數(shù)控線切割機床的操作與編程課件_第1頁
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文檔簡介

數(shù)控線切割機床數(shù)控線切割機床1線切割加工——屬于脈沖放電加工,要求被加工零件的導電性能良好。線切割加工是一種直接利用電能和熱能進行加工的工藝方法,加工時,用一根移動著的導線(電極絲)作為工具電極對工件進行切割,故稱線切割加工。線切割加工中工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字控制實現(xiàn)的。所以,又稱為數(shù)控線切割加工或簡稱線切割加工。主要適用于切割淬火鋼、硬質合金等金屬材料,特別適用于一般金屬切削機床難以加工的細縫槽或形狀復雜的零件,在模具行業(yè)的應用尤為廣泛。線切割加工——屬于脈沖放電加工,要求被加工零件的導電性能良好26.1數(shù)控線切割機床及其組成6.1.1數(shù)控線切割機床的加工原理工作原理:利用移動的金屬絲作工具電極,并在金屬絲和工件間通以脈沖電流,利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工。數(shù)控線切割機床,又稱數(shù)控電火花線切割機床,其加工過程是利用一根移動著的金屬絲(鉬絲、鎢絲或銅絲等)作工具電極,在金屬絲與工件間通以脈沖電流,使之產(chǎn)生脈沖放電而進行切割加工的。

6.1數(shù)控線切割機床及其組成6.1.1數(shù)控線切割機床的加3如圖6-1所示,電極絲穿過工件上預先鉆好的小孔(穿絲孔),經(jīng)導輪由走絲機構帶動進行軸向走絲運動。工件通過絕緣板安裝在工作臺上,由數(shù)控裝置按加工程序指令控制沿X、Y兩個坐標方向移動而合成所需的直線、圓弧等平面軌跡。在移動的同時,線電極和工件間不斷地產(chǎn)生放電腐蝕現(xiàn)象,工作液通過噴嘴注入,將電蝕產(chǎn)物帶走,最后在金屬工件上留下細絲切割形成的細縫軌跡線,從而達到了使一部分金屬與另一部分金屬分離的加工要求。圖6-1快走絲線切割加工原理如圖6-1所示,電極絲穿過工件上預先鉆好的小孔(穿絲4和電火花成形機床不同,線切割是利用線電極來進行加工的。由于切縫較小,可以對工件進行套裁,有效地利用工件材料,特別適合模具加工。但線切割加工主要是對通孔加工,較適合于冷沖模;而電火花成形機床則主要是對盲孔進行加工,較適合于型腔模的加工。和電火花成形機床不同,線切割是利用線電極來進行加工的56.1.2數(shù)控線切割機床的類型

1.按控制方式分

有靠模仿形控制、光電跟蹤控制、數(shù)字程序控制和微機控制線切割機床等。

2.按脈沖電源形式分

有RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源和自適應控制電源線切割機床等。

3.按加工特點分

有大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型,還有切割上下異形的線切割機床等。

6.1.2數(shù)控線切割機床的類型

1.按控制方式分

有靠64.按走絲速度分

有快速走絲方式和慢速走絲方式的線切割機床。

(1)快走絲線切割機床

1)線電極運行速度較快(300~700m/min)。

2)可雙向往復運行,即絲電極可重復使用,直到絲電極損耗到一定程度或斷絲為止。

3)常用線電極為:鉬絲(Φ0.1~Φ0.2mm)。

4)工作液通常為:乳化液或皂化液。

5)由于電極絲的損耗和電極絲運動過程中換向的影響,其加工精度要比慢走絲差,表面粗糙度要高。

6)尺寸精度:0.015~0.02mm。

7)表面粗糙度Raɑ:1.25~2.5μm。

8)一般尺寸精度最高可達到:0.01mm,表面粗糙度Raɑ為:0.63~1.25μm。4.按走絲速度分

有快速走絲方式和慢速走絲方式的線切割機床。7(2)慢走絲線切割機床

1)線電極運行速度較低(0.5~15m/min)。

2)線電極只能單向運動,不能重復使用,這樣可避免電極損耗對加工精度的影響。

3)絲電極有:紫銅、黃銅、鎢、鉬和各種合金,直徑一般為0.1~0.35mm。

4)工作液:去離子水、煤油。

5)尺寸精度:±0.001mm

6)表面粗糙度:Ry0.3μm。(2)慢走絲線切割機床

1)線電極運行速度較低(0.5~18我國機床型號的編制是根據(jù)JB1838-76《金屬切削機床型號編制方法》的規(guī)定進行的,機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字組成,它表示機床的類別、特性和基本參數(shù)。例如,數(shù)控電火花線切割機床型號DK7725的含義如下:

我國機床型號的編制是根據(jù)JB1838-76《金屬切削機9數(shù)控電火花線切割機床的主要技術參數(shù)包括:工作臺行程(縱、橫向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度、加工精度、切割速度和數(shù)控系統(tǒng)的控制功能等。

表6-1為DK77系列數(shù)控電火花線切割機床的主要型號及技術參數(shù)。

表6-2為快、慢速走絲線切割加工的特點比較。數(shù)控電火花線切割機床的主要技術參數(shù)包括:工作臺行程(10機床型號DK7716DK7720DK7725DK7732DK740DK7750DK7763DK77120工作臺行程/mm200×160250×200320×250500×320500×400800×500800×6002000×1200最大切割厚度/mm100200140300(可調)400(可調)300150500(可調)加工表面粗糙度Ra/μm2.52.52.52.56.3~3.22.52.5加工精度/mm0.010.0150.0120.0150.0250.010.02切割速度/(mm2/min)708080100120120120加工錐度3°~60°各廠家的型號不同控制方式各種型號均有單板機、或單片機、或微機控制各廠家生產(chǎn)的機床的切割速度有所不同表6-1DK77系列數(shù)控電火花線切割機床的主要型號及技術參數(shù)機床型號DK7716DK7720DK7725DK7732DK11項目類型快速走絲慢速走絲走絲速度2~12m/s1~8m/min電極絲材料鉬絲、鎢鉬絲黃銅絲、銅合金及其鍍覆材料精度保持絲抖動大,精度較難保持走絲平穩(wěn),精度容易保持電極絲的工作狀態(tài)循環(huán)重復使用一次性使用工作液特制乳化油水溶液去離子水工作液絕緣強度/(k·cm)0.5~5010~100最高切割速度/(mm2/min)300300(國外)最高尺寸精度/mm0.010.005表面粗糙度/m0.630.16數(shù)控裝置開環(huán)、步進電機形式閉環(huán)、半閉環(huán)、伺服電機程序形式3B、4B程序,5單位紙帶國際ISO代碼程序、8單位紙帶表6-2快、慢速走絲電火花線切割加工特點比較項目類型快速走絲慢速走126.1.3數(shù)控線切割機床的加工對象

線切割加工為新產(chǎn)品試制、精密零件加工及模具制造開辟了一條新的工藝途徑,主要適用于以下幾個方面。

1.加工模具

適用于加工各種形狀的沖模。調整不同的間隙補償量,只需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。

2.加工電火花成形加工用的電極

一般穿孔加工用的電極以及帶錐度型腔加工用的電極,以及銅鎢、銀鎢合金之類的電極材料,用線切割加工特別經(jīng)濟,同時也適用于加工微細復雜形狀的電極。6.1.3數(shù)控線切割機床的加工對象

線切割加工為新133.加工零件在試制新產(chǎn)品時,用線切割在坯料上直接割出零件,由于不需另行制造模具,可大大縮短制造周期、降低成本。另外修改設計、變更加工程序比較方便。在零件制造方面,可用于加工品種多、數(shù)量少的零件,特殊難加工材料的零件、材料試驗樣件、各種型孔、特殊齒輪凸輪、樣板、成型刀具。同時還可進行微細加工,異形槽和人工標準缺陷的窄縫加工等。3.加工零件146.1.4數(shù)控線切割機床的走絲機構

