電火花線切割加工質(zhì)量控制的研究

摘 要：電火花線切割是制造業(yè)領(lǐng)域一類特殊的熱加工方法，該方法在加工高硬度、復(fù)雜零件時(shí)，具有一定的優(yōu)勢(shì)，因而其在軍工、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文就電火花線切割加工的質(zhì)量控制問題進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電火花線切割;質(zhì)量控制;熱加工

電火花線切割是電火花加工的一種工藝，該方法因加工過程的特征而得名。經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展，電火花線切割已成為機(jī)械制造活動(dòng)中極為重要的加工方式。在制造實(shí)踐中，該加工方式具有無(wú)切削力以及高硬度適應(yīng)性等特征，為高硬度、復(fù)雜零部件的精密加工提供了新的加工方式?；仡欕娀鸹ň€切割的發(fā)展，在加工零件的形狀更加復(fù)雜以及精度要求更高的大環(huán)境下，其加工質(zhì)量成為機(jī)械制造行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。

1 電火花線切割的質(zhì)量影響因素

對(duì)加工系統(tǒng)而言，以滿足表面質(zhì)量與加工精度為前提，不斷提高加工過程的穩(wěn)定性與效率，并減少加工過程的損耗，是其設(shè)備改進(jìn)的重要方向。而在工藝改進(jìn)的過程之中，影響切割加工質(zhì)量的因素較多，對(duì)各類因素進(jìn)行準(zhǔn)確分析，明確控制、預(yù)防質(zhì)量問題的舉措，是質(zhì)量控制的重要內(nèi)容，同時(shí)也是工藝合理改進(jìn)的重要保障。從加工精度來(lái)看，控制精度、運(yùn)動(dòng)精度、進(jìn)給與走絲的平穩(wěn)性、工件的材質(zhì)、放電間隙變化等因素都可影響到切割工藝的加工精度。針對(duì)表面質(zhì)量，一般認(rèn)為，其加工質(zhì)量在較大程度上受到走絲系統(tǒng)的影響，但實(shí)際加工過程中，工件的材質(zhì)、脈沖的寬度與間隔、工作液種類等也是影響加工表面的質(zhì)量的重要因素。

2 電火花線切割加工的質(zhì)量控制方案

2.1 做好工件圖紙與技術(shù)要求的分析

從整個(gè)工藝的應(yīng)用角度來(lái)看，電火花線切割需要按照工件圖紙給出的加工要求，合理選擇加工方案與工藝技術(shù)，對(duì)毛坯進(jìn)行適度加工，最終獲得符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的工件。在實(shí)際環(huán)境下，加工企業(yè)的設(shè)備一般是固定的，加工質(zhì)量的控制往往需要落實(shí)在加工過程的控制上。而做好加工前的準(zhǔn)備工作，能夠大幅降低加工過程中人為失誤帶來(lái)的質(zhì)量問題。結(jié)合筆者自身經(jīng)驗(yàn)，在加工前對(duì)工件圖紙進(jìn)行科學(xué)地分析，確定各類工件是否適宜使用線切割方法，是保證線切割工藝合理應(yīng)用的關(guān)鍵。如在處理尺寸精度要求過高、表面過于粗糙的工件時(shí)，不宜使用該加工方法;對(duì)厚度超標(biāo)準(zhǔn)（一般以絲架開檔為度）的工件，以及材料的導(dǎo)電性能不佳的工件，也應(yīng)當(dāng)考慮選擇其他加工工藝。對(duì)滿足線切割加工條件的工件，在工件圖紙分析階段，需要高度關(guān)注關(guān)鍵性的尺寸、參數(shù)（如夾角、拐角、窄縫等）以及加工部位，為切割參數(shù)的合理選擇以及切割路線的合理規(guī)劃提供參考。此外，對(duì)涉及凹凸模具成套加工的任務(wù)，需要在加工前對(duì)圖形的輪廓差異以及電極絲的運(yùn)動(dòng)軌跡差異進(jìn)行明確，避免出錯(cuò)。

2.2 重視加工設(shè)備、工件的檢查與調(diào)整

依照工件圖紙做出的要求，對(duì)工件進(jìn)行精準(zhǔn)加工，是保證精度與表面質(zhì)量的重要前提，而加工設(shè)備的運(yùn)行工況，則直接關(guān)系到線切割加工的質(zhì)量以及工藝指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，在工件加工前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)床的操作規(guī)程以及設(shè)備說明書，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并做好相應(yīng)的記錄。尤其是對(duì)精度要求較高的加工任務(wù)，需要結(jié)合工件加工的特殊要求對(duì)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整。根據(jù)筆者既往的工作經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備檢查較容易出現(xiàn)的問題主要為導(dǎo)輪軸承磨損、噪音過大，調(diào)整工作的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在電極絲、工作臺(tái)的垂直度調(diào)整等細(xì)節(jié)問題上。對(duì)于高速移動(dòng)狀態(tài)下存在的卡絲風(fēng)險(xiǎn)，需要質(zhì)控人員經(jīng)常對(duì)保持器/限幅器的工作面位置進(jìn)行核對(duì)。而在做好機(jī)床準(zhǔn)備的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)量具的精度進(jìn)行規(guī)范化校驗(yàn)，對(duì)工件表面的毛刺情況以及污物情況進(jìn)行檢查，避免毛刺、污物對(duì)定位的精度造成干擾。

2.3 其他要素的控制

做好設(shè)備與工件的準(zhǔn)備工作，是線切割加工前的重要準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，但從質(zhì)量控制的角度考慮，僅僅依靠加工前的充分準(zhǔn)備來(lái)實(shí)現(xiàn)加工質(zhì)量的控制并不現(xiàn)實(shí)，加工過程中的一些不確定因素，仍然可能對(duì)工件加工精度以及表面質(zhì)量構(gòu)成影響。因此，做好加工中某些影響因素的控制，對(duì)線切割質(zhì)量的保障而言，也有重大意義。結(jié)合筆者工作經(jīng)驗(yàn)，加工中質(zhì)量要素的控制可從電介質(zhì)的合理選擇、電極的標(biāo)識(shí)、加工程序相關(guān)參數(shù)的確定等角度入手。一般而言，電介質(zhì)的選擇應(yīng)當(dāng)參考制造商的推薦以及加工類型等信息，加工電極應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí)于加工數(shù)據(jù)單中，加工程序的各項(xiàng)參數(shù)必須使用數(shù)據(jù)單上記錄的數(shù)值。而對(duì)于參數(shù)的優(yōu)化，較常采取的一種策略是依次對(duì)零件進(jìn)行循環(huán)加工，參考對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)參數(shù)，其最終的目的是獲取更好的加工條件，提高加工的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械加工領(lǐng)域，電火花線切割有著廣泛應(yīng)用。從工藝應(yīng)用效益的角度考慮，在明確工件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以保證加工精度與表面質(zhì)量為前提，提高加工效率，是其努力的重要方向。明確線切割質(zhì)量的影響因素，做好加工過程的質(zhì)控工作，具有重要意義。

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基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科研項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：ZY201925）

作者簡(jiǎn)介：左?。?978-），天津人，本科，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：機(jī)械工程。