线切割加工工艺优化方案

线切割加工工艺，包括加工前的准备、对零件结构和所用材料的特性进行分析、加工的技术要求、确定定位基准和零件的装夹方式，以及选择合适的工艺基准作为电极丝的定位基准，选择合理的放电参数等内容。图3-39所示为线切割加工工艺过程。

图3-39 线切割加工工艺过程

1.模坯的准备

模坯的准备，包括按模具零件图样中的规定，进行备料和线切割加工之前的全部加工。

（1）凹模模坯的准备 凹模模坯的加工工序见表3-8。

表3-8 凹模模坯的加工工序

（2）凸模模坯的准备 凸模模坯的准备可根据其结构特点，参照凹模的准备工序去除不需要的工序即可。但应注意以下几点：

1）为便于加工和装夹，一般将模坯锻成六面体。对形状和断面尺寸较小的模坯，可将几个凸模模坯锻成一件。

2）凸模的切割轮廓线与模坯侧面之间应预留出不小于5mm的切割余量。同时要留出装夹部位。

3）在有些情况下，为预防切割过程模坯发生变形，在模坯上加工出穿丝孔，切割的引入程序从穿丝孔开始。

2.工艺参数的选择

（1）脉冲参数的选择线切割加工一般采用晶体管高频脉冲电源，用单个脉冲能量小、脉冲宽和频率高的脉冲参数进行正极性加工。加工时，可改变的脉冲参数主要有：电流峰值、脉冲宽度、脉冲间隔、放电电流和空载电压等。要求较好的表面粗糙度时，应选择小的电参数；欲获得较大的切割速度，可选择较大些的电参数。但过大的加工电流受到排屑条件和电极丝截面积等因素的限制。快速走丝线切割加工脉冲参数的选择，参见表3-9。

表3-9 快速走丝线切割加工脉冲参数的选择

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（2）电极丝的选择 常用的电极丝有钼丝、钨丝和黄铜丝等。其中，钨丝的抗拉强度最高，常用钨丝的直径在φ0.03～φ0.1mm范围内，多用于各种窄缝的精加工，其价格昂贵。钼丝抗拉强度也很高，其直径为φ0.08～φ0.2mm，是目前国内快速走丝机床大多数首选的电极丝。黄铜丝适用于慢速走丝加工，其抗拉强度差，损耗大，常用直径为φ0.1～φ0.3mm。

电极丝粗细的选择主要与切缝的宽窄、切割厚度和拐角尺寸大小等有关。例如，加工尖角、窄缝的小型模具应选择较细的电极丝；如切割的部位厚大、使用大电流切割时，应选择较粗的电极丝。

（3）工作液的选配 工作液对切割速度、表面粗糙度、加工精度等均有一定程度的影响，因此，应根据加工特点进行正确选择。慢速切割常用去离子水作工作液；快速走丝的工作液为乳化液（质量分数为5%～10%的乳化油，其余为自来水）。

（4）电极丝位置的调整

1）目测法。如图3-40所示，目测法是利用穿丝孔处划出的十字基准线，观察电极丝与十字基准线的相对位置，移动拖板使电极丝与纵、横基准线相重合。这种方法的定位精度较差，一般为±0.1mm。

2）火花法。如图3-41所示，电极丝靠近工件时，当其间隙小于一定距离时会产生火花放电，可通过观察火花情况来调整电极丝位置。此法简单易行，但因电极丝高速运转易抖动而产生误差。当电极丝逼近工件时，从出现电火花到其均匀致密时的间隙范围较大，需凭经验确定放电间隙，由此推算电极丝中心离开基准线的距离。这种方法一般定位精度也是±0.1mm，当利用两侧火花找正中心时，可减少误差，精度为±0.05mm。

图3-40 目测法调整电极丝位置

图3-41 火花法调整电极丝位置

1—工件 2—电极丝 3—火花

3）自动找正中心。该种方法就是使电极丝在工件孔的中心自定位。其原理如图3-42所示。设P为电极丝在工件孔中的起始位置，先沿X横坐标向右进给，当与孔的圆周在A点接触后，立即反向进给并开始计算；直至与周边的另一点B接触时，再反向进给1/2的距离，移动到AB中心位置C，然后沿Y坐标向上进给。重复上述过程，最后自动在穿丝孔中心O点停止。微处理器控制的电火花线切割机床一般均具有该功能。

图3-42 电极丝自动找正原理图