專利名稱：一種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，屬機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大厚度、大尺寸環(huán)形零件采用的數(shù)控線切割機(jī)床加工時(shí)，由于數(shù)控線切割機(jī)床行程最大為500mmX 800mm，該類零件在加工過程中無法一次定位進(jìn)行加工，由于兩次零件加工完后，切割面必須配合到一起，工件經(jīng)過移動(dòng)后，二次裝卡極易造成誤差；工件厚度較大， 線切割液很難進(jìn)入切割面，材料熔點(diǎn)較高，加工參數(shù)選擇不當(dāng)，極易燒斷鉬絲，造成斷絲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而設(shè)計(jì)提供了一種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，其目的是解決尺寸厚度和外形較大的零件由于數(shù)控線切割機(jī)床行程較小、無法一次定位加工的難題。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的該種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，其特征在于該方法的步驟是(1)確定零件需要線切割的外形根據(jù)零件的數(shù)學(xué)模型，在工件上表面取若干個(gè)零件邊界點(diǎn)，用數(shù)控銑在零件表面上銑出深0. Imm的待加工的零件外形線，保證沿外形線有均勻和充分的加工余量；(2)確定零件移動(dòng)時(shí)的找正基準(zhǔn)首先在零件表面上用刻刀標(biāo)識(shí)出該零件的坐標(biāo)原點(diǎn)，并根據(jù)該坐標(biāo)原點(diǎn)在零件表面用刻刀劃出坐標(biāo)系的X、Y軸，然后，根據(jù)數(shù)控線切割機(jī)床行程的限制，在零件表面用刻刀劃出若干條找正用刻線，每條找正用刻線都從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，若干條找正用刻線將零件表面上的待加工的零件的外形線劃分出多個(gè)加工區(qū)間；(3)確定零件的重復(fù)加工區(qū)域從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，在零件表面上每一條找正用刻線的旁邊，沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向用刻刀劃出一條輔助刻線，輔助刻線與找正用刻線之間的待加工的零件的外形線就是該找正用刻線兩側(cè)加工區(qū)間的重復(fù)加工區(qū)域；(4)零件表面第一個(gè)加工區(qū)間的加工先以任意一條找正用刻線與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，之后從該條找正用刻線與待加工零件外形線的交點(diǎn)處切入零件，按照數(shù)控線切割機(jī)床的的加工程序加工至下一條找正用刻線或者該條找正用刻線旁邊的輔助刻線與待加工零件外形線的交點(diǎn)處切出零件，完成第一個(gè)加工區(qū)間的加工；(5)零件表面下一個(gè)加工區(qū)間的加工將工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，將下一條找正用刻線與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，并按步驟(4)進(jìn)行下一個(gè)加工區(qū)間的加工，中間重復(fù)與步驟(4)重復(fù)加工一個(gè)重復(fù)加工區(qū)域，并依此類推直到加工完整個(gè)待加工零件的外形線本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)線切割加工較大外形、大厚度、難加工材質(zhì)的工件時(shí)，如果機(jī)床行程不夠，可以采用數(shù)控銑床劃線，配合線切割加工，來降低加工成本，在加工時(shí)，有意識(shí)的重復(fù)加工一部分，可以確認(rèn)重復(fù)定位是否準(zhǔn)確。減小重復(fù)定位的誤差，節(jié)約加工成本，防止工件產(chǎn)生加工缺陷。


圖1為采用本發(fā)明技術(shù)方案加工的零件外形及配合部位尺寸圖2為在零件上用數(shù)控銑床劃出的零件的坐標(biāo)原點(diǎn)、找正用刻線和輔助刻線示意圖
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述參見附圖1所示，該零件為鑄造鎳基高溫合金，零件厚度303mm，在進(jìn)行線切割前， 對該零件上下表面已經(jīng)進(jìn)行加工，上下面平行度為0. 05mm。參見附圖2所示，該種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，其特征在于該方法的步驟是(1)確定零件需要線切割的外形根據(jù)零件的數(shù)學(xué)模型，用數(shù)控銑在零件表面上銑出深0. Imm的待加工的零件外形線1，保證沿外形線1有均勻和充分的加工余量；(2)確定零件移動(dòng)時(shí)的找正基準(zhǔn)首先在零件表面上用刻刀標(biāo)識(shí)出該零件的坐標(biāo)原點(diǎn)2，并根據(jù)該坐標(biāo)原點(diǎn)2在零件表面用刻刀劃出坐標(biāo)系的X、Y軸，然后，根據(jù)數(shù)控線切割機(jī)床行程的限制，在零件表面用刻刀劃出若干條找正用刻線3，每條找正用刻線3都從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)2出發(fā)，若干條找正用刻線3將零件表面上的待加工的零件的外形線1劃分出多個(gè)加工區(qū)間4 ；(3)確定零件的重復(fù)加工區(qū)域從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)2出發(fā)，在零件表面上每一條找正用刻線3的旁邊，沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向用刻刀劃出一條輔助刻線5，輔助刻線5與找正用刻線3之間的待加工的零件的外形線1就是該找正用刻線3兩側(cè)加工區(qū)間4的重復(fù)加工區(qū)域6 ；(4)零件表面第一個(gè)加工區(qū)間的加工先以任意一條找正用刻線3與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)2 與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，在本實(shí)例中是將將BF線與機(jī)床X軸調(diào)整平行，之后從該條找正用刻線3與待加工零件外形線1的交點(diǎn)處B切入零件，按照數(shù)控線切割機(jī)床的的加工程序加工至下一條找正用刻線3或者該條找正用刻線3旁邊的輔助刻線5與待加工零件外形線1的交點(diǎn)處切出零件，完成第一個(gè)加工區(qū)間4的加工，對于本實(shí)例來說，就是按照加工程序加工至G點(diǎn)，再沿G點(diǎn)與X、Y軸交點(diǎn)方向切出工件；(5)零件表面下一個(gè)加工區(qū)間的加工
