下载中心

产品搜索



重要通知：

特种加工行业开通官方微信公众平台

资讯分类



您现在的位置：

首页

新闻中心

技术展品

一种简易线切割夹具的设计

分类：技术展品
作者：
来源：
发布时间：2010-07-08 09:52
访问量：

【概要描述】

一种简易线切割夹具的设计

【概要描述】

分类：技术展品
作者：
来源：
发布时间：2010-07-08 09:52
访问量：

详情

　　一种简易线切割夹具的设计

　　http://www.CHINA-NTM.com 技术交流 2010年7月8日

　　作者：冯辉英，熊毅（河南工业职业技术学院）

　　电火花线切割在机械加工中应用非常广泛，有一些中小型的机械零件，由于其本身尺寸较小，设计时又没有很好地考虑其如何装夹与找正，导致这些零件在线切割加工前的装夹与找正非常困难，甚至因无法装夹而不能加工。因此，针对这类零件的结构特点设计一些简单方便的专用夹具就非常实用。

　　1 工件的线切割加工工艺分析

　　零件的结构见图1（图略）。该零件材料为45(钢调质处理)，批量为50件，零件的内部形状较复杂，且直径74 mm圆弧与外圆同心。当前工序内容是加工内形轮廓，由于内部结构有尖角，需采用线切割加工。

　　目前线切割编程及控制系统已较成熟，所以线切割加工的编程并不是工艺难点，难点是工件如何快速找正和可靠装夹。

　　在产品试加工阶段，采用线切割机床上自带的压板进行装夹，由于线切割需切割最大内径达到84 mm，故单边可夹持余量只有5.5 mm（实际上小于5.5 mm），操作难度极大。花费约30 min。装夹完毕后，需将电极丝定位于工件中心，虽可利用机床的自动找中心功能实现，但由于线切割机床采用的是步进电机，进给速度很低，中心孔直径为74 mm，故定位也需30 min。当然，电极丝定位也可手动进行，但手动进行需要计算刻度盘的刻度值，容易出错。准备工作完毕后，开始切割，整个切割时间在60 min左右，故整个工件的加工需花费120 min左右。其中有一半的时间用于装夹与定位，如能将这部分时间缩短，加工效率将大大提高。

　　2 夹具设计与使用

　　2.1 夹具设计

　　由于该零件的批量不算大，故夹具设计应注意以下几点：① 结构简单，成本低。② 操作容易，能明显提高装夹与定位的效率。③ 夹具工作可靠。

　　首先考虑零件的定位，零件的定位为基准直径95 mm外圆的轴线。如果在夹具上做一个直径95 mm的孔，将零件外圆套在夹具孔中，则夹具孔和零件外圆同心。若将电极丝定位于夹具孔中心，则实现了电极丝对工件的定位。若不考虑机床的误差，那么只需在第一次加工前定位电极丝，记住X、Y工作台刻度盘数据，以后将刻度盘移动到该位置，即实现了电极丝的定位。这样基本上省略了电极丝定位的时间。

　　再考虑零件的装夹，有两种方案（图2略）：

　　方案A：直径95 mm做成通孔，在其侧面加工一个螺钉孔，利用螺钉的旋转使工件紧固。

　　方案B：直径95 mm下方做一个台阶孔，84 mm直径<95 mm，利用台阶紧固。

　　为了保证顺利地装夹与取出工件，夹具中直径95 mm孔与工件外圆呈间隙配合。

　　方案A的优点是夹具容易加工(采用图2a中的夹具)。第一次加工前需将电极丝定位到直径95 mm孔中心，然后将工件放入孔中，拧紧右侧螺钉，以后各次加工不用再定位电极丝。由于右侧螺钉的紧定作用，工件与夹具孔的间隙不均匀，右侧间隙比左侧大，会导致切割后的内形与外圆同轴度误差较大。若工件要求不严格时，可用此方案。

　　方案B采用了台阶孔固定，上下两个孔的直径分别为95 mm和85 mm，且两孔同心。第一次加工前，将电极丝定位到直径85 mm的孔中心，然后将工件放入直径95 mm孔中，台阶孔将工件支承。这个方案操作比方案A更简单，安装和取出工件更方便，且容易保证间隙的均匀性。但该方案的加工比方案A稍复杂。

