歡迎來到【高訓智造】原創專業課堂第225期，本期由郭沃沛老師給大家帶來線切割小課堂。
如圖1所示為定位滑座零件圖，其材料為45鋼，小批量生產。要求零件互換性好。該零件的主要尺寸為46mm×36mm×15mm；階梯孔的尺寸為聲Φ24mm4-0.Olmm。孔內有一個φ28mm，寬度為3mm的凹槽；零件在尺寸46mm的方向上有兩個凹槽，凹槽寬度為llmm；兩凹槽的距離為40mm±0.02mm。尺寸精度要求高，C、D兩平面相對於孔φ24±
0.Olmm中心軸線B的對稱度公差為±0.02mm，在46mm全長範圍內垂直於A面的垂直度
公差為0.02mm。孔φ24mm表面粗糙度R0.8μm，3mm凹槽表面粗糙度為R3.2μm，其他表面粗糙度均為Rl.6μm。
根據零件形狀和尺寸精度可選用以下加工工藝。
①下料：用φ60mm圓棒料在鋸床上下料。
②車床加工：車外圓和端面，外圓至最大尺寸，在厚度上留有0.2—0.3mm加工餘量；鏜φ20mm和φ24mm的孔至圖樣要求。
③磨床加工：磨上下平面。
④線切割加工：加工零件外形和2個尺寸為llmm的凹槽。
①夾具：自製胎具、夾具。
②輔具：鉬絲校正器，壓板組件，手錘，扳手，靠板。
③鉬絲：直徑為φ0.18mm的鉬絲。
由前面分析可知，用線切割加工，需要加工零件最大外形和C、D面所在的凹槽，需多次裝夾、多次加工。由圖1零件分析可知，C、D兩平面要求與孔中心線對稱，所以在加工凹槽時需以內孔為基準，而孔和C、D平面所在的凹槽不處在同一個平面內，在線切割加工中，直接以內孔為基準加工凹槽比較困難。為了解決這一矛盾，在加工外形時，以內孔φ24mm為基準，加工凹槽時以零件的外形為基準。在加工外形時，為了保證外形和內孔位置的一致性，減少校正次數，需要自制胎具，胎具形狀及要求如圖2所示。
圖3 線切割加工
1一線切割毛坯；2一第一次線切割加工圖；
3一第二次線切割加工圖；4一第三次線切割加工圖
在裝夾零件時以內孔定位。為了減少校正次數，保證外形和內孔位置的一致性，在多件 加工中，胎具不能移動，而零件外形是一個封閉圖形，為了不破壞胎具，在加工外形時又需兩次裝夾、兩次加工。綜合前面分析，用線切割加工圖1所示的零件，需要三次裝夾三次加工，各工序加工的圖形如圖3所示。
(1)第一次線切割加工零件外形
①線切割加工工藝處理及計算
a．零件裝夾與校正 採用圖4所示的裝夾方式，在安裝胎具時，保證胎具在長度方向上與工作檯X軸大體平行，防止在加工過程中破壞胎具。裝夾零件時，要求零件底面和胎具上表面充分接觸，同時注意零件的方向，保證能完整地加工出零件。
b.選擇鉬絲起始位置和切人點 ·由於此工序屬於切割外
形，鉬絲可以在零件外面人絲，起始點為戶點，A點為切入點。如圖5所示。
c．確定切割路線：首次加工時，可以採用圖5所示的加工路線(箭頭所指方向)，再次加工時，為了防止手搖工作檯造成誤差，可以充分利用線切割的逆行加工功能，沿圖所指相反方向加工。
圖4 第一次裝夾示意圖
1一工作檯支撐板；2，5一壓板組件；
3一零件毛坯；4一胎具組件
d．計算平均尺寸 平均尺寸如圖5所示。
e．確定計算坐標系 以圓孔的圓心為坐標原點處，建立坐標系。如圖5所示。
f.確定偏移量 選擇直徑為φ0.18mm的鉬絲，單面放電間隙為0.01mm，鉬絲中心偏移量ƒ＝0.18／2+0.0l＝0.1mm。
②編制加工程序
a．計算鉬絲中心軌跡各交點的坐標 。
b．編寫加工程序 採用3B編程，加工程序單（略）
③工件加工
a．鉬絲起始位置的確定 工件裝夾找正完畢後，需要確定鉬絲的起始點，即確定P點。
拆卸鉬絲，把鉬絲搖至胎具上φ10mm孔內，重新裝上鉬絲，採用放火花法，檢查鉬絲的垂直度，調節鉬絲，使鉬絲在孔內火花均勻。利用線切割自動找中心的方法找出孔的中心。在找中心前，必須保證孑L內光滑無毛刺。為了提高找中心的精度，可以採用多次找中心。找完中心後，鎖住工作檯，手輪對零，重新拆卸鉬絲，鬆開工作檯，搖動手輪，使鉬絲向X軸負向移動26mm。向Y軸負向移動28mm。裝上鉬絲，鎖住工作檯，手輪對零，此位置即為P點。
b．選擇電參數 電壓：70～75V；脈寬：12～20μs；脈間：k＝6～8；電流：1.5～2A。
c.工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為1:15。
d．零件加工 當首件加工完後，可利用線切割的逆向加工功能加工第二件。
(2)第二次線切割加工工件外形
①線切割加工工藝處理及計算
