基于Vision 5系統(tǒng)軟件的硬質(zhì)合金工件加工工藝研究

溫圓臻，程秀容

（江西江鎢硬質(zhì)合金有限公司，江西 宜春 330600）

1 工件外型結(jié)構(gòu)與材料分析

此工件是一個比較典型的慢走絲線切割類工件，需要加工的部分由于受工藝影響需要裝夾兩次。一次為鋼件螺絲孔的加工，一次為鋼件基準(zhǔn)孔和硬質(zhì)合金型腔的加工。

本次加工所用材料：Cr12MoV鋼和YG15硬質(zhì)合金，Cr12MoV鋼為模具鋼，該鋼具有較好的耐磨性、淬透性、淬硬性、強(qiáng)韌性、熱穩(wěn)定性、抗壓強(qiáng)度,以及微變形、綜臺性能優(yōu)良和廣泛的適應(yīng)性。YG15為WC-Co類合金，其合金成分中以碳化鎢（WC）為主，鈷（Co）含量為15%，該硬質(zhì)合金具有較高的硬度和良好的耐磨性及電加工性，綜合性能好，適合用于制作粉末壓制模具和鎢鋼冷鐓模具及型腔較復(fù)雜的鎢鋼模具。

2 裝夾定位方案的制定

由于此次加工的工件垂直度要求高。我們磨床不具備磨削后平行度在0.005mm以內(nèi)磨削工藝，正裝不能保證使用時的模腔垂直度，故需要反裝加工，使之底面朝上。這導(dǎo)致虎鉗夾持外形小圓會遮擋住大圓，影響另一方向方向孔加工，所以需要兩次裝夾。然后采用打表找正，找平底面平行度為0.002mm以內(nèi)。

3 切割絲的選擇

根據(jù)切割絲的特點和被加工材料的種類，綜合考慮其通用性、經(jīng)濟(jì)性以及現(xiàn)有條件限制。本文選擇阿奇夏米爾的AC CUT VE 900系列鍍鋅絲，鍍鋅絲的大小為0.25mm符合該工件加工要求。

4 切削參數(shù)的選擇

考慮此次加工采用工件、切割絲，并結(jié)合數(shù)控慢走絲的實際情況，在以往實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，確定適合此次加工的切割參數(shù)，具體見后面的“鋼鑲硬質(zhì)合金模腔加工工藝卡”。

5 加工工藝分析與制定

本工件采用Vision 5系統(tǒng)軟件進(jìn)行切割路徑的編制。Vision 5系統(tǒng)軟件提供了多種加工技術(shù)和加工功能，各種加工方式將直接影響工件加工的質(zhì)量和效率。如果要達(dá)到加工技術(shù)要求，就需要在編制加工切割路徑時，針對不同的加工特點，選擇合理的加工切割路徑。

5.1 加工思路

加工思路：粗加工→半精加工→精加工→超精加工。具體如下：①粗加工：粗加工用于迅速去除內(nèi)腔的多余材料，提高生產(chǎn)效率。②半精加工：由于粗加工線切割速度快和電流較大，工件留有一定的余量。半精加工就是去除過多的余量，減小精加工時受力，提高工件的加工精度。③精加工：把工件的型腔表面加工到尺寸變化較少，火花腐蝕紋路較淺。④超精加工：把工件加工到圖紙要求的尺寸、位置度和表面粗糙度。

5.2 加工難點分析

基于以上工藝分析、材料特點及技術(shù)要求，本次加工難點有四個：一是材料冷縮問題，二是位置度要求高問題，三是垂直度要求高問題，四是整體加工后粗糙度問題。

5.2.1 材料冷縮問題

由于本工件是由鋼鑲合金，加工時完全浸泡在去離子水工作液中，水溫基本低于室溫，加工時會進(jìn)行冷縮不一致問題，先加工中心型腔，會導(dǎo)致中心無支撐力，擠壓后有個別面出現(xiàn)垂直度不行，如遇有較尖銳角時，應(yīng)力集中導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。所以我們先加工φ8.5圓孔，其要求不高，剛好可以在加工時釋放應(yīng)力，以保證后續(xù)加工的平穩(wěn)。

5.2.2 位置度要求高問題

需達(dá)到其中心距離兩邊孔位置公差為±0.002mm，其中心與兩邊孔在同一中心公差為±0.002mm，在一次加工成型中較為難以實現(xiàn)，本文使用的方法為先粗加工去除多余余量，在精加工兩個φ10的孔，用絲進(jìn)行測量校準(zhǔn)中心偏移，在進(jìn)行位置精度補(bǔ)正。然后加工中心型腔。

5.2.3 垂直度要求高問題

其φ10孔垂直度要求為0.002mm，中心型腔為0.003mm，因前面先加工φ8.5的孔，后又進(jìn)行粗割去余量，應(yīng)力基本釋放完成。不容易導(dǎo)致出現(xiàn)個別面垂直度不行的問題。但是由于設(shè)備原因，操作原因，工藝原因還是會出加工后整體垂直度不行。設(shè)備原因基本無法補(bǔ)正，如和你需要加工的垂直度相差0.005以內(nèi)，還可以進(jìn)行微調(diào)，具體操作需要看加工的高度，計算出傾斜的夾角，然后在程序編制的時候加工加工錐度。操作原因最大的問題是工件接觸面與工作臺不平，未裝載緊密，加工時有微動，此問題在最后加工好工件時可以在用千分表測量平面，看是否有出現(xiàn)高低不平問題。還有噴絲嘴未清理干凈，導(dǎo)致切割加工時水流被帶偏影響絲的垂直。此問題較難發(fā)現(xiàn)，前期準(zhǔn)備工作一定要做好。工藝原因基本在于切割加工時追求效率和表面質(zhì)量，導(dǎo)致和加工工藝不匹配，電流過大，速度過快，速度過慢等都會影響。這種問題導(dǎo)致的一般是大小頭，建議測量上口和下口的偏差，在實際加工過程中進(jìn)行編程補(bǔ)正。

5.3 加工工藝卡的制定

基于以上分析，比較幾種加工方法，提出以下加工方案，如表1所示。

6 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)此次加工采用的工件、鍍鋅絲，結(jié)合數(shù)控慢走絲的實際情況，在以往實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，確定了適合此次加工的走絲參數(shù)。另外，根據(jù)鋼鑲合金模具的加工特點及加工難點，通過對Vision 5系統(tǒng)軟件對不同的加工方式與切割路徑進(jìn)行詳細(xì)分析與比較，提出了合理的加工工藝。通過親自實踐，使用上述加工方案既順利解決了加工中的難點問題，而且加工效率較高，加工的工件能達(dá)到各項技術(shù)要求?？梢?，編制的加工工藝合理。