　　对于直径85 mm，直径比84 mm稍大，目的是为了保证切割加工时不被切割，保护夹具，其直径在84～95 mm范围内，保证不被切割，同时起到台阶的作用。若夹具中直径85 mm和直径95 mm两孔之间的位置精度很低时，可在加工第一件前，利用工件直径74 mm内孔来定位电极丝，这样可降低夹具的加工难度。

　　为了保证工件外圆和夹具直径95 mm的内孔的间隙配合，此处设计夹具内孔尺寸为直径，直径85 mm孔尺寸精度要求不高，但要求与直径95 mm同轴，且表面粗糙度值低，方便于电极丝的定位。最后，得到该工件的线切割夹具见图3（图略）。

　　2.2 加工过程

　　2.2.1 工件及电极丝的准备

　　（1）先进行电极丝垂直度校正。

　　（2）将夹具桥接到工作台，并用压板固定。

　　（3）解开电极丝，穿丝，利用自动找中心功能将电极丝定位到直径85 mm的孔中心，并记下X、Y轴刻度盘的刻度值。

　　（4）解开电极丝，装入工件，穿丝，加工准备完毕。

　　2.2.2 编制线切割程序

　　利用线切割自动编程系统，程序如下：

　　N 1: B 100 B 36900 B 36900 GY L1 ;

　　N 2: B 0 B 4932 B 4932 GY L2 ;

　　N 3: B 15583 B 8437 B 15583 GX L4 ;

　　N 4: B 2087 B 4476 B 4476 GY L1 ;

　　N 5: B 11793 B 15789 B 15789 GY L4 ;

　　N 6: B 29563 B 22082 B 22182 GY SR1 ;

　　N 7: B 4933 B 0 B 4933 GX L1 ;

　　N 8: B 8438 B 15583 B 15583 GY L3 ;

　　N 9: B 4477 B 2087 B 4477 GX L4 ;

　　N 10: B 15790 B 11793 B 15790 GX L3 ;

　　N 11: B 22082 B 29563 B 22182 GX SR4 ;

　　N 12: B 0 B 4933 B 4933 GY L4 ;

　　N 13: B 15582 B 8438 B 15582 GX L2 ;

　　N 14: B 2087 B 4477 B 4477 GY L3 ;

　　N 15: B 11794 B 15790 B 15790 GY L2 ;

　　N 16: B 29563 B 22082 B 22182 GY SR3 ;

　　N 17: B 4932 B 0 B 4932 GX L3 ;

　　N 18: B 8437 B 15582 B 15582 GY L1 ;

　　N 19: B 4476 B 2087 B 4476 GX L2 ;

　　N 20: B 15789 B 11794 B 15789 GX L1 ;

　　N 21: B 22082 B 29563 B 22182 GX SR2 ;

　　N 22: B 100 B 36900 B 36900 GY L3 ;

　　N 23: DD

　　准备工作完成后，设置好电参数，即可进入加工。整个加工耗时60 min。

　　加工完毕后，将电极丝解开，取下工件。因为加工完成后电极丝回到起点，电极丝又回到了直径85 mm孔中心，故安装好第2个工件，将电极丝穿好，直接加工即可。

　　3 结束语

　　采用该夹具后，平均每件加工时间（包括找正和装夹时间）在65 min左右，比未采用专用夹具时提高了一倍，并且能保证工件的加工精度。这说明设计合理的专用夹具能大幅度提高加工效率，同时能保证加工质量。在设计夹具时注意以下几点：

　　（1）仔细分析工件，找准工件待加工部位的定位基准。

　　（2）对大批量生产的工件，应提高夹具的自动化程度，而中小批量加工的工件，应注重夹具简单，降低成本。

　　（3）夹具本身要有足够的强度和稳定性。

　　摘自《电加工与模具》2009年第6期

扫二维码用手机看

上一个: 数控线切割机报警断丝的故障分析及排除

下一个: EDM在模具行业的应用

上一个: 数控线切割机报警断丝的故障分析及排除

下一个: EDM在模具行业的应用