線(xiàn)切割是沖模零件的主要加工方式，然而進(jìn)行合理的工藝分析，正確計算數控編程中電極絲的設計走絲軌跡，關(guān)系到模具的加工精度。通過(guò)穿絲孔的確定與切割路線(xiàn)的優(yōu)化，改善切割工藝，這對于提高切割質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是一條行之有效的重要途徑。
2實(shí)際軌跡的計算
根據大量的統計數據表明，線(xiàn)切割加工后的實(shí)際尺寸大部分處于公差帶的中位值(或稱(chēng)“中間尺寸”)附近，因此對于沖模零件圖樣中標注公差的尺寸，應采用中位值尺寸作為實(shí)際切割軌跡的編程數據，其計算公式為：中位值尺寸=基本尺寸 (上偏差 下偏差)。
例如：圖樣尺寸外圓半徑R25–0.04，其中位值尺寸為25 (0–0.04)/2=24.98(mm)。
由于線(xiàn)切割放電加工的特點(diǎn)，工件與電極絲之間始終存在放電間隙。因此，切割加工時(shí)，工件的理論輪廓(圖樣)與電極絲的實(shí)際軌跡應保持一定的距離，即電極絲中心軌跡與工件輪廓的垂直距離，稱(chēng)為偏移量f0(或稱(chēng)為補償值)。
f0=R絲 δ電
式中R絲——電極絲半徑
δ電——單邊放電間隙
線(xiàn)切割加工沖模的凸、凹模，應綜合考慮電極絲半徑R絲、單邊放電間隙δ電以及凸、凹模之間的單邊配合間隙δ配，以確定合理的間隙補償值f0。
例如：加工沖孔模(即要求保證工件的沖孔尺寸)，以沖孔的凸模為基準，故凸模的間隙補償值為：f凸=R絲 δ電，凹模尺寸應增加δ配。而加工落料模(即要求保證沖下的工件尺寸)，以落料的凹模為基準，凹模的間隙補償值f凸=R絲 δ電，凸模的尺寸應增加δ配。見(jiàn)圖1。偏移量的大小將直接影響線(xiàn)切割的加工精度和表面質(zhì)量。若偏移量過(guò)大，則間隙太大，放電不穩定，影響尺寸精度;偏移量過(guò)小，則間隙太小，會(huì )影響修切余量。修切加工時(shí)的電參數將依次減弱，非電參數也應作相應調整，以提高加工質(zhì)量。
根據實(shí)踐經(jīng)驗，線(xiàn)切割加工沖裁模具的配合間隙應比國際上所流行的“大”間隙沖模(《手冊》推薦值)應小些。因為凸、凹模線(xiàn)切割加工中，工件表面會(huì )形成一層組織脆松的熔化層，電參數越大，表面粗糙度越差，熔化層較厚。且隨著(zhù)模具沖裁次數的增加，這層脆松的表層會(huì )逐漸磨損，使模具的配合間隙逐漸增大，滿(mǎn)足“大”間隙的要求。
3穿絲孔的確定
穿絲孔的位置對于加工精度及切割速度關(guān)系甚大。通常，穿絲孔的位置最好選在已知軌跡尺寸的交點(diǎn)處或便于計算的坐標點(diǎn)上，以簡(jiǎn)化編程中有關(guān)坐標尺寸的計算，減少誤差。當切割帶有封閉型孔的凹模工件時(shí)，穿絲孔應設在型孔的中心，這樣既可準確地加工穿絲孔，又較方便地控制坐標軌跡的計算，但無(wú)用的切入行程較長(cháng)。對于大的型孔切割，穿絲孔可設在靠近加工軌跡的邊角處，以縮短無(wú)用行程。在切割凸模外形時(shí)，應將穿絲孔選在型面外，最好設在靠近切割起始點(diǎn)處。切割窄槽時(shí)，穿絲孔應設在圖形的最寬處，不允許穿絲孔與切割軌跡發(fā)生相交現象。此外，在同一塊坯件上切割出兩個(gè)以上工件時(shí)，應設置各自獨立的穿絲孔，不可僅設一個(gè)穿絲孔一次切割出所有工件。切割大型凸模時(shí)，有條件者可沿加工軌跡設置數個(gè)穿絲孔，以便切割中發(fā)生斷絲時(shí)能夠就近重新穿絲，繼續切割。
