基于Vision 5系统软件的硬质合金工件加工工艺研究

温圆臻，程秀容

（江西江钨硬质合金有限公司，江西 宜春 330600）

1 工件外型结构与材料分析

此工件是一个比较典型的慢走丝线切割类工件，需要加工的部分由于受工艺影响需要装夹两次。一次为钢件螺丝孔的加工，一次为钢件基准孔和硬质合金型腔的加工。

本次加工所用材料：Cr12MoV钢和YG15硬质合金，Cr12MoV钢为模具钢，该钢具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以及微变形、综台性能优良和广泛的适应性。YG15为WC-Co类合金，其合金成分中以碳化钨（WC）为主，钴（Co）含量为15%，该硬质合金具有较高的硬度和良好的耐磨性及电加工性，综合性能好，适合用于制作粉末压制模具和钨钢冷镦模具及型腔较复杂的钨钢模具。

2 装夹定位方案的制定

由于此次加工的工件垂直度要求高。我们磨床不具备磨削后平行度在0.005mm以内磨削工艺，正装不能保证使用时的模腔垂直度，故需要反装加工，使之底面朝上。这导致虎钳夹持外形小圆会遮挡住大圆，影响另一方向方向孔加工，所以需要两次装夹。然后采用打表找正，找平底面平行度为0.002mm以内。

3 切割丝的选择

根据切割丝的特点和被加工材料的种类，综合考虑其通用性、经济性以及现有条件限制。本文选择阿奇夏米尔的AC CUT VE 900系列镀锌丝，镀锌丝的大小为0.25mm符合该工件加工要求。

4 切削参数的选择

考虑此次加工采用工件、切割丝，并结合数控慢走丝的实际情况，在以往实践经验的基础上，确定适合此次加工的切割参数，具体见后面的“钢镶硬质合金模腔加工工艺卡”。

5 加工工艺分析与制定

本工件采用Vision 5系统软件进行切割路径的编制。Vision 5系统软件提供了多种加工技术和加工功能，各种加工方式将直接影响工件加工的质量和效率。如果要达到加工技术要求，就需要在编制加工切割路径时，针对不同的加工特点，选择合理的加工切割路径。

5.1 加工思路

加工思路：粗加工→半精加工→精加工→超精加工。具体如下：①粗加工：粗加工用于迅速去除内腔的多余材料，提高生产效率。②半精加工：由于粗加工线切割速度快和电流较大，工件留有一定的余量。半精加工就是去除过多的余量，减小精加工时受力，提高工件的加工精度。③精加工：把工件的型腔表面加工到尺寸变化较少，火花腐蚀纹路较浅。④超精加工：把工件加工到图纸要求的尺寸、位置度和表面粗糙度。

5.2 加工难点分析

基于以上工艺分析、材料特点及技术要求，本次加工难点有四个：一是材料冷缩问题，二是位置度要求高问题，三是垂直度要求高问题，四是整体加工后粗糙度问题。

5.2.1 材料冷缩问题

由于本工件是由钢镶合金，加工时完全浸泡在去离子水工作液中，水温基本低于室温，加工时会进行冷缩不一致问题，先加工中心型腔，会导致中心无支撑力，挤压后有个别面出现垂直度不行，如遇有较尖锐角时，应力集中导致出现裂纹。所以我们先加工φ8.5圆孔，其要求不高，刚好可以在加工时释放应力，以保证后续加工的平稳。

5.2.2 位置度要求高问题

需达到其中心距离两边孔位置公差为±0.002mm，其中心与两边孔在同一中心公差为±0.002mm，在一次加工成型中较为难以实现，本文使用的方法为先粗加工去除多余余量，在精加工两个φ10的孔，用丝进行测量校准中心偏移，在进行位置精度补正。然后加工中心型腔。

5.2.3 垂直度要求高问题

其φ10孔垂直度要求为0.002mm，中心型腔为0.003mm，因前面先加工φ8.5的孔，后又进行粗割去余量，应力基本释放完成。不容易导致出现个别面垂直度不行的问题。但是由于设备原因，操作原因，工艺原因还是会出加工后整体垂直度不行。设备原因基本无法补正，如和你需要加工的垂直度相差0.005以内，还可以进行微调，具体操作需要看加工的高度，计算出倾斜的夹角，然后在程序编制的时候加工加工锥度。操作原因最大的问题是工件接触面与工作台不平，未装载紧密，加工时有微动，此问题在最后加工好工件时可以在用千分表测量平面，看是否有出现高低不平问题。还有喷丝嘴未清理干净，导致切割加工时水流被带偏影响丝的垂直。此问题较难发现，前期准备工作一定要做好。工艺原因基本在于切割加工时追求效率和表面质量，导致和加工工艺不匹配，电流过大，速度过快，速度过慢等都会影响。这种问题导致的一般是大小头，建议测量上口和下口的偏差，在实际加工过程中进行编程补正。

5.3 加工工艺卡的制定

基于以上分析，比较几种加工方法，提出以下加工方案，如表1所示。

6 结语

综上所述，根据此次加工采用的工件、镀锌丝，结合数控慢走丝的实际情况，在以往实践经验的基础上，确定了适合此次加工的走丝参数。另外，根据钢镶合金模具的加工特点及加工难点，通过对Vision 5系统软件对不同的加工方式与切割路径进行详细分析与比较，提出了合理的加工工艺。通过亲自实践，使用上述加工方案既顺利解决了加工中的难点问题，而且加工效率较高，加工的工件能达到各项技术要求。可见，编制的加工工艺合理。