淺談線切割錐度編程與加工實(shí)例

孫耀恒　房明　馬永紅

線切割加工技術(shù)應(yīng)用廣泛，主要用于模具加工，貴重金屬下料等。優(yōu)點(diǎn)是加工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生切削力，無切屑。本文通過在北京迪蒙卡特線切割機(jī)床上，對(duì)一個(gè)模具的加工案例，對(duì)線切割錐度加工進(jìn)行了探索性研究，并提出了電參數(shù)選擇、程序編制以及實(shí)際操作等方面的一些具體措施。

一、加工工藝分析

工件如圖 1所示，零件材質(zhì)為 Cr12mov，需要對(duì)型腔加工。因?yàn)椴皇桥可a(chǎn)，型腔尺寸精度要求高，加工深度大。夾具選擇螺栓壓板。線切割加工幾乎不會(huì)產(chǎn)生切削力。加工的過程中合理選擇電加工參數(shù)，否則易短絲，影響零件加工精度。因此加工工藝為：先加工 8度斜面加工，可以使殘料容易脫落，最后加工精度要求高的直型腔保證加工精度。

二、加工準(zhǔn)備

在加工前一定要校正鉬絲的垂直度，校正的方法是使用垂直塊，放電檢查鉬絲的垂直度。編制加工程序，在加工的過程中可以選擇手工編程和計(jì)算機(jī)編程，手工編程方便簡(jiǎn)單，容易修改。計(jì)算機(jī)編程快捷?？梢赃x擇線切割機(jī)床自帶的 TCAD軟件進(jìn)行編程，在編程時(shí)先繪制加工圖形，才能生成加工程序。

1.手工編程

錐度編程采用絕度坐標(biāo)（單位為微米），要求上下平面圖形的坐標(biāo)系統(tǒng)一，編程時(shí)每一直紋面為一段。直紋面是由上平面的直線段或圓弧段與對(duì)應(yīng)下平面的直線段或圓弧段構(gòu)成的特殊曲面。編程時(shí)要求出直線或圓弧起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心點(diǎn)坐標(biāo)，而且上下平面的起點(diǎn)和終點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。上下平面線段的段數(shù)相同。

程序格式如下：

X1 Y1上平面起點(diǎn)坐標(biāo) X2 Y2上平面終點(diǎn)坐標(biāo)L或者 C上平面為直線用 L，圓弧用 C，若為 “C”，

則需要加入下列兩行：

X0 Y0 圓心點(diǎn)坐標(biāo)

C或 W C為逆圓弧 W為順圓弧

X3 Y3 下平面起點(diǎn)坐標(biāo)

X4 Y4 下平面終點(diǎn)坐標(biāo)

L或者 C上平面為直線用 L，圓弧用 C，若為 “C”，則需要加入下列兩行：

X0 Y0 圓心點(diǎn)坐標(biāo)

C或W C為逆圓弧W為順圓弧

A或 Q A為段之間的分隔符，Q為程序結(jié)束符

2.計(jì)算機(jī)編程

（1）在 TCAD中繪制如圖 2所示圖形。因?yàn)殄F度程序生成需要上下截面圖形的圖元數(shù)目一樣，即所生成的程式代碼條數(shù)一樣。例如：上平面為一個(gè)矩形，下平面為一個(gè)圓，因?yàn)樯舷陆孛鎴D形的圖元數(shù)目一樣，所以在作圖過程中，要把整圓分成 4部分圓弧，如圖 3在 A、B、C、D四個(gè)地方把圓打斷與另一截面矩形的頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。

（2）以穿絲孔的圓心為起切點(diǎn) A。

（3）選取切割路徑：選擇“線切割→線切割→ M →點(diǎn)取屏幕下方的輔助指令“引入”→選擇起切點(diǎn) A →點(diǎn)切入點(diǎn)，屏幕下方的中點(diǎn)→點(diǎn)取圓弧找出中點(diǎn) B點(diǎn)→選取圖元→拾取里面的圖元→指定切割方向”。