將工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，將下一條找正用刻線3與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)2與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，并按步驟(4)進(jìn)行下一個(gè)加工區(qū)間4的加工，中間重復(fù)與步驟(4)重復(fù)加工一個(gè)重復(fù)加工區(qū)域6，并依此類推直到加工完整個(gè)待加工零件的外形線1。在線切割加工時(shí)隨時(shí)觀察數(shù)控銑所劃出的外形線。可以確認(rèn)重復(fù)定位是否準(zhǔn)確。 減小重復(fù)定位的誤差，節(jié)約加工成本，防止工件產(chǎn)生加工缺陷。依此類推直到加工完整個(gè)型加工參數(shù)確定經(jīng)過分析，該零件屬于大厚度、熔點(diǎn)高的材質(zhì)，所以在切割功率上要大功率，大電流加工。由于加工面比較厚，所以脈沖時(shí)間要短，脈歇時(shí)間要長。經(jīng)過調(diào)試， 最終確定加工參數(shù)為功率管開7-8個(gè)，脈沖給到25，脈歇給到350，此時(shí)加工效率最為穩(wěn)定， 在加工時(shí)電流始終在3. 5A左右，進(jìn)給速度保持在lmm/min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明技術(shù)方案加工的零件的配合間隙僅有0. 2mm，完全滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，同時(shí)縮短了加工周期，降低了加工成本。
權(quán)利要求
1. 一種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，其特征在于該方法的步驟是(1)確定零件需要線切割的外形根據(jù)零件的數(shù)學(xué)模型，用數(shù)控銑在零件表面上銑出深0. Imm的待加工的零件外形線 (1)，保證沿外形線(1)有均勻和充分的加工余量；(2)確定零件移動(dòng)時(shí)的找正基準(zhǔn)首先在零件表面上用刻刀標(biāo)識(shí)出該零件的坐標(biāo)原點(diǎn)O)，并根據(jù)該坐標(biāo)原點(diǎn)(2)在零件表面用刻刀劃出坐標(biāo)系的X、Y軸，然后，根據(jù)數(shù)控線切割機(jī)床行程的限制，在零件表面用刻刀劃出若干條找正用刻線(3)，每條找正用刻線(3)都從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)O)出發(fā)，若干條找正用刻線(3)將零件表面上的待加工的零件的外形線(1)劃分出多個(gè)加工區(qū)間；(3)確定零件的重復(fù)加工區(qū)域從零件的坐標(biāo)原點(diǎn)( 出發(fā)，在零件表面上每一條找正用刻線C3)的旁邊，沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向用刻刀劃出一條輔助刻線(5)，輔助刻線(5)與找正用刻線(3)之間的待加工的零件的外形線(1)就是該找正用刻線(3)兩側(cè)加工區(qū)間(4)的重復(fù)加工區(qū)域(6)；(4)零件表面第一個(gè)加工區(qū)間的加工先以任意一條找正用刻線(3)與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)(2) 與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，之后從該條找正用刻線(3)與待加工零件外形線 (1)的交點(diǎn)處切入零件，按照數(shù)控線切割機(jī)床的的加工程序加工至下一條找正用刻線(3) 或者該條找正用刻線(3)旁邊的輔助刻線(5)與待加工零件外形線(1)的交點(diǎn)處切出零件，完成第一個(gè)加工區(qū)間的加工；(5)零件表面下一個(gè)加工區(qū)間的加工將工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，將下一條找正用刻線(3)與數(shù)控線切割機(jī)床X軸重合，并使零件的坐標(biāo)原點(diǎn)(2)與數(shù)控線切割機(jī)床的工作坐標(biāo)原點(diǎn)重合，并按步驟(4)進(jìn)行下一個(gè)加工區(qū)間的加工，中間重復(fù)與步驟(4)重復(fù)加工一個(gè)重復(fù)加工區(qū)域(6)，并依此類推直到加工完整個(gè)待加工零件的外形線(1)。
全文摘要
本發(fā)明是一種大厚度、大尺寸環(huán)形零件的分段線切割加工方法，該方法的步驟是(1)確定零件需要線切割的外形；(2)確定零件移動(dòng)時(shí)的找正基準(zhǔn)；(3)確定零件的重復(fù)加工區(qū)域；(4)零件表面第一個(gè)加工區(qū)間的加工；(5)零件表面下一個(gè)加工區(qū)間的加工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明技術(shù)方案加工的零件的配合間隙僅有0.2mm，完全滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，同時(shí)縮短了加工周期，降低了加工成本。
文檔編號(hào)B23H7/02GK102179674SQ20111012593
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者冀勝利, 姚澤坤, 郭鴻鎮(zhèn), 龔小琦 申請人:陜西宏遠(yuǎn)航空鍛造有限責(zé)任公司