1.快走絲線切割機床的走絲機構

(1)儲絲筒組合件旋轉時,其徑向跳動小于0.01mm;否則,可能引起鉬絲抖動,出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。將懸臂放置的走絲電機與軸承座連在一起,可增加其剛性,改善受力情況,并且在結構工藝上容易保證與儲絲筒的同軸度安裝要求。

(2)為了保證儲絲筒上整齊排繞鉬絲,不出現(xiàn)疊絲現(xiàn)象,所以儲絲筒組合件轉動時,必須讓儲絲筒作相應的軸向位移,且軸向位移應平穩(wěn)和輕便。6.1.4數(shù)控線切割機床的走絲機構

1.快走絲線切割機床15在圖6-2所示結構中,在儲絲筒旋轉的同時,通過二級齒輪減速傳動帶動絲桿轉動,由于絲桿螺母副的作用而使得儲絲筒所在的滑動走絲拖板相對于機床座體(絲架所在)產(chǎn)生軸向位移。如果二級齒輪傳動中,每一級減速比為1:4,絲桿的螺距為2.75mm,則當儲絲筒轉過一圈時,其軸向位移為1/16×2.75=0.172mm,就算用直徑為(0.15mm的鉬絲都不會產(chǎn)生疊絲。為了保證收絲方與放絲方不疊絲,可在絲架的上面和下面各放一塊硬質合金擋絲塊,并特地偏開一定的距離(約1.5mm)。圖6-2快走絲的循環(huán)走絲機構在圖6-2所示結構中,在儲絲筒旋轉的同時,通過二級齒16(3)儲絲筒組合件由三相四極交流馬達通過彈性聯(lián)軸節(jié)直接帶動,保證鉬絲走速為8~10m/s。采用彈性聯(lián)軸節(jié)可以減緩因走絲換向帶給儲絲筒的沖擊。

(4)為了循環(huán)使用鉬絲,必須要讓儲絲筒能自動正反轉換向。由于同時具有儲絲筒拖板的軸向移動,所以可在合適位置上安裝倒順換向開關。這樣,當儲絲筒拖板往某一方向移動到壓下?lián)Q向開關時,機床電器線路將會使走絲電機自動反轉,同時儲絲筒開始反方向走絲,儲絲筒拖板也相應地換向往回移動,直到碰到另一端的換向開關后再正轉換向,如此反復,即達到循環(huán)走絲的目的。當然倒順換向開關應做成可調節(jié)距離的形式,以適應不同長度鉬絲量的要求。倒順換向開關的位置應調節(jié)到保證換向時,儲絲筒上排絲的一方還有一定長度的鉬絲;否則,會將絲沖斷。(3)儲絲筒組合件由三相四極交流馬達通過彈性聯(lián)軸節(jié)172.慢走絲線切割機床的走絲機構如圖6-3所示。走絲系統(tǒng)自上而下,絲由送絲輪經(jīng)張力輪到上導向輪、工件孔、下導向輪,再到速度輪、排絲輪,最后到達收絲輪。和快走絲系統(tǒng)明顯不同的就是該系統(tǒng)采用的電極絲是一次性的,走絲速度慢而連續(xù)可調(0.5~8m/min)。走絲速度由速度輪后面的DC電機控制,調節(jié)機床面板上的“絲速調節(jié)”旋鈕即可。順時針轉動為加速,逆時針轉動為降速。圖6-3機床走絲系統(tǒng)結構圖2.慢走絲線切割機床的走絲機構如圖6-3所示。走絲系18金屬絲的張緊力由張力輪后面的磁粉離合器控制,調節(jié)機械操作面板上的張力撥擋開關,可控制改變絲張力,其張力值以張力表上的電流值表示,工作時張力一般不可變動。

收絲輪用于纏繞經(jīng)過加工區(qū)放電后的廢銅絲,由AC軟特性電機驅動,收絲速度為自動跟隨走絲速度。廢絲先通過排絲輪,排絲輪在AC伺服電機及凸輪傳動下實現(xiàn)前后往復運動,均勻地改變絲在收絲輪上的位置,從而使絲在收絲輪上均勻地排列。

整個走絲機構在絲張緊的一段范圍內安裝了一個斷絲檢測開關,當斷絲時,斷絲檢測開關釋放,斷絲指示燈亮,加工電源即自動切斷。金屬絲的張緊力由張力輪后面的磁粉離合器控制,調節(jié)機械196.1.5機床操作面板及其控制功能

1.快走絲線切割機床(如圖6-4所示)

(1)鍵盤輸入。每次輸入的程序最多可達380條,具有完備的檢索、修改、刪除、插入的功能。程序指令采用LED數(shù)碼顯示方式。

(2)具有圖形縮放功能,可放大一倍或縮小至一半。

(3)鉬絲偏移功能。在工件切割前一次置入,內外偏移量最大為0.999mm。

(4)齒隙補償功能。用于消除從步進電機到十字拖板間傳動齒隙造成的誤差,提高加工精度。x、y方向齒補量開機后一次置入,兩個方向的補償量均為0~0.015mm,可任選。

