在数控线切割机床上实现模具抛光

HEATS

　　针对模具制造中的研磨抛光工序和高速数控机床在模具制造中的广泛应用,提出了在线切割机床上切割完模具的凹腔后,不拆卸工件,利用装在机床上的气动抛光头进行抛光,并利用机床的数控功能对抛光轨迹进行控制。通过调整数控程序中的偏置参数实现对抛光压力的控制,实现恒压力抛光。在实际加工中巳验证了此方法的可行性,并取得了较好的加工效果。

4 }' }/ n# R1 n( S" ^

　　高速线切割加工可以满足一般模具的制造要求,但如果将切割过的模具表面再次进行抛光处理,使其达到镜面的程度,可大大提高产品质量和模具寿命。这是因为模具型腔表面粗糙度改善一级,模具寿命可提高50%[5];另外,快走丝线切割的加工成本相对较低。在我国对线切割加工过的模具表面仍采用人工抛光,抛光工作量大,效率低,劳动强度大,对工人的技术水平要求高。因此,在线切割机床上的适当位置安装气动抛光装置,在切割完模具的凹腔后,不拆卸零件(此时工件和机床的相对位置关系还没有改变),利用机床的数控功能对抛光的轨迹进行控制实现模具的抛光,对扩大快走丝线切割机床的工艺范围,提高机床的加工质量都有重要意义。

+ g8 \" D8 _4 K+ n+ I1 h& r

　　一、气动抛光轮在机床上的安装及调整

+ L$ X2 W+ W/ U, U5 V v# B7 G" C

　　将气动抛光头3用夹具2连接在铝丝的上导轮附近、U-V轴下面的连接板上。注意,先将铝丝和工作台调整垂直,然后调整夹具2,使气动头的轴线也与工作台垂直,再将夹具紧固。这时气动头的轴线与锢丝加工段平行且在空间位置上相差一个常数Lx和Ly。

+ H3 v- h+ G" X2 m- w6 j* Y+ d

　　2、抛光加工的实现步骤

　　(1)按照一般的加工步骤切割工件内腔，加工完成后去掉余料,不拆卸工件,这样可以保证工件和机床的相对位置不改变。

, Z' M1 D1 Q. @# Q3 V8 T4 K ; h, G' d: q) v

　　(2)抽掉钼丝，将钼丝固定到储丝筒上。关闭机床上的断丝保护功能，否则，系统就会报告“钼丝已断，请修复!”使加工无法继续。

' R8 i$ |1 O3 Z' [% g; P& \

　　(3)关闭切削液阀门，以免抛光中切削液飞溅，影响抛光加工的正常进行。

3 N/ t/ m1 V1 h/ D0 u- T - `" x7 R* P4 ?' @ U% A, K( L1 Y

　　(4)用煤油清洗切割加工表面，并用棉纱擦干净，为抛光作业提供一个洁净的被加工表面。(未加图)

2 g8 g; t* e- K4 x9 z8 k. P: [

　　(5)用机床上的快速定位功能，将抛光轮的中心移动到上次程序开始的位置,即X方向移动-Lx,Y方向移动-Lyo这时如再次运行前面的程序,则抛光轮中心的运动轨迹为上次铝丝的运动轨迹。

# T. V. I4 }! c; @1 w3 k+ V

　　(6)修改程序。因为抛光轮和铝丝的直径不同,故应该修改程序中的偏置量。由切割中的锢丝半径、放电间隙和预留的抛光余量之和H1变为抛光轮的半径与抛光轮的抛光压力控制量之差o

" U) g5 u2 d0 O6 I9 }7 L % q5 g) s- Q9 v! l. e

　　(7)通过调整加工厚度调节滑块放下抛光轮,使其在垂直方向上处于加工的位置。然后,打开空气压缩机给抛光头供气。等压力达到预设的值后,将气动头置于常开位置。这时抛光轮旋转,然后按回车,抛光轮将在数控系统的控制下开始抛光作业(加工程序略)。

6 @9 `2 f4 [: L$ I 4 C; N3 z. B' h

　　3、抛光实验工艺介绍

; Z% H+ y4 N: `0 ]- U * _4 \; U" U/ i2 x

　　材料。12MoV,厚度2Omm,热处理硬度5OHRC。气动抛光头的额定转速为25000的nin,额定气压是0.64Mpa。机床采用汉川机床厂生产的DK7732A型数控快走丝线切割机床。

* h- y. @& n, f0 v4 v9 w/ q / b$ G- f* e# E+ B7 J

　　通过测量,抛光前的型腔表面粗糙度为Ra25阳。用400#的砂纸粗抛去除表面的白色电火花层,表面粗糙度达到了Ra1.6μm;然后用800#、1000#的砂纸半精抛,表面粗糙度达到了Ra0.8μm;再用W28的绿色氧化铭抛光,表面粗糙度达到了Ra0.32μm。满足一般的模具工作零件配合表面粗糙度(Ra0.4～1.6um)的要求。

! h( q5 b/ f: g/ X/ C " Y; C) u8 |% {4 s