原标题：【高训智造】原创专业课堂第225期--定位滑座的线切割加工

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定位滑座的线切割加工

郭沃沛

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零件图

如图1所示为定位滑座零件图，其材料为45钢，小批量生产。要求零件互换性好。该零件的主要尺寸为46mm×36mm×15mm；阶梯孔的尺寸为声Φ。孔内有一个φ28mm，宽度为3mm的凹槽；零件在尺寸46mm的方向上有两个凹槽，凹槽宽度为llmm；两凹槽的距离为40mm±。尺寸精度要求高，C、D两平面相对于孔φ24±

中心轴线B的对称度公差为±，在46mm全长范围内垂直于A面的垂直度

公差为。孔φ24mm表面粗糙度μm，3mm凹槽表面粗糙度为μm，其他表面粗糙度均为μm。

图1 定位滑座零件图

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加工工艺路线

根据零件形状和尺寸精度可选用以下加工工艺。

①下料：用φ60mm圆棒料在锯床上下料。

②车床加工：车外圆和端面，外圆至最大尺寸，在厚度上留有—加工余量；镗φ20mm和φ24mm的孔至图样要求。

③磨床加工：磨上下平面。

④线切割加工：加工零件外形和2个尺寸为llmm的凹槽。

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主要工艺装备

①夹具：自制胎具、夹具。

②辅具：钼丝校正器，压板组件，手锤，扳手，靠板。

③钼丝：直径为φ的钼丝。

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线切割加工工艺分析

由前面分析可知，用线切割加工，需要加工零件最大外形和C、D面所在的凹槽，需多次装夹、多次加工。由图1零件分析可知，C、D两平面要求与孔中心线对称，所以在加工凹槽时需以内孔为基准，而孔和C、D平面所在的凹槽不处在同一个平面内，在线切割加工中，直接以内孔为基准加工凹槽比较困难。为了解决这一矛盾，在加工外形时，以内孔φ24mm为基准，加工凹槽时以零件的外形为基准。在加工外形时，为了保证外形和内孔位置的一致性，减少校正次数，需要自制胎具，胎具形状及要求如图2所示。

图2 胎具

1一底板；2一心轴；3一螺钉

图3 线切割加工

1一线切割毛坯；2一第一次线切割加工图；

3一第二次线切割加工图；4一第三次线切割加工图

在装夹零件时以内孔定位。为了减少校正次数，保证外形和内孔位置的一致性，在多件 加工中，胎具不能移动，而零件外形是一个封闭图形，为了不破坏胎具，在加工外形时又需两次装夹、两次加工。综合前面分析，用线切割加工图1所示的零件，需要三次装夹三次加工，各工序加工的图形如图3所示。

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线切割加工步骤

(1)第一次线切割加工零件外形

①线切割加工工艺处理及计算

a．零件装夹与校正 采用图4所示的装夹方式，在安装胎具时，保证胎具在长度方向上与工作台X轴大体平行，防止在加工过程中破坏胎具。装夹零件时，要求零件底面和胎具上表面充分接触，同时注意零件的方向，保证能完整地加工出零件。

b.选择钼丝起始位置和切人点 ·由于此工序属于切割外

形，钼丝可以在零件外面人丝，起始点为户点，A点为切入点。如图5所示。

c．确定切割路线：首次加工时，可以采用图5所示的加工路线(箭头所指方向)，再次加工时，为了防止手摇工作台造成误差，可以充分利用线切割的逆行加工功能，沿图所指相反方向加工。

图4 第一次装夹示意图

1一工作台支撑板；2，5一压板组件；

3一零件毛坯；4一胎具组件

d．计算平均尺寸 平均尺寸如图5所示。

e．确定计算坐标系 以圆孔的圆心为坐标原点处，建立坐标系。如图5所示。

f.确定偏移量 选择直径为φ的钼丝，单面放电间隙为，钼丝中心偏移量ƒ＝／2+＝。

图5 第一次切割路线图

钼丝中心轨迹图

②编制加工程序

a．计算钼丝中心轨迹各交点的坐标 。

b．编写加工程序 采用3B编程，加工程序单(略)

③工件加工

a．钼丝起始位置的确定 工件装夹找正完毕后，需要确定钼丝的起始点，即确定P点。

拆卸钼丝，把钼丝摇至胎具上φ10mm孔内，重新装上钼丝，采用放火花法，检查钼丝的垂直度，调节钼丝，使钼丝在孔内火花均匀。利用线切割自动找中心的方法找出孔的中心。在找中心前，必须保证孑L内光滑无毛刺。为了提高找中心的精度，可以采用多次找中心。找完中心后，锁住工作台，手轮对零，重新拆卸钼丝，松开工作台，摇动手轮，使钼丝向X轴负向移动26mm。向Y轴负向移动28mm。装上钼丝，锁住工作台，手轮对零，此位置即为P点。

