線切割在粉末冶金電動工具上的應用

摘 要：文章采用了線切割的方式制備了粉末冶金電動工具組配過程中必不可少的一個組件即壓銷墊，具體介紹了加工原理和方法，并配合舉實例說明制作過程容易出現(xiàn)的問題及解決辦法，結果表明：利用線切割方法制備的壓銷墊尺寸精密到位，組配穩(wěn)定長久，利于大批量生產。

關鍵詞：線切割；粉末冶金；壓銷；組配

1 概述

近年來，隨著粉末冶金技術的飛速發(fā)展，粉末冶金材料能夠充分滿足零件的使用要求，大大降低了生產成本，國內外電動工具廠紛紛使用粉末冶金齒輪等零件，我廠也在手槍鉆、沖擊鉆、電動螺絲批等系列電動工具進行了大批量生產，產品成熟穩(wěn)定，客戶反映良好。粉末冶金的高速發(fā)展也促進了快走絲線切割技術的發(fā)展和運用，例如：粉末冶金模具的制作、產品特殊部位切割方便檢測、大型零件設計機加工無法批量加工等。而電動工具的生產一般是成套的，存在某些產品組配的工序，最常見的就是行星架和行星齒輪的壓銷組配，本文介紹的就是在這道工序中線切割的應用，具體就是用線切割切割組配工裝中的壓銷墊，用于固定壓銷釘，確保行星齒輪與行星架的配合完好。

2 線切割的工作原理

電火花線切割簡稱線切割，線切割是一種電加工機床，其基本工作原理是利用連續(xù)移動的細金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。主要用于加工各種形狀復雜、材料特殊、精密細小的工件等。目前已經廣泛應用于生產中。

根據電極絲移動速度的大小分為高速走絲線切割和低速走絲線切割。我國普遍采用高速走絲線切割。高速走絲時，線電極采用高強度鉬絲，加工過程中鉬絲可重復使用。低速走絲時，多采用銅絲，電極絲只能一次性使用。

電極絲與工件之間的相對運動一般采用自動控制，現(xiàn)在已全部采用數字程序控制，即電火花數控線切割。

工作液起絕緣、冷卻和沖走屑末的作用。工作液一般采用皂化液。

3 壓銷墊制作實例

3.1 壓銷墊材料選擇與制作

根據實際要求我們選擇45#鋼為原材料，并且經過調質處理使其硬度達到HRC28-32，這樣能基本保證生產過程中的使用周期和組配質量的基本要求。

壓銷墊一般尺寸為Φ40，M8的螺紋孔和Φ30，M6的螺紋孔兩種，這是根據我廠的產品特性制作出來的，其他尺寸需根據情況調整。

3.2 下料

本文我采用我廠生產較成熟產品為例作說明，組配的兩個產品分別為（圖2）：

根據兩個產品的尺寸要求設計壓銷工藝，如下（圖3）：

并提出如下技術要求：銷釘中心距、高度符合圖紙要求，銷釘與孔配合牢固，每只銷釘脫拔力？芏1kN，注意檢查壓銷釘時，孔口不允許開裂。

根據產品特性及壓銷工藝我們確定了壓銷墊的高度，然后將制作好的壓銷墊材料固定于線切割機床上，通過打火花的方式確定銷墊材料是否垂直，保證切下來的材料保持很好的平面度，可適當放大材料高度，便于后道工序的加工，材料固定好后，利用電腦編程直接切割直線即可。

粗糙的材料準備好后，需要經過磨床的平磨方可得到需要的尺寸，經過平磨的材料平面度必須達到要求，否則壓銷過程中會出現(xiàn)相關問題。

3.3 編程

目前我所采用的是CAXA xp軟件對產品加工軌跡進行編程，首先根據產品的尺寸繪制加工軌跡如下（圖4）：

軌跡的設置需要根據壓銷墊材料的內孔徑的大小、銷釘的直徑等因素綜合考慮，根據實際經驗我們一般設置的加工軌跡的偏移量是向內部的，這樣能保證銷釘能充分完好的配合，避免沖壓時造成銷釘傾斜甚至崩掉，這主要由銷釘的直徑大小這一關鍵因素決定的。

3.4 線切割加工

將生成好的3B代碼導入電腦，并將準備好的壓銷墊材料平整的放在待加工區(qū)，穿好電極絲，這里要保證電極絲不能抖動，在X和Y軸方向的垂直度很好，調整好脈沖寬度及脈沖間隙，打開運絲筒電機和水泵電機開始加工。

3.5 組配

加工好的壓銷墊開始裝機，利用壓銷墊M8的螺紋孔固定在底座上，將銷釘放入孔內，再將行星架對準銷釘，利用壓銷機的壓力將銷釘與行星架配合在一起，如圖5所示：

這一步的關鍵是銷釘與行星架的配合度，銷釘不易過松，會脫落；也不易過緊，會造成行星架邊緣開裂；銷釘沖入行星架的深度也有一定標準，不可露頭太多或太少，不然影響裝配。這些因素都直接影響產品后期組配情況：噪音、使用持久度等。

銷釘與行星架組配完成后，與行星齒輪的組配效果如下（圖6）：

4 裝機效果

實際裝車后，這一整套電動工具組配安裝調試結果良好，各項性能均符合要求，使用效果良好，現(xiàn)已大批量生產。

參考文獻

[1]周作平，申小平.粉末冶金機械零件實用技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[2]王衛(wèi)兵.CAXA線切割應用案例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[3]伍端陽，梁慶.數控電火花線切割加工實用教程[M].北京：化學工業(yè)出版社，2015.

[4]齒輪手冊編委.齒輪手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1990.

作者簡介：劉魁（1988，03-），籍貫：安徽省桐城市。