(5)回退功能。系統(tǒng)具有從當前加工點按原加工路線回退到本段程序起始處的功能。

(6)通過加工程序輸入,預置任意程序,加工結束后暫停,再按切割鍵(REG)即可繼續(xù)加工(或重復加工)。

(7)坐標變換功能。坐標變換功能包括象限變換功能和對稱加工功能。

6.1.5機床操作面板及其控制功能

1.快走絲線切割機床(20圖6-4快走絲機床控制系統(tǒng)面板圖6-4快走絲機床控制系統(tǒng)面板212.慢走絲線切割機床(如圖6-5,6-6所示)圖6-5慢走絲線切割機床手動操作面板2.慢走絲線切割機床(如圖6-5,6-6所示)圖6-5慢走絲22圖6-6慢走絲線切割機床數(shù)控操作面板圖6-6慢走絲線切割機床數(shù)控操作面板23和數(shù)控銑床、加工中心相比,數(shù)控線切割機床就是去掉了一個Z軸,用電極絲取代了銑刀;但作為數(shù)控系統(tǒng)控制來講,放電加工的腐蝕量與進給速度之間的匹配,較之銑削加工要求更高,所以線切割機床都要求具有短路回退的控制功能,功能完備的機床還具有能根據(jù)加工區(qū)的電壓、電流大小判斷切削狀況,然后自動調整進給速度,也就是所謂“自適應控制”功能。DK7625型慢走絲線切割機床所使用的程序代碼也是采用地址數(shù)字式的程序格式。機床還具有四軸控制,能加工帶有一定錐度的孔型。另外它還具有自動找端面和自動找孔中心的精確定位功能。和數(shù)控銑床、加工中心相比,數(shù)控線切割機床就是去掉了一24圖6-7是該機床的機械操作面板,主要用于機械側的一些輔助動作的操作控制,如走絲、切削液和電規(guī)準調校等。各開關按鍵功能介紹如下:(1)電源接通開關。按下此開關,機床進入加工準備狀態(tài),再將絲、水、張力開關置“ON”,用MDI或者紙帶方式輸入數(shù)據(jù),按一下“循環(huán)起動按鈕”,便可開始加工。(2)電源切斷開關。按下此開關,關閉機床電源。(3)電極絲進給開關。它是使電極絲開始行走的開關。(4)水開關。按下此開關,加工液開。(5)過熱指示燈。當裝置中的電阻溫度異常高時,該燈亮。(6)張力撥擋開關。用以調整電極絲的張力,張力以電壓值顯示在張力電壓表上。(7)電極絲進給率波段開關。調整電極絲的行走速度,順時針方向旋動時,速度加快。(8)脈沖寬度設定開關。在1~9的范圍內設定脈沖電源的脈沖寬度。(9)間隙時間設定開關。在2~99的范圍內,設定脈沖電源的間隙時間。圖6-7是該機床的機械操作面板,主要用于機械側的一些25(10)電流開關。電流開關用以進行加工電流的設定,由粗調開關和精調開關組成,可以在0~39.5的范圍內進行選擇。(11)電壓開關。電壓開關用以進行電壓設定,可選擇十五種電壓。(12)短路電壓設定開關。設定防止短路的電壓。當加工電壓低于此值,則視為短路。(13)加工指示燈。在加工狀態(tài)時燈亮。(14)電極絲報警指示燈。發(fā)生斷線時燈亮,斷絲時,進給停止,加工電壓也無法加上,接好電極絲,并把斷絲檢測桿往左輕輕一壓,報警燈滅,便可重新加工。(15)加工計時表。加工計時表用以顯示加工時間。(16)自動電源切斷開關。用紙帶方式和MDI方式加工時,把此開關設于ON;當含有M02的程序段加工完畢時,電源(加工用電源,NC用電源等)便自動切斷。(17)后退指示燈。在后退中燈亮。(10)電流開關。電流開關用以進行加工電流的設定,26(18)電壓表。電壓表用以表示在電極絲和工件之間的電壓。①當工件在加工時(加工燈亮時),表指示加工電壓。②工件與電極絲發(fā)生短路時,電壓表指示接近“0”。注:發(fā)生短路時,切不可接觸電極絲高壓。(19)電流表。此表表示流過絲與工件之間的加工電流。(20)張力表。它顯示的電壓是與為產(chǎn)生張力而使用的制動器應力相對應的。(21)張力開關。此開關接通時,給電極絲加上了張力。(22)短路鎖定開關。此開關置“ON”,在絲與工件發(fā)生短路時,工作臺進給停止;發(fā)生短路后,此開關若不置于“OFF”,則工作臺不能移動。(23)放電位置開關。此開關置“ON”,電源開關也置“ON”時,用JOG或單步進給方式,可給絲供電壓,從放電火花的狀態(tài)判別絲與工件的接觸位置是否正確。(24)短路指示燈亮。絲與工件短路時燈亮。(25)緊急停止按鈕。它用于緊急停止。一按此按鈕,機械各軸的移動立即停止。

注:解除鎖住后,必須用手動操作或指令G28回原點;否則,機床將無法工作。(18)電壓表。電壓表用以表示在電極絲和工件之間的電壓276.2基本操作方法6.2.1工件的裝夾工件的裝夾形式對加工精度有直接影響。線切割機床的夾具比較簡單。一般是在通用夾具上采用壓板螺釘固定工件。當然有時也會用到磁力夾具、旋轉夾具或專用夾具。1.工件裝夾的一般要求(1)工件的基準表面應清潔無毛刺,經(jīng)熱處理的工件,在穿絲孔內及擴孔的臺階處,要清除熱處理殘物及氧化皮(2)夾具應具有必要的精度,將其穩(wěn)固地固定在工作臺上,擰緊螺絲時用力要均勻。(3)工件裝夾的位置應有利于工件找正,并應與機床行程相適應,工作臺移動時工件不得與絲架相碰。(4)對工件的夾緊力要均勻,不得使工件變形或翹起。(5)大批零件加工時,最好采用夾具,以提高生產(chǎn)效率。(6)細小、精密、薄壁的工件應固定在不易變形的輔助夾具上。6.2基本操作方法6.2.1工件的裝夾282.支撐裝夾方法(1)懸臂支撐方式。通用性強,裝夾方便。但由于工件單端壓緊,另一端懸空,因此工件底部不易與工作臺平行,所以易出現(xiàn)上仰或傾斜致使切割面與工件上下平面不垂直或達不到預定的精度。只用于要求不高或懸臂較小的情況。(2)兩端支撐方式(如圖6-8(a)所示)。其支撐穩(wěn)定,平面定位精度高,工件底面與切割面垂直度好,但對于較小的零件不適用。(3)橋式支撐方式(如圖6-8(b)所示)。采用兩塊支撐墊鐵架在雙端夾具體上。其特點是通用性強,裝夾方便,大、中、小工件裝夾都比較方便。(a)(b)圖6-8工件支撐裝夾方式(a)兩端支撐方式;(b)橋式支撐方式2.支撐裝夾方法(a)29(4)板式支撐方式(如圖6-9(a)所示)??筛鶕?jù)經(jīng)常加工工件的尺寸而定,可呈矩形或圓形孔,并可增加X、Y兩方向的定位基準。裝夾精度高,適于常規(guī)生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。(5)復式支撐方式(如圖6-9(b)所示)。在橋式夾具上,再裝上專用夾具組合而成。裝夾方便,特別適合于成批零件加工??晒?jié)省工件找正和調整電極絲相對位置等輔助工時,易保證工件加工的一致性。

(a)(b)圖6-9工件支撐裝夾方式(a)板式支撐方式;(b)復式支撐方式(4)板式支撐方式(如圖6-9(a)所示)??筛鶕?jù)經(jīng)常303.慢走絲線切割機床的工件裝夾DK7625慢走絲機床采用Π形工件安裝臺,在左側和后側臺框上安裝有兩塊定位基準板,整個工作臺上有很多用于連接壓緊螺釘?shù)难b夾固定用螺紋孔,其工件固定基本采用壓板螺釘緊固方式。當緊固方式不合適時,還可用搭橋板的裝固方式。由于緊固方式的合理性會影響到工件與絲之間的垂直度,所以在精度要求高時,必須用千分表來校驗。3.慢走絲線切割機床的工件裝夾31工件裝夾加工一般如圖6-10所示,在機床正面的左側安裝工件壓板。當工件較厚時,最好應加上圖示的連接電纜。電纜一端使勁插入工件壓板的彈簧卡中,另一端使勁插入上噴嘴下部的彈簧卡中。設置電纜時,應在機床正面形成一定的松弛,要注意不要彎曲彈簧卡,不使電纜擰絞或折彎,然后以這種狀態(tài)用空運行的方法讓工作臺移動進行校驗,并確認電纜沒有妨礙工件以及工件壓板等;如果有礙,則應去掉電纜進行加工。去掉電纜進行加工時,工件上加工鐵屑附著較多,面的垂直度將降低,加工速度減慢,因此應根據(jù)最高速度的加工條件,把放電容量降低20%~30%,機床操作盤的電流開關降低0%~15%,加工速度降低10%~20%左右。工件裝夾加工一般如圖6-10所示,在機床正面的左側安32圖6-10DK7625慢走絲機床工件裝夾圖圖6-10DK7625慢走絲機床工件裝夾圖336.2.2電極絲的垂直度校正1.快走絲機床電極絲垂直度的校正快走絲機床的電極絲上好并預緊后,先要進行垂直度的校正。如圖6-11所示,先把刀刃角尺放在十字拖板工作臺上的墊鐵上,調節(jié)Y軸拖板,使刀刃角尺與鉬絲靠近,觀察刀刃角尺與鉬絲之間的間隙,上下應均勻。若有誤差,則在絲架固定面適當加墊片調整。然后把刀刃角尺旋轉90°,調節(jié)X軸拖板,使刀刃角尺與鉬絲靠近,觀察刀刃角尺與鉬絲之間的間隙,上下應均勻。若有誤差,調整上下導輪組合件的位置,使間隙均勻。圖6-11快走絲機床電極絲垂直度的調整6.2.2電極絲的垂直度校正圖6-11快走絲機床電極絲342.慢走絲機床電極絲垂直度的校正對慢走絲機床而言,無論要加工的零件是否帶有錐度,為保證準確的工件形狀和尺寸精度,同樣也應先對絲的垂直度進行校正。這可采用專門配備的垂直度校正器進行校正,如圖6-12所示。其操作步驟如下:圖6-12慢走絲機床電極絲垂直度的校正2.慢走絲機床電極絲垂直度的校正圖6-12慢走絲機床電極35(1)以和工件相同裝夾定位基準放置垂直度校正器,再用壓板螺釘固定好,并按圖示連接好導線。(2)掛好電極絲,并加上設定的張力,且讓絲在帶張力的情況下行走一段距離,以保證工作區(qū)內所有的絲都處于張緊狀態(tài)后則停止走絲。(3)確認加工電源為“OFF”,短路鎖定和放電位置開關都處于“OFF”位置。確保絲與工作臺之間只有用于檢測的低電壓。防止產(chǎn)生放電而燒壞校正器的精密觸片。(4)置操作方式旋鈕于“JOG”連續(xù)進給方式,先移動X、Y軸至絲碰到絲垂直度校正器的觸片。(校正器上指示燈亮則表示已接觸到。)

