带锥度零件的线切割加工原理

在零件加工过程中，经常遇到带锥度面、刃口或者上下异形（如天方地圆）等结构的加工，传统的加工方法很难精确、高质量地完成加工，数控电火花线切割加工机床能很好地完成此类零件的加工。带锥度切割加工的高速走丝电火花线切割机床，可用于锥度的切削加工。

锥度的切割加工是基于XY平面和UV平面联动来完成的。XY平面是指大拖板带动工件作平动，UV平面是上线架端点A'绕下线架端点A作倾斜运动，如图4-42所示，以下导轮中心点A为原点、A'为动点，电极丝AA'作半径为l的倾斜旋转运动，可以得到一个倒圆锥体，它在h高度平面（即下导轮中心到支撑平台）产生一个半径L的圆周轨迹，与此同时，电极丝作以L为半径，方向与l相反的圆周运动（平动）。

图4-42 锥度切割示意图(www.xing528.com)

如果要得到一个以基面中心O为原点，半锥角为α，上大下小，小端半径为R的倒圆锥体，只要XY平面作半径R+L的平动圆周运动，AA'作倾斜圆周运动，把倾斜运动和平动叠加，就能获得这个倒圆锥体。在UV平面上有半径为R+L+l的圆周运动，这里L是用以抵消作锥度倾斜运动而在h基面高度上产生的偏移量，因而方向与这个偏移量相反。用户只要设定H、h、α三个量，正确地编制切割程序，由计算机实现联动切割，就可以准确地完成锥度结构的切割加工。

由上述分析可知，要切割出结构尺寸合格的锥度工件，重要的是加工程序的正确，以使XY轴与UV轴能准确地联动。国内的机床一般都默认以工作台为基准进行编程，根据对图4-42的分析，必须对丝架上下支点间的跨距及其基面的距离作准确的测定和设定。由于大多数的线切割机床的下丝架是固定的，所以只要测定和设定好上丝架的尺寸，锥度的切割就能在程序的控制下准确地完成。

需要注意的是，多数快走丝线切割机床最大允许切割的锥度为6°，所以在进行锥度切割的时候，尤其是上下异形结构工件的切割时，结构的各个部分形成的锥度不可以超过6°，否则，由于结构的限制不可能切割出符合要求的结构。