穿絲孔的直徑大小應適宜，一般為Φ2mm～Φ8mm。若孔徑過(guò)小，既增加鉆孔難度又不方便穿絲;若孔徑太大，則會(huì )增加鉗工工作量。如果要求切割的型孔數較多，孔徑太小，排布較為密集，應采用較小的穿絲孔(Φ0.3mm～Φ0.5mm)，以避免各穿絲孔相互打通或發(fā)生干涉現象。
4切割路線(xiàn)的優(yōu)化
切割路線(xiàn)的合理與否將關(guān)系到工件變形的大小。
因此，優(yōu)化切割路線(xiàn)有利于提高切割質(zhì)量和縮短加工時(shí)間。切割路線(xiàn)的安排應有利于工件在加工過(guò)程中始終與裝夾支撐架保持在同一坐標系內，避免應力變形的影響，并遵循以下原則。
(1)一般情況下，最好將切割起始點(diǎn)安排在靠近夾持端，將工件與其夾持部分分離的切割段安排在切割路線(xiàn)的末端，將暫停點(diǎn)設在靠近坯件夾持端部位。
(2)切割路線(xiàn)的起始點(diǎn)應選擇在工件表面較為平坦、對工作性能影響較小的部位。對于精度要求較高的工件，最好將切割起始點(diǎn)取在坯件上預制的穿絲孔中，不可從坯件外部直接切入，以免引起工件切開(kāi)處發(fā)生變形。
(3)為減小工件變形，切割路線(xiàn)與坯件外形應保持一定的距離，一般不小于5mm。
線(xiàn)切割加工中對于一些具體工藝要求，應重點(diǎn)關(guān)注切割路線(xiàn)的優(yōu)化。
(1)二次(或多次)切割法對于一些形狀復雜、壁厚或截面變化大的凹模型腔零件，為減小變形，保證加工精度，宜采用二次切割法。通常，精度要求高的部位留2mm～3mm余量先進(jìn)行粗切割，待工件釋放較多變形后，再進(jìn)行精切割至要求尺寸。若為了進(jìn)一步提高切割精度，在精切割之前，留0.20mm～0.30mm余量進(jìn)行半精切割，即為3次切割法，第1次為粗切割，第2次為半精切割，第3次為精切割。這是提高模具線(xiàn)切割加工精度的有效方法。
(2)尖角切割法當要求工件切割成“尖角”(或稱(chēng)“清角”)時(shí)，可采用方法一，在原路線(xiàn)上增加一小段超切路程，如圖2所示的A0-A1段，使電極絲切割的最大滯后點(diǎn)達到程序A0點(diǎn)，然后再前進(jìn)到附加點(diǎn)A1，并返回至A0點(diǎn)，接著(zhù)再執行原程序，便可切割出尖角。也可采用圖3所示的方法二的切割路線(xiàn)，在尖角處增加一段過(guò)切的小正方形或小三角形路線(xiàn)作為附加程序，這樣便可保證切割出棱邊清晰的尖角。
(3)拐角的割法線(xiàn)切割放電加工過(guò)程中，由于放電的反作用力造成電極絲的實(shí)際位置比機床X、Y坐標軸移動(dòng)位置滯后，從而造成拐角精度較差。
電極絲的滯后移動(dòng)則會(huì )造成工件的外圓弧加工過(guò)虧，而內圓弧加工不足，致使工件拐角處精度下降。為此，對于工件精度要求高的拐角處，應自動(dòng)調慢X、Y軸的驅動(dòng)速度，使電極絲的實(shí)際移動(dòng)速度與X、Y軸同步。也就是，加工精度要求越高，拐角處的驅動(dòng)速度應越慢。
(4)小圓角切割法若發(fā)現圖樣要求的內圓角半徑小于切割時(shí)的偏移量，將會(huì )造成圓角處“根切”現象。為此，應明確圖樣輪廓中最小圓角必須大于最后一遍修切的偏移量，否則應選擇直徑更細的電極絲。在主切割加工及初修切割加工中，可根據各遍加工時(shí)不同的偏移量，設置不同的內圓角半徑，即對于同段輪廓編制不同的內圓角半徑子程序，子程序中的內圓角半徑應大于此遍切割的偏移量，這樣就可切割出很小的圓角，并獲取較好的圓角切割質(zhì)量。
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