(1)以和工件相同裝夾定位基準放置垂直度校正器,再用壓36(5)結合使用“JOG(手動連續(xù)進給)”、“INCR.FEED(步進給)”操作方式,并從大到小逐步改變步進量,反復不斷地移動調整U、V軸或X、Y軸,直至絲與校正器的上下觸片同時接觸。(進X或Y時上下燈同時亮,退X或Y時上下燈同時熄,或者上下燈都處于閃爍不定狀態(tài)。)(6)記下此時的U、V坐標值。此時的U、V位置即為絲垂直位置。(7)置系統(tǒng)板上參數(shù)寫入開關于“寫入”位置,將此U、V值寫入存儲器內,則此位置即被系統(tǒng)自動記憶。以后無論U、V軸移到任意位置后,只要在“JOG”方式下按手動操作面板上的“回U、V原點”鍵,即可讓絲擺正到垂直位置上。(5)結合使用“JOG(手動連續(xù)進給)”、“INC376.2.3自動對刀操作線切割機床的自動對刀就是指電極絲初始位置的自動定位找正。目前雖然快走絲線切割機床具有電極絲自動定位功能的不多,但也可以參照下述原理手工來進行精確定位。雖然有的機床工作臺上已裝有兩塊定位基準板可用于工件裝夾定位,但有時可能還需要靠工件上的某處作定位基準。比如,想以工件上由前道工序所加工出的某處端面,工件上某一圓形或矩形孔的中心等作為本道加工工序用的裝夾定位或加工對刀(電極絲)的基準時,就需要對其進行定位找正操作。DK7625型慢走絲線切割機床具有自動找端面和找孔中心等的一些定位功能。6.2.3自動對刀操作381.自動找端面(EDGE)自動找端面是靠檢測絲與工件之間的短路信號來進行的??煞譃榇致远ㄎ缓途_定位兩種方式。其差別在于:若將增量進給量置于×1或×10位置處時為精確定位,若將增量進給量置于×100或×1000位置處時為粗略定位。粗略定位時,只進行一次找端面動作,一有短路信號即自動終止找端面操作。由于速度和慣性,粗定位準確程度肯定不高。精確定位時,機床將以不同的進給速度,反復五次進行找端面動作,并將最后幾次找端面得到的坐標值求平均值后定位在這一平均值的位置上。1.自動找端面(EDGE)392.自動找中心(CENTER)自動找中心即自動定位找到孔的中心。和找端面的原理相同,也是利用絲與工件間的短路信號進行檢測定位的。同樣,該方式也是以增量進給旋鈕的位置來決定是采用精確定位(×1,×10)還是粗略定位(×100,×1000)的。圖6-13所示為粗略找孔中心定位時絲的移動過程。圖6-13電極絲自動找孔中心找孔中心時,系統(tǒng)將自動先后對X、Y兩軸的正負方向分別進行定位,根據(jù)某軸的正負兩方向定位找正的位置值自動計算平均值并定位在其中間的位置處,則X、Y兩軸的中間位置就是孔的中心。通常以先選的軸方向開始進行自動找中心(另一軸不再需要人工干涉)。事實上,精確定位找中心只是在對每一孔壁方向進行定位時采用和精找端面一樣的反復多次定位的方法,整體上還是采用粗找中心的方法。2.自動找中心(CENTER)圖6-13電極絲自動找孔中心40自動定位的操作過程大致是:先將電極絲掛上并加上張力,再將操作方式開關置于“EDGE”(找端面)或“CENTER”(找中心)方式位置上;按某方向的“軸選擇按鈕”,則機床自動地讓絲相對于工件沿著這一方向逐漸靠近而開始進行定位找正的動作。此時,“循環(huán)啟動”指示燈亮,定位完成后“循環(huán)啟動”指示燈自動熄滅。在自動找正的中途若要停止,應按“復位”鍵(RESET)。若工件表面邊沿有毛刺、鐵銹等質量問題,將不能正確定位找正。在定位找正過程中,從檢測到短路信號后自動回退20(m開始,如果又一次檢測出短路信號,則再繼續(xù)回退20(m;若這樣反復5次仍解除不了短路的話,將終止自動定位動作。圖6-13電極絲自動找孔中心自動定位的操作過程大致是:先將電極絲掛上并加上張力,416.3程序編寫與調試要使數(shù)控電火花線切割機床按照預定的要求,自動完成切割加工,就應把被加工零件的切割順序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息,按數(shù)控系統(tǒng)要求的格式編制成加工程序,以實現(xiàn)加工。數(shù)控電火花線切割機床的編程,主要采用以下三種格式編寫:3B格式編制程序;ISO代碼編制程序;計算機自動編制程序。6.3程序編寫與調試要使數(shù)控電火花線切割機床按426.3.13B格式程序編制1.編程規(guī)則快走絲線切割機床用的多為3B程序格式,每一行的格式為:BJXBJYBJGZn其中:B為分隔符,表示一條程序段的開始,并將X、Y等計數(shù)長度分隔開,相當于表格中的制表線。X、Y直線或圓弧的相對坐標值。JX、JY分別為X、Y軸方向上的坐標計數(shù)。J為主計數(shù)軸的計數(shù)長度。它等于加工線段在主計數(shù)軸上的投影長度總和。以μm為單位,不超過6位數(shù)值,且取絕對值。G為計數(shù)方向,主計數(shù)軸的設定,有GX、GY兩種設定。GX表示X軸為主要計數(shù)軸,選取X方向進給總長度進行計數(shù),稱為計X;GY表示Y軸為主要計數(shù)軸,選取Y方向進給總長度進行計數(shù),稱為計Y。Zn為加工指令,用于決定控制臺是按直線還是按圓弧進行插補加工,并含有加工方向等信息。有L1、L2、L3、L4、SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4共12種指令。6.3.13B格式程序編制43(1)編程坐標系的建立盡管對3B格式程序來說,程序中的數(shù)據(jù)與坐標原點所處的位置無關,但其總的坐標軸方向應該是確定不變的;否則,將無法放置到機床上。而且,建立一個原點固定的編程坐標系,對編程計算是非常方便的。通常這個坐標系原點應定在圖紙尺寸標注的相對基準點上。坐標軸的方向應根據(jù)安裝到機床上的預定方向來決定。平面坐標系是這樣規(guī)定的:面對機床工作臺,工作臺平面為坐標平面,左右方向為X軸,且向右為正;前后方向為Y軸,且向前為正。(1)編程坐標系的建立44(2)基本坐標計數(shù)的確定對于直線段,應先將坐標原點假想地移到該線段的起點上,求得線段終點在該假想坐標系中的坐標值(X,Y)。直線:經(jīng)假想平移后,與坐標軸重合的直線段,即圖形中與原始X、Y坐標軸方向平行的直線段。無論該線平行于哪根軸,都按:JX=JY=0來設定。斜線:指圖形中與X、Y坐標軸方向夾角都不為零的直線段。此時,計數(shù)長度等于該線在對應坐標軸上的投影長度,即:JX=X,JY=Y。圓弧段:先將坐標原點假想地移到該圓弧的圓心上,計數(shù)長度由起點坐標決定。若圓弧起點與終點在該坐標系中的坐標分別為(X1,Y1)和(X2,Y2),則:JX=X1,JY=Y1。