（4）使用同樣的方法以 C點(diǎn)為切入點(diǎn)，選取外面的圖元，保證兩個(gè)切割方向一致。

（5）生成加工代碼：選擇“線切割→線切割→ P →點(diǎn)取輔助指令 S →加入路徑程式補(bǔ)償 0.1，退出→點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，輸入要生成的文件名 10 →點(diǎn)擊 P里面的 E →屏幕上顯示生成的代碼”。

（6）選擇“文件→放棄作圖→是”。

（7）執(zhí)行TCAD里面的 TRAN文件。具體操作步驟：C：＼TCAD>TRAN → File Name：10.nc （輸入文件名及后綴名 ） → Pointnum：100。

（8）加工時(shí)按照存儲(chǔ)路徑調(diào)出加工程序即可 C：/TCAD/10.RES。

注意：根據(jù)編程時(shí)選取里邊和外邊的先后順序不同，加工出的錐度不同。

三、錐度加工操作

在加工錐度時(shí)，需要測(cè)量以下參數(shù)。

（1）工件高度：所切工件的實(shí)際高度（40mm）。

（2） Z軸高度：上下導(dǎo)輪中心距（需要實(shí)際測(cè)量后應(yīng)當(dāng)記錄，以備下次使用）經(jīng)過實(shí)際測(cè)量上下導(dǎo)輪中心距為142mm。

（3）導(dǎo)輪半徑：北京迪蒙卡特機(jī)床導(dǎo)輪半徑為 17mm（此參數(shù)已經(jīng)設(shè)置好，無需改動(dòng)）。

（4）下導(dǎo)輪與工件下平面的（工作臺(tái)面）距離：此參數(shù)出廠前設(shè)置好，無需改動(dòng)。查閱機(jī)床使用說明書下導(dǎo)輪到工作臺(tái)面的距離為 57.4mm。

加工系統(tǒng)進(jìn)入錐度加工，按”F6”設(shè)置機(jī)床參數(shù)，將已經(jīng)測(cè)量完的參數(shù)輸入到機(jī)床參數(shù)對(duì)話框中。設(shè)置完參數(shù)后如圖 4所示。

四、電加工參數(shù)的選擇

根據(jù)加工工件的厚度選擇脈寬，當(dāng)加工工件較薄時(shí)，可以選擇小脈寬，工件厚度較大時(shí)選擇大脈寬，由于工件的薄厚不同，以及表面質(zhì)量要求，脈沖參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況靈活選取?？梢愿鶕?jù)表選擇。

五、容易出現(xiàn)的問題及解決措施

鉬絲回直操作，在加工的過程中如果出現(xiàn)短絲現(xiàn)象，需要將鉬絲回到垂直狀態(tài)，可以在如圖 4所示中按下 “F6”鍵，鉬絲在原地回直，按“F5”鍵回到起切點(diǎn)，穿好鉬絲，再開始加工。

短路回退操作，導(dǎo)致短路的原因一般是鉬絲狀態(tài)不好以及電加工參數(shù)調(diào)整不恰當(dāng)造成的。短路回退以后，消除短路狀態(tài)繼續(xù)向前加工，如在沒有到達(dá)短路點(diǎn)之前，在發(fā)生短路，此時(shí)抬起控制柜操作面板的“加工”鍵，使用本機(jī)變頻信號(hào)使機(jī)床走到原短路點(diǎn)。如果短路沒有消除，按F4鍵繼續(xù)回退，調(diào)慢進(jìn)給速度，直至短路消除。樣件如圖5所示。

六、結(jié)語

本文通過在線切割機(jī)床上加工錐度模具零件的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，把編程的思路、操作技巧和電參數(shù)的選擇做了詳細(xì)的闡述。從實(shí)例中可以發(fā)現(xiàn)，合理的編制錐度加工程序和合理選擇電加工參數(shù)可以保證零件的加工精度，對(duì)于不同錐度零件的加工，只要改變一下相關(guān)參數(shù)，例如：工件的高度，導(dǎo)輪的中心距，便可以完成其它錐度零件的加工。