线切割加工精度保证措施及方法新版多篇

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线切割加工精度保证措施及方法

电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝两种，由于快走丝线切割机所加工

:的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25～2.5μm范围内，而慢走丝线切割机所加工的工件表面粗

:糙度通常可达到Ra=0.16μm，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快

:走丝线切割机好很多，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。

:由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，:因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。但电火花线切割

:机工作时影响其加工工作表面质量的因素很多，特别是慢走丝线切割机更需要对其有关加工

:工艺参数进行合理选配，才能保证所加工工件的表面质量。笔者在汕头大学CAD/CAM中心利

:用日本Sodick公司制造的慢走丝线切割机进行了许多注射模和冲模的线切割加工，在分析

:影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究，积累了若干行之有效的

:工作经验，现介绍如下。

: 2 改善线切割加工工件表面质量的措施与方法

: 在分析影响电火花线切割加工工作表面质量的相关因素之前，必须先了解电火花切割

:加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。通过多年观察研究发现：当柔

:性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙（例如8～10μm）时，并不发生火花放电，甚至

:当电极丝已接触到工件，从显微镜中已看不到间隙时，也常常看不到火花，只有当工件将电

:极丝顶弯并偏移一定距离（几微米到几十微米）时才发生正常的火花放电。此时线电极每进给

:1μm，放电间隙并不减少1μm，而是电极丝增加一点线间张力，而工作则增加一点侧向压

:力，显然，只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。据此认为：

:在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质，当电极丝和工件接触时因其在

:不停运动，移动摩擦使该绝缘薄膜介质减薄到可被击穿的程度才会发生火花放电。

:为分析影响电火花线切割加工工作表面质量的各有关因素，可参阅图1所示电极工作

:简图，图中F1为作用在电极丝上的各种外力的总和，F2为电极丝内部产生的与F

:1相平衡的张力。由于在加工时放电力总是将电极丝推向与它前进方向相反的方向，因此这

:个力将是造成电极丝滞后的主要因素。除以上因素外，对线切割加工质量有直接影响的因素

:主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量，可以从影响最大的人为因

:素、机床因素和材料因素等3方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。 : 2.1 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善

: 人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择，这可以通过以下几点

:来实现：

:(1)实施少量多次加工。对于这个量，一般由机床的加工参数决定，根据使用日本Sodick

:公司制造的慢走丝线割机的经验，除第1次加工外，加工量一般是由几十微米逐渐递减到几

:个微米，特别是加工次数较多的最后一次，加工量应较小，即几个微米，以至加工次数越多

:工件的表面质量越好。由于减少线切割加工时材料的变形可以有效提高加工工件表面质量，:因而应采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工时可留一定余量，以补偿材料因原应

:力平衡状态被破坏所产生的变形和最后一次精加工时所需的加工余量，这样当最后精加工时

:即可获得较为满意的加工效果。少量、多次切割可使加工工件具有单次切割 不可比拟的表

:面质量，是控制和改善加工工件表面质量的简便易行的方法和措施。

:(2)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平

:衡，防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下，由于切割路线安排不合理而产生显著变

:形，致使切割表面质量下降。图2表明了在切割某类工件时应采取的切割路线，其中图2a

:所示为错误的切割路线，图2b所示为正确的切割路线。

:(3)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工，其丝速、丝的张力和喷流压力应以参

:数表为基础作适当调整，为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量，可以适当调高线切

:割机的丝速和丝张力，虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数，但

:由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响，使得人们不能完全照搬书本上介 :绍的切割条件，而应以这些条件为基础，根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为