坐標系的原點隨程序段的不同而變化:加工直線時,以該直線的起點為坐標的原點,X、Y取該直線終點的坐標值;加工圓弧時,以該圓弧的圓心為坐標的原點,X、Y取該圓弧起點的坐標值。坐標值的負號均不寫,單位為μm。(2)基本坐標計數(shù)的確定45(3)主計數(shù)軸(計數(shù)方向)與主計數(shù)長度的確定1)主計數(shù)軸(計數(shù)方向)的確定直線段:先假想地將坐標系原點移到該線段的起點上,再看線段終點所處的位置。按圖6-14(a)所示以45°的線分界,在陰影區(qū)內時,主計數(shù)軸為GX;在非陰影區(qū)內時,主計數(shù)軸為GY。亦即在假想坐標系里終點坐標X和Y的絕對值中哪個大,則哪個軸即為主計數(shù)軸。(當終點剛好在45°線上時,從理論上講,應該是在插補運算加工過程中最后一步走的是哪個軸,就取該軸作主計數(shù)軸。因此,1、3象限取GY,2、4象限取GX)。(a)

(b)圖6-14主計數(shù)軸的確定(a)直線時(b)圓弧時圓?。和瑯訉⒆鴺嗽c假想地移到該圓弧的圓心上,看圓弧終點所處的位置。按圖6-14(b)所示以45°線分界,在陰影區(qū)內時,主計數(shù)軸為GX;在非陰影區(qū)內時,主計數(shù)軸為GY。(3)主計數(shù)軸(計數(shù)方向)與主計數(shù)長度的確定(a)46不管是加工直線還是圓弧,計數(shù)方向均按終點的位置來確定。具體確定的原則如下:加工直線時計數(shù)方向取與直線終點走向較平行那個坐標軸。例如圖6-15中,加工直線,,計數(shù)方向取X軸,記作Gx;加工計數(shù)方向取Y軸,記作Gy;加工,計數(shù)方向取X軸、Y軸均可,記作Gx或Gy。圖6-15直線計數(shù)方向的確定

不管是加工直線還是圓弧,計數(shù)方向均按終點的位置來確定。具47加工圓弧時,同樣,終點走向較平行于何軸,則計數(shù)方向取該軸。例如在圖6-16中,加工圓弧AB,計數(shù)方向應取X軸,記作Gx;加工圓弧MN,計數(shù)方向應取Y軸,記作Gy;加工圓弧PQ,計數(shù)方向取X軸﹑Y軸均可,記作Gx或Gy。圖6-16圓弧計數(shù)方向的確定

加工圓弧時,同樣,終點走向較平行于何軸,則計數(shù)方向482)主計數(shù)長度的確定主計數(shù)長度即為主計數(shù)軸的計數(shù)長度。計數(shù)長度是在計數(shù)方向的基礎上確定的,是被加工的直線或圓弧在計數(shù)方向的坐標軸上投影的絕對值總和,單位為μm。如圖6-17。圖6-17計數(shù)長度的確定

直線:主計數(shù)長度即為該線長度。斜線:若?JX>JY時,記為GX,J=JX;JY>JX時,記為GY,J=JY。圓?。篔=J1+J2+J3。2)主計數(shù)長度的確定圖6-17計數(shù)長度的確定直線:主計49例如,在圖6-18中,加工直線OA,計數(shù)方向為X軸,計數(shù)長度為OB,數(shù)值等于終點A的X坐標值。在圖6-19中,加工半徑為0.5mm的圓弧MN,計數(shù)方向為X軸,計數(shù)長度為500μm×3=1500μm,即圓弧MN三段90°圓弧在X軸上投影的絕對值總和,而不是500μm×2=1000μm。

圖6-18直線計數(shù)長度的確定

圖6-19圓弧計數(shù)長度的確定

例如,在圖6-18中,加工直線OA,計數(shù)方向為X軸50(4)加工指令同樣地,直線時,將坐標原點移到線段起點上;圓弧時,將坐標原點移到圓心上。再進行如圖6-20所示的判斷。直線和斜線段加工指令。加工直線時有四種加工指令:L1、L2、L3、L4。如圖6-20直線處于第Ⅰ象限(包括X軸而不包括Y軸)時,加工指令記作L1;當處于第Ⅱ象限(包括Y軸而不包括X軸)時,記作L2、L3、L4依次類推。圖6-20指令的確定

(4)加工指令圖6-20指令的確定51圓弧段加工指令。根據(jù)從起點到終點的圓弧加工走向有順圓和逆圓之分。順圓:加工順圓弧時由四種加工指令:SR1、SR2、SR3、SR4。如圖6-20圓弧的起點順時針第一步進入第Ⅰ象限時,加工指令記作SR1(簡稱順圓1);當起點順時針第一步進入第Ⅱ象限時,記作SR2(簡稱順圓2);SR3、SR4依次類推。逆圓:加工逆圓弧時也有四種加工指令:NR1、NR2、NR3、NR4。如圖6-20圓弧的起點逆時針第一步進入第Ⅰ象限時,加工指令記作NR1(簡稱逆圓1);當起點逆時針第一步進入第Ⅱ象限時,記作NR2(簡稱逆圓2);NR3、NR4依次類推。圖6-20指令的確定

圓弧段加工指令。根據(jù)從起點到終點的圓弧加工走向有順圓和逆52編程時,應將工件加工圖形分解成各圓弧與各直線段,然后逐段編寫程序。由于大多數(shù)機床通常都只具有直線和圓弧插補運算的功能,所以對于非圓曲線段,應采用數(shù)學的方法,將非圓曲線用一段一段的直線或小段圓弧去逼近。程序書寫格式如下:對于直線,其格式通常是:BBBJGZn。對于斜線與圓弧,其格式通常是:BJXBJYBJGZn。但對于斜線段,若JX、JY具有公約數(shù),則允許把它們同時縮小相同的量級,只要保持其比值不變即可。此外,還應注意的是:實際編程時,通常不按零件輪廓線編程,而應按加工切割時電極絲中心所走的軌跡進行編程,即還應該考慮電極絲的半徑和工件間的放電間隙。但對有間隙補償功能的線切割機床,可直接按工件圖形編程,其間隙補償量可在加工時置入。編程時,應將工件加工圖形分解成各圓弧與各直線段,然后53對于具有公差的尺寸數(shù)據(jù),根據(jù)大量的統(tǒng)計,加工后的實際尺寸大部分是在公差帶的中值附近,因此應采用中差尺寸編程。中差尺寸的計算公式為:如槽32的中差尺寸為