a．零件裝夾與校正 採用圖6所示的裝夾方式，用百分表校正靠板B面，在全長範圍內指針擺動不大於0.03mm，在安裝零件時，保證零件和靠板B面完全接觸。接觸後用壓板組件把零件固定好即可。
b．選擇鉬絲的位置 此工序屬於切割外形，鉬絲可以在工件的外面切人，即在點P切入，而且只是切割一條直線。在P點位置，在X方向把鉬絲直徑和放電間隙直接考慮進去即偏離零件輪廓線ƒ＝0.18／2+0.0l＝0.1mm；在y向上，P點的位置可以不受到約束，保證所編寫的程序能完整把零件切斷即可。點P的位置件如圖7所示。
圖6 第二次裝夾圖
l，5一工作檯支撐板；2，6一壓板組件；
3一零件；4一定位靠板
c.編寫加工程序單 所切零件長度為40mm，為了能完整把零件切斷，編寫長度應大於40mm，在這裡取45mm，程序單如下：
N1 BOBOB45000 GY L2；
N2 DD；
②工件加工
a．鉬絲起始位置確定 在零件加工前，需要確定點P的位置，為了精確確定點P的X向坐標，在這裡可以採用試切法，拿一廢料按照圖7裝夾的方法裝夾，試切廢料，切斷後，測量其長度，求出與所需要的長度之差，再搖動工作檯，使鉬絲移動到所需的位置上即可。
b．選擇電參數 電壓：70～75V；脈衝寬度：12～20μs；脈間：k＝6～8；電流：1.5～2A。
c.工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為1:15。
圖8 第三次裝夾圖
l，7一工作檯支撐板；2，4一壓板組件；3一靠板；5一定位板；6一製件；8一夾具，
(3)加工凹槽
①線切割加工工藝處理及計算
a．零件裝夾與校正 採用圖8所示的裝夾方式。用百分表校正靠板，在全長範圍內，百分表指針擺動不應大於0.03mm。零件用夾具固定在靠板上，為了裝夾方便，裝夾零件時，可以把工作檯支撐板移動到圖8中的雙點化線位置上，使零件的底面和支撐板完全接觸，保證零件在高度方向上與工作檯垂直。裝夾零件完畢後，再把工作檯支撐板移開，防止加工過程中加工到支撐板。由於此零件屬於批量生產，為了以後裝夾方便並能加工出尺寸合格零件，在零件的左端安裝上定位板，安裝零件時，必須保證零件與定位板靠緊。
b．選擇鉬絲起始位置和切人點 由於此工序屬於切割外形，鉬絲可以在零件外面人絲，起始點為P點，A點為切入點。如圖9所示。
圖9 加工路線
c.確定切割路線 此工序需要切割兩個凹槽,由於零件左端有定位板，為了便於校正，在首件加工時，先加工右端凹槽後加工左端凹槽。在加工右端凹槽時，加工路線為A→B→C→D；加工左端凹槽時，加工路線為G→H→I→J。在加工中，為了防止在A、D、G、J點上出現一小圓臺，分別把這四點延長至A、D、C、J點。此工序是屬於加工外形，在加工過程中可以不拆卸鉬絲，但必須讓開夾具8，防止破壞夾具，圖4—9中細實線是所作的輔助線，直線DE和FG的長度由夾具的位置而定。綜合上述，在首次加工中，加工路線為P→A→B→C→D→E→F→G→H→I→J；再次加工時，為了防止手搖工作檯造成誤差，可以充分利用線切割的逆行加工功能，沿J→I→H→G→F→E→D→C→B→A→P方 向加工。
d．計算平均尺寸 平均尺寸如圖10所示。
圖11 鉬絲中心軌跡
e.確定計算坐標系 坐標系選在零件的中心位置，如圖10所示。
f.確定偏移量 選擇直徑為φ0.18mm的鉬絲，單面放電間隙為0.01mm，鉬絲中心偏移量ƒ＝0.18／2+0.0l＝0.1mm。
②編制加工程序
a．計算鉬絲中心軌跡各交點的坐標 鉬絲中心軌跡如圖11所示，偏離零件輪廓線一ƒ值。
b．編寫加工程序單 採用3B編程，加工程序單（略）
③零件加工
a．鉬絲起始點的確定 工件裝夾校正完畢後，需要調整鉬絲的垂直度。鉬絲在X向調整時，以線切割廠家提供的校正器為基準，在Y向上，以靠板B面為基準，採用放電火花法，調整線切割上導輪，使鉬絲和靠板B面均勻放電保證鉬絲與B面平行。當放電均勻時，搖動工作檯，使鉬絲向X向移動L＝7.5一ƒ＝7.4mm，鎖住工作檯，Y向手輪對零。在X向，鉬絲與零件A面放電，當放電均勻時，搖動工作檯，使鉬絲向X向移動L＝1.9mm，鎖住工作檯，X向手輪對零，此時鉬絲處在切割起始位置上，即P點。
b．選擇電參數 電壓：70～75V；脈衝寬度：1.2～20μs；脈間：k＝6～8；電流：1.5～2A。
c．工作液的選擇 選擇DX-2油基型乳化液，與水配比約為l:15。
d．加工零件 首件加工完畢，測量尺寸，及時對P點的位置進行修正。修正完後，利用線切割的逆向加工功能加工第二件。