:27mm的工件，则在加工条件表中找不到相当的情况，这种条件下，必须根据厚度在20mm～30mm

:间的切割条件和相应补尝量作出调整，主要办法是：加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就

:选择其为应设定的加工厚度，而补偿量则根据加工工件的实际厚度，与表中标准厚度的差值，:按比例选取。

:(4)采用距离密着加工。为了使工件达到高精度和高表面质量，可以采用密着加工，即

:应使上喷嘴与工件的距离尽量靠近（约0.05～0.10mm），这样就可以避免因上喷嘴离工件较

:远而使线电极振幅过大影响加工工件的表面质量。

:(5)注意加工工件的固定。当加工工件行将切割完毕时，其与母体材料的连接强度势必

:下降，此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜，因为一旦发生偏斜，就会改变

:切割间隙，轻者影响工件表面质量，重者使工件切坏报废，所以要想办法固定好被加工工件。

: 2.2影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善

:慢走丝电火花线切割机属于高科技和高精度机床，机床的维护保养非常重要，因为加工

:工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的，因此在每次加工之前必须检查

:机床的工作状态，才能为获得高质量的加工工件提供条件。需注意的环节和应采取的措施如

:下：

:(1)长期暴露在空气中的电极丝不能用于加工高精度的零件，因为电极丝表面若已被氧

: ……此处隐藏3729个字……所写，N1～N5。3)加工过程 a)输入程序并校验。b)工件装夹 如图1-44所示。c)电极丝定位 如图1-45所示。

d)切割加工 自动位置——开机床——开进给——开高频——开加工（注意及时清理电极丝上的电蚀物）。

e)检测 见表1-4所示。

四、角度样板线切割加工 1.CAXA线切割XP系统介绍

1)主要功能——图形绘制，含点、直线、圆弧、组合曲线；图形编辑；切割轨迹生成；生成3B、4B、和G代码；代码打印；联机通信。

2)CAXA线切割XP系统的特点——绘图、编程功能一体化；完善的数据接口；图纸代码的打印；互交式的图像矢量化功能；齿轮、花键加工功能；完善的通信方式；完善的DXF、IGES接口；兼容性强等。

2、角度样板线切割加工 1)图样

如图1-52所示，需在1mm厚的45钢板上加工出11个大小不同的标准角度样板。

2)准备

a)毛坯 如图1-53所示。尺寸为90×55×1 mm3

b)程序 用CAXA线切割XP软件绘制图1-52所示的角度样板图。c)生成3B加工代码

[线切割]——[生成3B代码]如图1-80所示——输入文件名：角度样板——单击[保存]——系统弹出[生成3B代码]立即菜单——填写菜单——拾取加工轨迹，如图1-79所示——右击结束拾取——自动生成3B代码程序。

3)加工过程 a)输入程序并校验 b)工件装夹 c)电机丝定位 d)自动加工 e)检测结果

五、小结

1、线切割机床的功能特点与操作应用，及3B代码程序的编程。2.加工基准的选择方法与工件找正。3.3B格式圆弧段手工编程方法。4.CAXA线切割XP系统的介绍及应用。

5、用线切割加工刀夹凹槽线、成形车刀刀片、紫铜电极和角度样板的操作过程。

钻孔加工是钳工技能基本操作训练中的重要内容之一，正确掌握钻孔要领对钻孔的加工质量关系密切。磨钻头、划线、找正中心、起钻、钻孔、扩孔、铰孔是保证钻孔精度的重要工艺手段。

钳工技能

钻孔

精度

修边法

修孔法

众所周知，在机械设备上零件、构件、部件之间的连接许多是靠孔来保证的，绝大多数的孔是钳工钻孔加工出来的，也有少数是自动化机床加工的，因此，孔加工技能在钳工操作中是应用最广泛的技能之一。在一些大型企业中，钻孔加工设置分专职岗位，钻孔加工在生产实践中的地位非常重要，我厂精密加工厂就设置专职岗位。加工精度实质是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状、位置）与理想几何参数的符合程度，尺寸精度是指加工表面的尺寸孔径到基面的精度；几何形状精度是指加工表面的宏观几何形状的精度；相对位置精度是指加工表面孔与其他表面的相对位置（平行度、垂直度）的精度。

所谓钻孔就是在实体材料上加工出孔的方法。操作起来并不是很复杂，但要保证孔的形状精度和位置精度和尺寸精度并不是那么容易，一般来说，用普通的麻花钻在普通钻床上钻孔，其钻孔精度只能达到IT10～IT11，表面粗糙度为Ra50～12.5μm，中级钳工钻孔位置误差应小于±0.10mm，表面粗糙度为Ra3.2μm；高级钳工的钻孔位置误差应小于±0.05mm，表面粗糙度为Ra1.6μm。但我厂技术比武时时，将普通手工钻孔的位置精度提 高到小于±0.02mm、表面粗糙度为Ra1.6μm，要钻出形状精度高、位置、尺寸精度高的孔不是件容易的事。达到加工中心的加工要求。由此，钻孔加工环节的好坏，对一个钳工技术工人的技能至关重要。

