精密线切割加工中工件余留部位切割的处理方法与技巧

2014-04-16夏敏

中国科技纵横 2014年2期

关键词：余留铜片电火花

夏敏

(中国南方航空工业(集团)有限公司工模具分公司,湖南株洲 412002)

精密线切割加工中工件余留部位切割的处理方法与技巧

夏敏

(中国南方航空工业(集团)有限公司工模具分公司,湖南株洲 412002)

在现在的许多高强度、高硬度、高精度的复杂工件加工中,应用得最为广泛的就是用精密度非常高的电火花线切割机进行切割。但如果遇到复杂形状的模具,需要对工件的余留部位进行加工时,普通的精密线切割方法就难以解决问题了。本文所讨论的就是如何用正确的方法来处理精密线切割加工中工件的余留部位,使工件加工精度高而不损失工件。

精密线切割加工工件余留部位切割工件精密切割

目前的高精度、高强度工件加工工作中，用到最多的切割方法是用电火花线切割机进行切割，相比于传统的切割工具，具有更高的切割强度与精度。而随着科技技术的不断发展，许多工件正在走向复杂化，不光具有很高的强度与精度要求，还有更加复杂的结构，很容易出现许多难以加工的余留部位，传统的线切割加工工艺已经渐渐地满足不了工件加工的需求。

1 使用传统电火花线切割机加工方法的不足

传统的电火花线切割机加工方法的不足主要体现在精密复杂的高强度工件加工的时候，对于工件余留部位的加工难以解决。这类工件的余留部位，由于本身的高强度，一般的切割设备难以完成，而如果一次性用线切割方法切割又容易受到工件复杂结构的影响，破坏工件的精度。而要采用多次加工的方法进行余留部位的线切割，又容易出现电火花线电路断电的情况，无法持续进行线切割加工。

特别是线切割工作时的断电情况更是难以避免，因为工件中的余留部位通常是不规则地分布在工件多处，在切割时导电回路一旦切割掉一块余留部位，就肯定会导致电火花切割机器断电。因此，鉴于传统切割方法在对精密工件余留部位进行切割时所存在的不足，就必须要采用更加新颖的技巧来处理。

2 精密工件余留部位的切割加工处理方法

要解决精密工件余留部位的切割问题，最关键的切入点是要解决切割设备的断电问题，让电火花线切割机能够进行持续的切割工作。为了解决这一情况，就要保证在切割过程中一直有导体与切割回路连接，保持电路畅通。本文讨论的解决思路是使用铜作为导体保持电火花线切割的电路连接。

(1)铜导体的选择。为了保持工件的精密性，应该选用较为光滑干净的薄铜片作为材料，铜片要具有一定的可塑性，方便对其进行整形处理。选用的铜片分别作为两种情况下的导电用途，一种是将铜片固定在被切割部分作为导电之用，另一种是将铜片作为填充物塞入切割部分的间隙中使其起到导电的作用。

(2)铜片固定在切割部分的方法。将铜片固定在切割部位与母体材料之间，就是为了切割部分在切割时有好的定位，从而保障工件的切割加工质量。铜片的固定法相对来说较为简单，只需要将铜片整形并插入切割缝隙，用粘贴材料固定就可以了。1)铜片整形：将选用的铜片进行整形处理主要是为了提高切割时的精度，保证切割质量。一般是将一根铜片折叠成一长一短的两部分，并将两部分合并在一起用小锤锤平，最后再将铜片重叠部分的弯曲处修成尖状，就基本上完成了对铜片的整形。2)铜片固定：将铜片固定这一步是一项比较细致的工作，在将铜片塞入缝隙中的时候既不能太紧也不能太松，太紧有可能会损伤到工件表面，而太松则很容易不导电，起不到固定铜片应有的效果。因此为了形成良好的导电性，一般使用粘贴材料对铜片进行辅助固定，比如说常用的环氧树脂瞬时快干胶，就是一种非常合适的粘贴材料。另外，在固定铜片时，为了使喷嘴靠近工件，增加工件切割精度，需要在铜片插入缝隙后将其外面裸露的一段掰下，使其与工件表面贴合。将AD段铜片掰下与工件表面贴合之后，就可以使切割喷嘴与切割部位的D点更好地接近，保证工件余留部位的精密加工。

(3)铜片填充在加工缝隙中的方法。在加工缝隙中填充入铜片的目的同样是为了导电，只是由于适合的情况不一样，铜片固定所用的粘贴材料不导电，在遇到要使铜片与加工缝隙内部紧密接触的情况时，就需要用到铜片填充的方法充实加工缝隙。在填充缝隙之前，和固定铜片的方法一样，也需要对铜片进行整形处理，其整形步骤可以参考上文，整形形状也大致与铜片固定方法的整形形状相同。而铜片填充进入加工缝隙时，通常是以对称布置为原则，使填入的铜片松紧程度适中即可以了。而在一些如齿轮加工等不方便加入铜片的工件中，也可以将铜片换成铜丝。总之，可以根据具体的工件形状来选择合适的铜导体。

(4)电火花线切割方法。对切割缝隙进行了精密度提高以及切割设备的持续性导电处理之后，就可以进行下一步的正式切割了。在切割时所用的方法与寻常的精密工件的切割加工类似，只是在工件余留部位的切割中，更需要提高加工的精密度，让工件在不受到额外损伤的同时能够完成完美切割，以高效高质的效果应用到生产当中。如图，左边的工件是采用加入铜片的方法，而右边的工件没有加入铜片。通过对工件中每一个齿口弧度的对比可以发现，加入铜片进行加工所得到的工件具有更加高的精密度。

3 精密线切割加工工件余留部位的技巧注意要点

要使以上的工件余留部位的精密高强度加工成功实现，除了掌握其基本处理方法之外，还要知道切割处理中的技巧要点，在加工时对其要点多加注意，特别是对容易被忽视的细节更要着重关注。

(1)在固定或者填充铜片的时候要注意铜片的对称分布，并要将其塞紧，以免加工工件发生偏移，对加工的精度造成影响。特别是固定铜片时，在没有用粘贴材料进行加固处理之前，就应该使铜片具有一定的稳定性，否则难免会出现工件部位的偏移。(2)在使用粘贴材料的时候，要注意粘贴材料尽量不要靠近工件需要切割的余留部位。因为所用的粘贴材料多为液体，如果过于靠近余留部位的话，很容易造成切割设备的堵塞，中断切割工作进行。(3)在将铜片填充如加工缝隙的时候，要注意铜片表面的光滑洁净。因为加工工件虽然具有高强度，但其对精密度的要求同样非常高，如果铜片表面过于粗糙，则非常容易对工件造成损伤，对于精密工件的加工来说，一点微小的损伤往往就代表着极大的加工偏差。