用于多层零件的线切割加工落料方法

针对多层零件的线切割加工落料方法进行难点分析和工艺改进，通过对前工序加工内容的调整，优化线切割加工路径，部分程序段采用无废料加工，使得废料变小或者成为粉末颗粒，保证加工质量，实现可连续切割加工。1

序言电火花线切割加工现已广泛应用于生产制造行业，对于慢走丝线切割机而言，因其切割效率高、精度好而得到广泛应用。由于慢走丝加工采用高压喷液进行排屑，在加工比较高的零件或层数比较多的零件时，废料容易卡住，排屑比较困难，废料与零件之间容易产生二次放电现象，腐蚀零件表面，因此必须采取有效的防护措施[1]。2

加工难点分析零件形状如图1所示，高度为330mm。共有200多个小的锥体，每个锥体高23.6mm。中间分为15层，层与层之间有18mm左右的间隙，由慢走丝线切割分两个方向加工外形，尺寸精度要求±0.02mm。图1零件形状开始加工时，发现线切割后的少数废料无法随高压喷液冲走，卡在层与层之间（见图2），在加工过程中产生二次放电现象，腐蚀锥体表面（见图3）。图2废料卡在层与层之间

图3二次放电腐蚀锥体表面前期共加工6个零件，仔细检查发现，每个零件上都会有5～20个锥体表面被不同程度腐蚀，不合格率按照大的零件计算为100%，按照单个锥体计算为2.2%～8.9%，严重影响产品的加工质量和生产进度。3

原加工工艺存在的问题对原加工工艺进行梳理，零件是由毛坯料经过数控铣削加工成形，数控铣削只是去除每个锥体四周的多余料，工件线切割前的状态如图4所示。然后将工件竖起装夹，由慢走丝切割锥体外形及根部凹槽，两个锥体外形部分产生的废料长度约18mm，最宽处约6mm（见图5）。根部凹槽产生的废料约5mm×1mm。图4线切割前的状态图5切割后的废料为了防止加工过程中废料卡住，前期编制加工程序时，只编制单个锥体部分。在每组锥体加工完成后，在程序中增设M00暂停，等设备排完水后，人为手工去除废料。这种方法不仅增加辅助时间，而且还不能实现连续加工，且不能有效避免二次放电现象的发生，在去除废料后，发现有的锥体表面已经产生腐蚀点[2]。4

解决措施为了彻底解决加工过程中的二次放电问题，提高产品加工质量，实现程序连续切割加工，必须有效控制切割废料的大小，这就要对原加工工艺进行优化。1）在数控铣削加工锥体四周余料时，增加铣削锥体之间的斜线部分（见图6），宽度方向按图样尺寸单边留0.05mm余量，由后道工序线切割加工。铣削深度达到15mm[3]，这样在切割中每个锥体之间的废料就变得很小，只有3mm×1mm大小。图6增加铣削锥体之间的斜线部分2）锥体根部凹槽部分在线切割时采用无废料切割（见图7）方式，使原来的废料变为粉末或颗粒状[4]，在加工时随切削液排走。图7无废料切割由于方案的优化，在线切割加工中产生的废料很小，最大3mm×1mm（见图8），不会卡住和产生二次放电现象，所以可实现程序连续加工，减少加工辅助时间，提高生产效率。图8工艺改进后废料最大3mm×1mm5

效果验证通过对原加工方法的改进和方案的优化，后期共加工21个零件，通过放大设备仪器检测，锥体四周表面没有发现任何二次放电现象，全部满足图样设计要求，产品100%合格，同时加工效率提升65%。6

结束语本文介绍了多层零件的线切割加工难点和工艺改进方案，通过对前工序加工内容的调整和线切割加工路径的优化，使得废料变小或者成为粉末颗粒，解决了加工