数控加工前的准备包括的内容介绍

1.备料

模具工件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在加工中造成材料突然开裂。为减少这种影响，应在加工前作好工艺准备：下料—锻造—退火—机加工—画线—加工型孔—淬火—磨—退磁处理。

2.机床准备

选用单轴数控电火花成形机床，完成开机操作。使机床各部分在稳定的状态下运行。

3.工艺准备

工艺准备主要包括电极丝准备、工作液准备和加工准备。

（1）电极丝准备

1）电极丝材料选择。用于线切割的电极丝材料的种类很多，主要有纯铜丝、黄铜丝、专用黄铜丝、钼丝、钨丝、各种合金丝及镀层金属丝等，其中以钼丝和黄铜丝用得较多。详细内容将在后续章节中进行介绍。常用电极丝材料及其特点见表1-1。

表1-1 常用电极丝材料及其特点

一般情况下，快走丝机床常用钼丝作电极丝，钨丝或其他昂贵金属丝因成本高而很少使用，其他丝材因抗拉强度低，在快走丝机床上不能使用。慢走丝机床上则可用各种铜丝、钨丝、专用合金丝以及镀层（如镀锌等）的电极丝。

2）电极丝直径的选择。电极丝直径d应根据工件的切缝宽窄、工件厚度及拐角尺寸大小等来选择。如图1-15所示，电极丝直径d与拐角半径R的关系为

d≤2（R−δ）

在拐角要求小的微细线切割加工中，需要选用直径小的电极丝，但电极丝直径太小，能够加工的工件厚度会受到限制。电极丝直径与拐角极限和工件厚度的关系见表1-2。

图1-15 电极丝直径与拐角半径的关系

表1-2 电极丝直径与拐角极限和工件厚度的关系

（2）工作液准备 工作液对切割速度、表面粗糙度、加工精度等影响较大，加工时应合理选配。常用的工作液主要有乳化液和去离子水。

对于快走丝线切割加工，一般采用体积浓度为10%左右的乳化液。乳化液是由乳化油和工作介质配置（体积浓度为8%～15%）而成，工作介质可以是水，也可以是蒸馏水、高纯水、磁化水。

如果是慢走丝线切割加工，则普遍采用去离子水，适当添加某些导电液，增加工作液的电导率，有利于提高切割速度。

（3）加工准备 电火花加工时，电极和工件同时遭到不同程度的电蚀，单位时间内工件的电蚀量称为加工速度，单位时间内电极的电蚀量称为损耗速度。

加工速度一般采用单位时间内工件被蚀除的体积来表示，单位为mm³/min。在实际生产中衡量电极是否耐损耗，不只是看电极损耗速度v_电极，还要看同时达到的加工速度v_工件，因此采用相对损耗θ作为衡量电极耐损耗的指标，即

在电火花加工过程中，提高加工速度、降低电极损耗一直是人们努力追求的目标，具有重大的意义。加工准备阶段的任务就是综合考虑加工极性、电规准参数、工作液及其供液方式以及加工过程中的各种效应等因素，以便确定最优化的加工条件，实现高效、低损耗的电火花加工。

4.线切割机床的加工准备(www.xing528.com)

（1）装夹工件加工前首先要装夹，工件正确装夹，即正确定位和夹紧，才能保证加工质量。夹具可采用通用夹具和专用夹具。通用夹具在3.3节有详细叙述。专用夹具根据工件要求设计和使用，以压板夹具居多。由于工件的形状和尺寸不同，使用的夹具也不同。一些专业公司能根据加工要求制作不同的夹具，使工件的装夹变得快捷和方便。设计夹具要注意支撑点与加力点的位置，图1-16为几种正确装夹与不正确装夹的比较。

图1-16 工件在夹具上的正确与不正确装夹比较

线切割加工时夹具位置应对电极丝加工时的运动不产生影响。如果工件余量小或重量大，又需要悬臂安装时，可加一托板，如图1-17所示，使加工过程可靠进行。

图1-17 加托板装夹

压板夹紧方式很多，但最常用的还是螺钉夹紧。工件厚度不同，所需夹紧元件的种类和数量也有所差异，如图1-18所示。

图1-18 不同厚度工件螺栓压紧示意图

常用的装夹工具除压板夹具外，还有磁性夹具和分度夹具。磁性夹具采用磁性工作台或磁性表座夹持工件，不需压板、螺钉，操作更快速。分度夹具靠机械实现分度，由于装置自动编程软件功能强大，此类夹具已很少应用。

（2）校表 校表的方法如图1-19所示。

为了加工出精度良好的工件，要充分注意工件的安装，做到六面平行。通过机床的坐标旋转功能可以使X、Y轴的动作配合工件进行坐标旋转加工，省去校表工序。但在平常使用时，都是以X、Y轴为基准来安装工件，这时就需要校表工作，使工件与X、Y、Z轴平行，前提是校表面必须经过研磨。

图1-19 工件的校表方法

校表步骤如下：

1）钢板装在上臂上后，再装千分表。

2）工件平行安装，轻轻拧紧夹紧夹具。

3）让千分表沿X或Y方向走动，调整工件的位置使指针不再摆动。工件侧面以及上表面也进行同样的操作。

4）连接电极丝，在同一表面的几处进行接触感知，如果测得数值无偏差，则校表为正确。

（3）找边与分中 找边与分中的方法有两种。一种是无代码操作法，另一种是代码操作法。无代码的优点是无需记住代码，只需填入一定的数值就能实现工件的找边或分中，如图1-20所示。首先依次单击屏幕右侧工具条中的“手动”按钮与“无代码”按钮，再单击屏幕下方工具条中坐标设置按钮进入坐标设置，通过对工件与安装的实际测量，输入坐标数值和半程坐标数值（若系统无需输入半程坐标数值，可忽略此项），回车确定。此方法适用于生手或对操作速度不做要求的人员使用。代码操作法是在MDI中输入代码，实现工件快速地找边与分中，如图1-21所示。依次单击屏幕右侧工具条中的手动按钮与MDI按钮，再输入对应的代码即可完成找边与分中，此方法适用于熟练工人或专业操作人员，可大大提高找边与分中的速度。

图1-20 无代码操作法

图1-21 MDI操作法