(1) 高速走丝线切割机一次切割工艺的分析
以冲裁模的凸、凹模加工为例, 当用高速走丝线切割机一次切割工艺完成模具加工时, 为使被加工工件获得较好的加工精度及表面质量, 一般都采用降低高频电源的脉宽参数, 减少功放管的只数,输出电流控制在0. 8～1. 2A 之间的方法。此时, 加工速度较低。这种以降低加工效率为代价来保证加工工件精度和表面质量的切割方法, 对加工高度为10mm 以下的工件尚能见效。但对高度在30mm 以上的工件, 由于乳化液不易进入加工表面、冷却效果较差, 加之钼丝与工件之间电弧的高温作用和工件表面容易出现烧结现象等多种原因, 致使工件加工后表面质量不高, 出现较粗糙的硬化层, 表面粗糙度在Ra1. 6～3. 2μm 之间, 且不易清洗。
(2) 高速走丝线切割机二次切割工艺的分析
在高速走丝线切割机上进行二次切割, 首先遇到的问题就是如何编制程序。一次切割工艺的加工程序, 若以凸模尺寸为基准, 凹模程序即按照模具常规配合间隙进行编制。二次切割则不能按常规编程, 经过多次工艺分析和反复的实验, 并考虑到机床二次切割时重复定位精度为2μm 和二次切割放电间隙等因素, 我们得出的经验是: 采用二次切割方法加工时, 其程序编制应比一次切割方法编制的凹模尺寸单边小5μm。例如一冲模的凸凹模的配合间隙要求是0. 01mm , 凸模按图纸尺寸编制切割程序, 则凹模的切割程序应以零对零的间隙来编程。
二次切割时的第一次切割是以提高加工效率为目的的, 故进行第一次切割加工时, 可增加高频电源的脉宽和功放管只数,加工电流参数可用1. 0～1. 5A , 使第一次切割以较高的速度完成, 并回到切割起点。
第二次切割过程的实质是为了提高工件加工精度和表面质量, 是一个低腐蚀放电的过程, 所以应在降低高频电源的脉宽、减少功放管的只数, 使跟踪电流调整到机床运行速度与空走速度相等时进行切割。
在实际操作中, 第二次切割之前必须进行的关键步骤是―――紧丝。影响高速走丝线切割机切割质量的主要因素是电极丝的振动。产生振动的原因主要有贮丝筒的动态不平衡和径跳, 导轮的轴向、径向的窜动, 电极丝张力等。由于本文阐述的是在现有设备基础上切割方法的探讨, 因此, 可排除设备因素的振源分析, 只针对电极丝张力进行分析。电极丝在加工中高速运动和切割中放电产生高温作用下老化, 使电极丝损耗, 直径减小, 造成张力下降,振幅增大。因此, 紧丝在第二次切割中是至关的环节。通过紧丝提高钼丝张力, 减少钼丝在切割过程中的振动, 以实现提高精度和表面质量的目的。
采用二次切割工艺后, 加工的工件不仅尺寸精度提高, 表面污渍有效去除, 手感光滑无毛刺, 表面粗糙度降低,而且由于二次切割时放电作用和乳化液的有效冷却, 使切割面硬化层增加, 从而大大提高了模具的寿命。在25mm 厚的钢件上, 切割100mm ×100mm 的方孔, 选用DK7725e 高速走丝线切割机, 应用不同的切割方法, 其工艺参数和加工效果如下表所示。