對于具有公差的尺寸數(shù)據(jù),根據(jù)大量的統(tǒng)計,加工后的實際尺寸542.編程實例例1如圖6-21(a)所示的凸模由三段直線與一段圓弧組成,應編制四條程序段(沿逆時針方向加工)。此外,還應增加鉬絲從工件外部切入到輪廓線的引入段和從輪廓結束順原路徑引出的程序段。若不考慮半徑補償,直接按圖形輪廓編程,則所編加工程序見表6-3。(a)(b)圖6-21編程零件圖例2.編程實例(a)55序號BJXBJYBJGZn注釋1BBB10?000GYL2引入直線段2BBB40?000GXL1直線A?B3B1B9B90?000GYL1直線B?C4B30?000B40?000B60?000GXNR1圓弧C?D5B1B9B90?000GYL4直線D?A6BBB10?000GYL4引出直線段7D停機結束表6-3不考慮補償時的程序清單序號BJXBJYBJGZn注釋1BBB10?000GY56若考慮線徑補償,設所用鉬絲直徑為φ0.12mm,單邊放電間隙0.01mm,則應將整個零件圖形輪廓沿周邊均勻增大一個0.01?+?0.12/2=0.07的值,得到圖6-21(b)中虛線所示的輪廓后,按虛線輪廓(即絲中心軌跡)編程,所編加工程序清單見表6-4。序號BJX

BJYBJGZn注釋1B63B9930B9930GYL2引入直線段2BBB40?125GXL1直線A’?B’3B10?011B90?102B90?102GYL1直線B’?C’4B30?074B40?032B60?148GXNR1圓弧C’?D’5B10?011B90?102B90?102GYL4直線D’?A’6B63B9930B9930GYL4引出直線段7D停機結束表6-4考慮補償時的程序清單若考慮線徑補償,設所用鉬絲直徑為φ0.12mm,單57例2若要切割一個直徑為φ20mm的圓孔,設穿絲預孔打在孔中心處,所用鉬絲直徑為φ0.12mm,單邊放電間隙0.01mm,則切割時絲中心應在直徑為φ19.86mm的圓上,整個加工程序應為:BBB9930GXL1引入直線段B9930B0B39720GYNR1切割整圓BBB9930GXL3引出直線段D結束例2若要切割一個直徑為φ20mm的圓孔,設穿絲預孔58例3:如圖6-22所示樣板零件,編程方法如下。

圖6-22樣板零件⑴確定加工路線起始點為A,加工路線按照圖中所標的①②③…⑧進行,共分八個程序段。其中①為切入程序段,⑧為切出程序段。⑵計算坐標值按照坐標系和坐標X、Y的規(guī)定,分別計算①~⑧程序段的坐標值。⑶填寫程序單按程序標準格式逐段填寫B(tài)XBYBJGZ,見表6-5。圖6-22所示樣板的圖形,按程序①(切入)、②…⑦、⑧(切出)進行切割,編制的3B程序見表6-5。例3:如圖6-22所示樣板零件,編程方法如下。圖6-2259NBXBYBJGZ1B0B2000B2000GyL22B0B10000B10000GyL23B0B10000B20000GxNR44B0B10000B10000GyL25B3000B8040B30000GxL36B0B23920B23920GyL47B3000B8040B30000GxL48B0B2000B2000GyL4表6-5程序舉例NBXBYBJGZ1B606.3.23B程序輸入與調試

前述快走絲線切割機床的程序輸入控制是采用通用Z80單片機控制的,程序數(shù)據(jù)則是用LED數(shù)字顯示器來進行顯示,每段程序按格式:BJXBJYBJBGBZn以先后順序進行輸入。和前述3B格式程序相比,就是在計數(shù)長度和加工指令前也都要加間隔符號B以進行分隔。6.3.23B程序輸入與調試