b．选择电参数 电压：70～75V；脉宽：12～20μs；脉间：k＝6～8；电流：～2A。

c.工作液的选择 选择DX-2油基型乳化液，与水配比约为1:15。

d．零件加工 当首件加工完后，可利用线切割的逆向加工功能加工第二件。

(2)第二次线切割加工工件外形

①线切割加工工艺处理及计算

a．零件装夹与校正 采用图6所示的装夹方式，用百分表校正靠板B面，在全长范围内指针摆动不大于，在安装零件时，保证零件和靠板B面完全接触。接触后用压板组件把零件固定好即可。

b．选择钼丝的位置 此工序属于切割外形，钼丝可以在工件的外面切人，即在点P切入，而且只是切割一条直线。在P点位置，在X方向把钼丝直径和放电间隙直接考虑进去即偏离零件轮廓线ƒ＝／2+＝；在y向上，P点的位置可以不受到约束，保证所编写的程序能完整把零件切断即可。点P的位置件如图7所示。

图6 第二次装夹图

l，5一工作台支撑板；2，6一压板组件；

3一零件；4一定位靠板

图7 钼丝位置

c.编写加工程序单 所切零件长度为40mm，为了能完整把零件切断，编写长度应大于40mm，在这里取45mm，程序单如下：

N1 BOBOB45000 GY L2；

N2 DD；

②工件加工

a．钼丝起始位置确定 在零件加工前，需要确定点P的位置，为了精确确定点P的X向坐标，在这里可以采用试切法，拿一废料按照图7装夹的方法装夹，试切废料，切断后，测量其长度，求出与所需要的长度之差，再摇动工作台，使钼丝移动到所需的位置上即可。

b．选择电参数 电压：70～75V；脉冲宽度：12～20μs；脉间：k＝6～8；电流：～2A。

c.工作液的选择 选择DX-2油基型乳化液，与水配比约为1:15。

图8 第三次装夹图

l，7一工作台支撑板；2，4一压板组件；3一靠板；5一定位板；6一制件；8一夹具，

(3)加工凹槽

①线切割加工工艺处理及计算

a．零件装夹与校正 采用图8所示的装夹方式。用百分表校正靠板，在全长范围内，百分表指针摆动不应大于。零件用夹具固定在靠板上，为了装夹方便，装夹零件时，可以把工作台支撑板移动到图8中的双点化线位置上，使零件的底面和支撑板完全接触，保证零件在高度方向上与工作台垂直。装夹零件完毕后，再把工作台支撑板移开，防止加工过程中加工到支撑板。由于此零件属于批量生产，为了以后装夹方便并能加工出尺寸合格零件，在零件的左端安装上定位板，安装零件时，必须保证零件与定位板靠紧。

b．选择钼丝起始位置和切人点 由于此工序属于切割外形，钼丝可以在零件外面人丝，起始点为P点，A点为切入点。如图9所示。

图9 加工路线

c.确定切割路线 此工序需要切割两个凹槽,由于零件左端有定位板，为了便于校正，在首件加工时，先加工右端凹槽后加工左端凹槽。在加工右端凹槽时，加工路线为A→B→C→D；加工左端凹槽时，加工路线为G→H→I→J。在加工中，为了防止在A、D、G、J点上出现一小圆台，分别把这四点延长至A、D、C、J点。此工序是属于加工外形，在加工过程中可以不拆卸钼丝，但必须让开夹具8，防止破坏夹具，图4—9中细实线是所作的辅助线，直线DE和FG的长度由夹具的位置而定。综合上述，在首次加工中，加工路线为P→A→B→C→D→E→F→G→H→I→J；再次加工时，为了防止手摇工作台造成误差，可以充分利用线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．计算平均尺寸 平均尺寸如图10所示。

图10 平均尺寸

图11 钼丝中心轨迹

e.确定计算坐标系 坐标系选在零件的中心位置，如图10所示。

f.确定偏移量 选择直径为φ的钼丝，单面放电间隙为，钼丝中心偏移量ƒ＝／2+＝。

②编制加工程序

a．计算钼丝中心轨迹各交点的坐标 钼丝中心轨迹如图11所示，偏离零件轮廓线一ƒ值。

b．编写加工程序单 采用3B编程，加工程序单(略)

③零件加工

a．钼丝起始点的确定 工件装夹校正完毕后，需要调整钼丝的垂直度。钼丝在X向调整时，以线切割厂家提供的校正器为基准，在Y向上，以靠板B面为基准，采用放电火花法，调整线切割上导轮，使钼丝和靠板B面均匀放电保证钼丝与B面平行。当放电均匀时，摇动工作台，使钼丝向X向移动L＝一ƒ＝，锁住工作台，Y向手轮对零。在X向，钼丝与零件A面放电，当放电均匀时，摇动工作台，使钼丝向X向移动L＝，锁住工作台，X向手轮对零，此时钼丝处在切割起始位置上，即P点。

b．选择电参数 电压：70～75V；脉冲宽度：～20μs；脉间：k＝6～8；电流：～2A。

c．工作液的选择 选择DX-2油基型乳化液，与水配比约为l:15。

d．加工零件 首件加工完毕，测量尺寸，及时对P点的位置进行修正。修正完后，利用线切割的逆向加工功能加工第二件。

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