一、把握好手工刃磨钻头第一关

钻头是钻孔的保证，选择钻头直径要合理，熟悉钻头几何尺寸、熟练掌握钻头的手工刃磨方法是我们钻孔技能的基础。一般手工刃磨钻头要过以下四关。

钻头工艺参数认知关：俗话说：“磨刀不误砍柴工”对于标准麻花钻要磨出一支理想的钻头，就要正确理解和判断钻头上的各种几何参数。标准麻花钻上的几何参数比较复杂，也较难理解，特别是目前学徒工，空间思维概念比较差，空间立体想象是一件很难的事。针对这种情况，我们要深刻了解钻头几何参数，而不是刃磨，通过制作角度校验样板供自己及学徒工使用，反复训练目测判断120°、60°、10～14°、55°等特定角度，充分理解和掌握钻头几何参数的基础上，我再进行刃磨练习，这就降低了难度，提高了钻头刃磨能力。

刃磨关：刃磨的操作要领很多，刃磨时要反复修磨操作，在具有感性认识和理性认识的基础上，结合理论知识和数据进行主切削刃刃磨时，我给同事编制了“钻刃对轮摆水平；钻刃靠在轮中心；钻轴与轮左斜60°；由刃向背转磨后；上下摆动别翘尾。”的顺口溜，在同事及学学徒工修磨横刃时，我编制了“钻轴与砂轮，外侧夹角15°；尾柄下压55°；钻刃与砂轮，右侧夹角20°。”，这些顺口溜，帮助自己及同事掌握要领，起到了事半功倍的效果。

二、做好钻孔准备

钻孔前，应按图纸要求划孔的位置，划出孔位置的十字中心线，要求线条清晰准确，线条越细，精度越高，并划出检查圆或检查方框，作为钻孔检查线，方便钻孔时检查和借正钻孔位置时使用，然后认真打中心冲眼，按照样冲的（www.）使用要求中心冲眼应先打一小点，然后在十字中心线的纵横方向仔细观察，中心冲眼是否对称在十字线的交叉点上，最后再把中心冲眼打正打圆打深点，以便准确落钻定心。实践训练环节很重要，一定要小心仔细，一点也不能马虎着急，这是保证钻孔位置精度的重要环节，中心冲眼打正了，就可使钻心的位置正确，钻孔一次成功；万一落钻打偏了，怎么办，不要急，要及时用借正补救措施，经确认检查孔在划线位置准确无误后方可钻孔。

另外，我还总结了一种不用打样冲钻孔的方法：在工件上划准线后直接上钻床，用M5～M6的丝锥或具有同轴度较高的带锥体的顶针，装夹在钻床上的钻夹头上，先开动钻床，观察一下中心是否偏，然后停下来去对准需要钻孔的十字中心处，再开钻床，轻轻用力往下压，这时就会看到一个很准确的圆坑出现在十字中心处，然后换上小钻头或中心钻，预钻孔，随后用精扩钻扩孔，这样做保证了孔的精度，也保证了孔的位置度。

三、中心定位孔要保证

钻孔时，也应分步实施，不要急于求成，不要用最后成型的钻头一次钻出，先用3mm左右的钻头钻出小孔或用A2.5的中心钻钻小孔，此时的工件不用装夹，用手稳放在钻床工作台上，工件相当处于浮动装夹的状态下，钻头可自动定心，钻出的小孔位置比较精确，然后再将工件装夹，扩孔至尺寸要求。钻床的安装要稳，主轴转速选择要合理，根据钻头直径大小选择不同的转速，如果不慎将小孔钻偏了，则在装夹扩孔时要注意借正，因为麻花钻的缺点是钻心处切削性能较差，如果不先钻小孔，孔钻偏再借正时，由于钻心处切削不利，借正较困难；而先钻小孔，钻心处不再切削，只是切削刃切削，所以借正较容易。

设装本部：刘曦海 2012-10-12

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