前述快走絲線切割機611.鍵值說明JX、JY:為坐標數(shù)值,以m為單位。J:計數(shù)長度數(shù)值,也是以m為單位。G:計數(shù)方向。GX輸入時,敲“0”鍵;GY輸入時,敲“1”鍵。Zn:加工指令。直線:L1輸入時敲“11”,即敲兩次“1”鍵,將“L”用“1”代替。L2輸入時敲“12”,L3時敲“13”,L4時敲“14”。順圓:SR1時敲“21”,SR2時敲“22”,SR3時敲“23”,SR4時敲“24”。逆圓:NR1時敲“31”,NR2時敲“32”,NR3時敲“33”,NR4時敲“34”。1.鍵值說明622.程序輸入過程(1)開機。電源開關打到“開”,按RESET(清零)鍵,顯示□□□□□□。(2)鍵入2000、按MEM(檢查)鍵,顯示2000xx,再根據(jù)環(huán)形分配器選擇及坐標軸選擇送入適當數(shù)值。如鍵入01,則顯示200001。(3)按MON’(地址增量)鍵,顯示2001xx,再根據(jù)是否齒補和要否縮放而送入適當數(shù)值。如鍵入00,為不縮放,則顯示200100。此時,若鍵入10,為縮小為1/2;鍵入20,為放大一倍。(4)按PROM(狀態(tài)轉換)鍵,顯示GOOD。2.程序輸入過程63(5)根據(jù)是否偏移分為:①若要偏移則按“A”鍵,顯示A;再送入偏移量(要三位,十進制數(shù));再送正負偏移量,其規(guī)律為:根據(jù)閉合圖形的走向外偏(凸模)時,SR(順圓)按“C”鍵;NR(逆圓)按“B”鍵。根據(jù)閉合圖形的走向內偏(凹模)時,SR(順圓)按“B”鍵;NR(逆圓)按“C”鍵。接著按NEXT(增量)鍵,顯示P。②若不需要偏移,則直接按LAST(輸入)鍵,顯示P。(6)按001鍵,顯示P001。(7)輸送程序(第一段程序的內容)。(5)根據(jù)是否偏移分為:64(8)按NEXT(增量)鍵,顯示P002;接著輸入第二段程序的內容;直至全部加工程序輸入完畢。(9)送完加工指令后,再送特征指令。按“1”鍵表示暫停,顯示F;按“2”鍵,表示結束,顯示E。特征指令送完以后,按NEXT(增量)鍵,顯示“F”或“END”;按“F”鍵顯示GOOD。(10)按REG(切割)鍵,顯示P001。按鍵后,加工便從P001開始。若加工起始程序不是從P001開始,那么按LAST(輸入)鍵,并將送入相應的起始序號,使之顯示Pxxxxxx——為起始序號。然后,再按F鍵和REG(切割)鍵,接著合上脈沖電源、進給、自動、高頻鍵(在控制板上);最后,合上變頻加工開關,進行加工切割。(8)按NEXT(增量)鍵,顯示P002;接著輸入653.程序的檢索和編輯(1)檢索若需檢索第xxx段程序是否正確,則先按LAST(輸入)鍵;然后,將需檢索的程序號輸入xxx,顯示Pxxx。按MEM(檢查)鍵,顯示JX值;再按MEM(檢查)鍵,顯示JY值。再按MEM(檢查)鍵,顯示J值;再按MEM(檢查)鍵,顯示G值。再按MEM(檢查)鍵,顯示Zn值;若再按MEM(檢查)鍵,顯示xxx+1的程序號。如此繼續(xù)下去,可檢查完需檢查的程序;最后,按F鍵,結束檢查,顯示GOOD。3.程序的檢索和編輯66(2)修改若在檢索中發(fā)現(xiàn)錯誤,則按LAST(輸入)鍵;然后,輸入需要修改的程序號,將正確的程序輸入。按NEXT(增量)鍵,繼續(xù)修改。按F鍵,顯示GOOD,結束修改。(3)刪除若需刪除某段程序,則可按LAST(輸入鍵);然后,將刪去的程序號送入,按D鍵,內存程序庫將刪去該段程序,并自動對庫內的程序重新排列,使刪去的程序的程序號都減“1”,并顯示下一條程序段號。(如需連續(xù)刪除N段程序,則可連續(xù)按N次D鍵)。按F鍵,結束刪除,顯示GOOD。(2)修改67(4)插入如需在第xxx程序處插入一段程序,則可按LAST(輸入)鍵;然后,將所需插入的程序號送入,按E鍵后,送插入程序內容;按NEXT(增量)鍵,顯示器顯示下一段程序號。如果要連續(xù)插入,則再按E鍵;否則,按F鍵,結束插入。顯示GOOD。(5)坐標和切割狀態(tài)檢查按控制盤面板上的“暫?!卑粹o。按“1”鍵,顯示JX坐標,即時值。按“2”鍵,顯示JY坐標;按“3”鍵,顯示J坐標。按“4”鍵,顯示F(F為逐點比較的偏差值);按“5”鍵,顯示現(xiàn)時加工指令和指令特征。按“7”鍵,顯示鉬絲偏移量和偏移參數(shù)。(4)插入686.3.3ISO格式程序編制1.編程規(guī)則慢走絲線切割加工所采用的國際通用ISO格式程序和數(shù)控銑基本相同,且較之更為簡單。由于線切割加工時沒有旋轉主軸,因此沒有Z軸移動指令,也沒有主軸旋轉的S指令及M03、M04、M05等工藝指令,也可分成主程序和子程序來編寫。例如,DK7625型慢走絲線切割機床采用日本FANUC-6M數(shù)控系統(tǒng),其每一個程序行的格式如下:公制:N04G02X+053Y+053I+053J+053R+053F022D02T+013M02;英制:N04G02X+035Y+035I+035J+035R+035F014D02T+013M02。格式中,N、G、X、Y、F、D、M等功能字的含義參見第1章。6.3.3ISO格式程序編制1.編程規(guī)則69特別需要說明的是:I+053、J+053圓弧插補時圓心的坐標信息。用圓心相對于圓弧起點的坐標增量計算。R+053錐度加工時轉角半徑信息,與數(shù)控車、銑中表示圓弧半徑不同。T+013錐度加工中的絲傾斜角度信息。取負值時,左、右傾斜互換。特別需要說明的是:70DK7625機床常用G功能和M功能指令見表6-6。G代碼組意義G代碼組意義M代碼意義*G0001快速點定位*G4007刀補取消M00進給暫停G01直線插補G41左刀補M01條件暫停G02順圓插補G42右刀補M02程序結束G03逆圓插補*G50絲傾斜取消M30程序結束并復位G0400暫停延時G5108絲傾斜左M40放電加工OFFG2006英制單位G52絲傾斜右M80放電加工ON*G21公制單位*G9003絕對坐標編程M98子程序調用G2800回參考點G91增量坐標編程M99子程序結束并返回G3000回加工原點G9200工件坐標系指定表6-6常用G代碼與M代碼注:①表內00組為非模態(tài)指令,只在本程序段內有效。其他組為模態(tài)指令,一次指定后持續(xù)有效,直到碰到本組其他代碼。②標有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動后的默認狀態(tài)。DK7625機床常用G功能和M功能指令見表6-6。G代碼組意71編程規(guī)則和方法與數(shù)控輪廓銑削基本類似,在此只是對其不同之處進行重點說明。(1)加工平面設定只可能是XY平面,內部已設定為G17狀態(tài),因此G17可不寫。程序代碼中不可能出現(xiàn)Z坐標值,刀補代碼只有G40、G41、G42及Dxx。(2)在圓弧插補指令中,有關圓心坐標的信息只可用I、J格式,R代碼已被用于錐度加工中表示轉角半徑的信息,而不再是表達圓弧插補的圓弧半徑信息。(3)F代碼用于指令每分鐘的加工進給量(進給速度)。其指令單位為:米制為0.01mm/min,英制為0.0001inch/min。(4)?T代碼在此不再表示刀具號,而是用于指令錐度加工中的絲傾斜角度。(5)程序中坐標地址后跟的數(shù)值,若不帶小數(shù)點,則其單位為m,即0.001mm;若帶有小數(shù)點,則其單位為mm。(6)G04用于指令中途想停止的時間,時間用地址X字符指令,指令單位為0.001s。編程規(guī)則和方法與數(shù)控輪廓銑削基本類似,在此只是對其不722.編程方式指令(1)G90為絕對坐標指令。該指令表示程序段中的編程尺寸是按絕對坐標給定的。(2)G91為增量坐標指令。該指令表示程序段中的編程尺寸是按增量坐標給定的,即坐標值均以前一個坐標作為起點來計算下一點的位置值。(3)G00快速定位指令在線切割機床不放電的情況下,使指定的坐標軸快速移動到指定位置。編程格式:G00X~Y~(4)G01直線插補指令用于線切割機床在各個坐標平面內加工任意斜率的直線、輪廓和用直線逼近曲線輪廓。編程格式:G01X~Y~(U~V~)2.編程方式指令73(5)G02、G03圓弧插補指令G02順時針加工圓弧的插補指令。G03逆時針加工圓弧的插補指令。編程格式:G02X~Y~I~J~或G03X~Y~I~J~式中:X、Y:圓弧終點坐標。I、J:圓心坐標,是圓心相對圓弧起點的坐標增量值,I是X方向坐標值,J是Y方向坐標值。(5)G02、G03圓弧插補指令74(6)鏡像及交換指令:G05、G06、G07、G08、G09、G10、G11、G12G05--X軸鏡像,函數(shù)關系式:Y=-Y。G06--Y軸鏡像,函數(shù)關系式:X=-X。G07--X、Y軸交換,函數(shù)關系式:X=Y,Y=X。G08--X軸鏡像,Y軸鏡像。函數(shù)關系式:X=-X,Y=-Y。即:G08=C05+G06G09--X軸鏡像,X、Y軸交換。即:G09=G05+G07G10--Y軸鏡像,X、Y軸交換。即:G10=C06+G07G11--X軸鏡像,Y軸鏡像。X、Y軸交換。即:G11=G05+G06+G07G12--消除鏡像,每個程序鏡像結束后使用。(6)鏡像及交換指令:75(7)錐度加工指令:G50、G51、G52G51--錐度左偏指令,程序格式:G51AG52--錐度右偏指令,程序格式:G52AG50--錐度取消指令,程序格式:G50其中A為傾斜角度,如為5o寫為A5。(8)加工坐標系設置指令:G54、G55、G56、G57、G58、G59多孔零件加工時,可以設定不同的程序零點。利用G54~G59建立不同的加工坐標系,其坐標系的原點(程序零點)可設在每個型孔便于編程的某一點上,可使尺寸計算簡單,編程方便。該指令的使用同數(shù)控銑床。(7)錐度加工指令:G50、G51、G5276(9)手動操作指令:G80、G82、G84G80:接觸感知指令,使電極絲從當前位置移動到接觸工件后停止。G82:半程移動指令,使加工位置沿著指定坐標軸返回一半的距離,即當前坐標系中坐標值一半的位置。G84:校正電極絲指令,通過微弱放電校正電極絲與工作臺垂直,在加工前一般先要進行校正。(9)手動操作指令:G80、G82、G8477(10)補償指令:G41、G42、G40G41左偏間隙補償指令。

編程格式:G41D~式中:D:表示偏移量(補償距離),確定方法與銑床半徑補償方法相同。數(shù)控線切割機床偏移量D等于電極絲半徑與放電間隙之和。G42右偏補償指令。編程格式:G42D~式中:D:表示偏移量(補償距離),確定方法與半徑補償方法相同。數(shù)控線切割機床偏移量D等于電極絲半徑與放電間隙之和。G40取消間隙補償指令。編程格式:G40(10)補償指令:G41、G42、G4078(11)坐標指令:W、H、SW下導輪到工作臺面高度H工件厚度S工作臺面到上導輪高度(12)輔助功能指令M00:程序暫停;M02:程序結束;M05:解除接觸感知;M96:程序調用;M97:主程序調用子程序結束。(11)坐標指令:W、H、S793.編程實例例1:如圖6-23所示零件,按圖中箭頭所示加工軌跡方向,在暫不考慮線徑補償?shù)那闆r下,以絕對坐標編程方式進行編程。圖6-23編程圖例要對該圖形軌跡進行編程,首先必須要根據(jù)裝夾方位建立一坐標系,再求出各節(jié)點的坐標;然后,按加工順序對直線和圓弧段分別編程即可。圖中,加工起始點即為穿絲孔所在位置,此點坐標為:(?20,40),此程序開始段可按“G92X?20.0Y40.0;”書寫,則當執(zhí)行此段程序時,即開始在系統(tǒng)內部建立一以圖示O點為原點的工件坐標系。其后程序中的坐標值即都是相對于此坐標系的。在該圖形中,坐標值較不直觀的是圖中公切線的兩個端點,需要通過幾何計算才可算出。按圖示作輔助線后,即可得知該公切線的法線與X軸的夾角為30,?因此可按式X=X0+Lcos30;Y=Y0+Lsin30

