行分開(kāi),也會(huì)對(duì)工件的表面質(zhì)量和精度造成難以修復(fù)的缺陷;若用熱脹冷縮的方式分開(kāi),也會(huì)對(duì)工件的金相結(jié)構(gòu)造成影響。多片加工利用金屬薄片或其它導(dǎo)電材料來(lái)隔開(kāi)相鄰的金屬工件,輔以適當(dāng)?shù)难b夾。只要導(dǎo)電隔片的安放位置適當(dāng),可以避免工件間的熔化粘嵌現(xiàn)象,工件可以輕易分開(kāi)。同時(shí)還能夠保證每次加工的多片工件的裝配精度,對(duì)于模具行業(yè)的薄工件是非常有利的。
3 多片加工的實(shí)施
以200mm×200mm×1mm 的薄工件為例,來(lái)分析其多片加工的實(shí)施:
(1)分析工件的加工工藝要求,選擇在適當(dāng)?shù)奈恢冒卜艑?dǎo)電隔片。導(dǎo)電隔片在工件的周邊每60~100mm 放一個(gè),在工件的內(nèi)部也同樣在這個(gè)間隔內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)奈恢梅胖谩?dǎo)電隔片的形狀和規(guī)格沒(méi)有固定的要求,一般用準(zhǔn)10~20mm 的圓形或10mm×10mm~20mm×20mm 的方形;如有些地方不便于放置常規(guī)的導(dǎo)電隔片,可以換成長(zhǎng)條形、三角形或環(huán)形的,尺寸無(wú)特別要求。
(2)按需要制作導(dǎo)電隔片。先按照工件的規(guī)格確定每次加工的薄工件數(shù)量。一般1~2mm 厚的工件可以是5~20 片的疊加。按照導(dǎo)電隔片的放置計(jì)劃來(lái)制作所需的導(dǎo)電隔片。
(3)選擇適當(dāng)?shù)难b夾方式。薄工件加工中裝夾困難,如果裝夾不好則極易變形甚至無(wú)法使用。常用的方法是用兩塊較厚的輔助裝夾塊將薄工件夾在中間后一起裝夾進(jìn)行切割,從而保證薄工件的切割精度。
4 多片加工的效率與效益
以200mm×200mm×1mm 的薄工件5 片疊加多片加工為例對(duì)多片加工與單片加工的效率與效益進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如下:(1)裝夾時(shí)間:?jiǎn)纹庸?span>5min/件,多片加工10min/次;(2)調(diào)參數(shù)與加工:?jiǎn)纹庸?span>50min/件,多片加工60min/次;平均電流5A;(3) 拆卸時(shí)間:?jiǎn)纹庸?span>3min/件,多片加工5min/次;(4)由于導(dǎo)電隔片是可以反復(fù)利用的,對(duì)于批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)其加工時(shí)間可以忽略;(5)5件總時(shí)間:?jiǎn)纹庸?span>=5×(5+50+3)=290min;多片加工=10+60+5=75min;(6)時(shí)間比例=75/290=26%。
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)形狀非常復(fù)雜而精度要求很高的薄工件進(jìn)行多片加工,既滿足了加工精度,又有效提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,節(jié)省了74%以上的生產(chǎn)時(shí)間和加工成本。對(duì)于金工實(shí)習(xí)來(lái)說(shuō),若學(xué)生在線切割實(shí)習(xí)人數(shù)多、設(shè)備少、時(shí)間短,采用分組操作、多片加工的方法可以讓每個(gè)學(xué)生既學(xué)到操作方法也得到實(shí)習(xí)作品。
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