線切割加工長度訂制齒條刀具的接刀方法

線切割加工是制造齒條刀具的關鍵工序，齒條刀具的全部齒形參數———齒距、齒厚、全齒高、螺旋角、后角、齒形角等均通過該工序一次成形。由于CHARMILLES 290型線切割機床的行程限制，只能加工長度≤350mm 的齒條刀具，而用戶訂貨的齒條刀具Z大長度達480mm，為了利用現有設備加工出超行程的大長度齒條刀具，只能采用接刀方法進行加工。 

接刀加工是將一把齒條刀具分為兩段分別加工。線切割機床的上、下噴嘴是按程序編制的加工軌跡移動，噴嘴周圍有較大空間，因此可根據程序的加工方向將齒條刀具的一端固定在加工行程內，另一端置于噴嘴旁的空隙處，當加工完刀具的L1段后，松開夾具，將工件在夾具定位面中沿X 軸方向斜向移動，使刀具的L2段完全進入可加工范圍內并夾持緊固，然后通過測量已加工出的基準面找出第二段加工程序的起割點，通過執行第二段加工程序，即可完成整把齒條刀具的線切割加工。 

要在實際加工中實現上述加工原理，必須解決以下問題： 

L1段位置的確定。為了確定L1段的安全位置，必須在線切割機床上進行模擬運行。在噴嘴與工件不發生碰撞的前提下，應盡可能降低上噴嘴的高度；此外，在編程時應使兩段加工程序的中斷點位于齒根中點位置(如圖2所示)，以避免在關鍵尺寸表面留下接刀痕跡，兩段加工程序之間應有部分重合區域(～0.3mm)，以避免形成接刀筋。 

基準面的測量。理論上，通過準確測量已加工的基準面A和B，即可獲得第2段加工程序在X、Y軸方向的起割點。但在實際加工中，由于加工齒形面兩側時為X、Y軸同時運動，而加工A面時只有Y軸運動，因此難以保證A面的加工質量；同時因上、下噴嘴距離較大，電極切割絲的張力在精加工時不易達到要求，可能造成A面加工尺寸不穩定，從而導致較大的基準面測量誤差，影響第2段加工程序起割點的確定。此外，在重修超差工件時，由于A面在執行第2段加工程序后已被切掉，故無法再作為基準面。在加工實踐中發現，如以第1段程序加工出的前一齒側面作為測量基準效果更好，由于該面也是設計基準面，如將其作為測量基準面，則可保證基準重合。 

由于第2段加工程序是以第1段加工程序的加工面作為參考基準，因此即使存在加工誤差，也可保持誤差方向的一致性，減小加工誤差的影響。但在計算移動距離時，則應考慮電極切割絲與該基準面非垂直接觸引起的測量誤差，應將距離換算為X軸方向后再移動至起割點。通過變換基準面，可進一步提高測量精度和加工精度，并可對重修工件進行二次加工；通過測量齒距、齒厚值并根據實測值進行換算，可在加工過程中判斷齒條刀具是否合格，若發現問題，可隨時調整加工位置和加工尺寸(如將刀具卸下后進行檢測，則很難保證刀具重新裝夾后的加工精度)。 

工件的夾持。由于被加工齒條刀具的長度較大，且加工時為部分夾持，夾緊方向隨螺旋角的不同而變化，與水平面不垂直，因此對夾具的剛性要求較高；同時，工件移動時應保持方向不變，因此對夾具定位精度的要求也較高。在實際加工中，工件移動后需用百分表檢測相鄰三齒的齒頂及鉛垂面的位置變化，并調整工件位置以符合安裝精度要求，然后再用電極切割絲進行測量以確定起割位置。采用接刀工藝方法可降低大尺寸齒條刀具的加工難度，拓展線切割機床的有效加工范圍。此外，由于可在機判定除非圓曲線外的工件的加工合格性，因此不必卸下工件進行檢測，避免了需要進行誤差修復加工時在機床上重新裝夾定位難以完全復位的困難。