算出公切線的兩端點坐標分別為(17.32,10)和(8.66,25)。整個圖形編程如下(沿逆時針方向加工):3.編程實例圖6-23編程圖例要對該圖形軌跡進行編程80O0001;N001G92X?20.0Y40.0;建立工件坐標系N002G90G01X?20.0Y30.0;從穿絲孔到工件輪廓的引入線G02X?30.0Y20.0I-10.0J0.0;左上方R10的順圓G03X?30.0Y?20.0I0.0J?20.0;左下方R20的逆圓G01X0.0Y?20.0;正下方的水平直線G03X17.321Y10.0I0.0J20.0;右下方R20的逆圓G01X8.66Y25.0;右方公切線G03X0.0Y30.0I?8.66J?5.0;右上方R10的逆圓G01X?20.0Y30.0;正上方的水平直線?X?20.0Y40.0;返回穿絲孔的引出線M02;程序結束O0001;81例2:編制加工如圖6-24所示凸凹模(圖示尺寸是根據(jù)刃口尺寸公差及凸凹模配合間隙計算出的平均尺寸)的數(shù)控線切割程序。電極絲直徑為φ0.1mm的鉬絲,單面放電間隙為0.01mm。圖6-24凸凹模數(shù)控線切割解:1.工藝處理。(1)確定計算坐標系由于圖形上、下對稱,孔的圓心在圖形對稱軸上,圓心為坐標原點。因為圖形對稱于X軸,所以只需求出X軸上半部(或下半部)鉬絲中心軌跡上各段的交點坐標值,從而使計算過程簡化。(2)確定補償距離補償距離為:ΔR=(0.1/2+0.01)mm=0.06mm

鉬絲中心軌跡,如圖中雙點劃線所示。例2:編制加工如圖6-24所示凸凹模(圖示尺寸是根據(jù)刃口82(3)計算交點坐標(4)編寫程序單

切割凸凹模時,不僅要切割外表面,而且還要切割內表面,因此要在凸凹模型孔的中心O處鉆穿絲孔。先切割型孔,然后再按B→C→D→E→F→G→H→I→K→A→B的順序切割。2.3B代碼程序BBB001040GxL3穿絲切割B1040BB004160GySR2BBB001040GxL1D拆卸鉬絲BBB013000GyL4空走BBB003740GxL3空走D重新裝上鉬絲BBB012190GyL2切入并加工BC段BBB000740GxL1BB1940B000629GySR1B1570B1439B005641GyNR3B1430B1311B001430GxSR4BBB000740GxL3BBB001300GyL2BBB003220GxL3BBB004220GyL4BBB003220GxL1BBB008000GyL4退出D加工結束(3)計算交點坐標833.ISO代碼程序H000=+00000000H001=+00000110;H005=+00000000;T84T86G54G90G92X+0Y+0U+0V+0;C007;G01X+100Y+0;G04X0.0+H005;G41H000;C007;G41H000;G01X+1100Y+0;G04X0.0+H005;G41H001;G03X-1100Y+0I-1100J+0;G04X0.0+H005;G03X+1100Y+0I+1100J+0;G04X0.0+H005;G40H000G01X+100Y+0;M00;//取廢料C007;G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;T85T87;M00;//拆絲M05G00X-3000;//空走M05G00Y-2750;M00;//穿絲H000=+00000000H001=+00000110;H005=+00000000;T84T86G54G90G92X-2500Y-2000U+0V+0;C007;

G01X-2801Y-2012;G04X0.0+H005;G41H000;C007;G41H000;G01X-3800Y-2050;G04X0.0+H005;G41H001;X-3800Y-750;G04X0.0+H005;X-3000Y-750;G04X0.0+H005;G02X-1526Y-1399I+0J-2000;G04X0.0+H005;G03X-1526Y+1399I+1526J+1399;G04X0.0+H005;G02X-3000Y+750I-1474J+1351;G04X0.0+H005;G01X-3800Y+750;G04X0.0+H005;3.ISO代碼程序M05G00X-3000;84X-3800Y+2050;G04X0.0+H005;X-6900Y+2050;G04X0.0+H005;X-6900Y-2050;G04X0.0+H005;X-3800Y-2050;G04X0.0+H005;G40H000G01X-2801Y-2012;M00;C007;G01X-2500Y-2000;G04X0.0+H005;T85T87M02;//程序結束X-3800Y+2050;G04X0.0+H005;85本章提示數(shù)控線切割機床是模具加工中應用最廣泛的一種機床,在模具加工中不僅精度高、而且效率高。本章重點介紹了數(shù)控線切割機床的加工原理、操作方法以及程序編寫與調試。通過本章學習要了解數(shù)控線切割加工的工作原理、特點和應用。了解數(shù)控線切割機床的類型、數(shù)控線切割機床的走絲機構、機床操作面板及其控制功能等。掌握數(shù)控線切割機床的編程方法和格式。熟悉數(shù)控線切割機床的基本操作方法。熟悉并嚴格遵守安全操作規(guī)程。本章提示數(shù)控線切割機床是模具加工中應用最廣泛的一種機86數(shù)控線切割機床數(shù)控線切割機床87線切割加工——屬于脈沖放電加工,要求被加工零件的導電性能良好。線切割加工是一種直接利用電能和熱能進行加工的工藝方法,加工時,用一根移動著的導線(電極絲)作為工具電極對工件進行切割,故稱線切割加工。線切割加工中工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字控制實現(xiàn)的。所以,又稱為數(shù)控線切割加工或簡稱線切割加工。主要適用于切割淬火鋼、硬質合金等金屬材料,特別適用于一般金屬切削機床難以加工的細縫槽或形狀復雜的零件,在模具行業(yè)的應用尤為廣泛。線切割加工——屬于脈沖放電加工,要求被加工零件的導電性能良好886.1數(shù)控線切割機床及其組成6.1.1數(shù)控線切割機床的加工原理工作原理:利用移動的金屬絲作工具電極,并在金屬絲和工件間通以脈沖電流,利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工。數(shù)控線切割機床,又稱數(shù)控電火花線切割機床,其加工過程是利用一根移動著的金屬絲(鉬絲、鎢絲或銅絲等)作工具電極,在金屬絲與工件間通以脈沖電流,使之產(chǎn)生脈沖放電而進行切割加工的。

6.1數(shù)控線切割機床及其組成6.1.1數(shù)控線切割機床的加89如圖6-1所示,電極絲穿過工件上預先鉆好的小孔(穿絲孔),經(jīng)導輪由走絲機構帶動進行軸向走絲運動。工件通過絕緣板安裝在工作臺上,由數(shù)控裝置按加工程序指令控制沿X、Y兩個坐標方向移動而合成所需的直線、圓弧等平面軌跡。在移動的同時,線電極和工件間不斷地產(chǎn)生放電腐蝕現(xiàn)象,工作液通過噴嘴注入,將電蝕產(chǎn)物帶走,最后在金屬工件上留下細絲切割形成的細縫軌跡線,從而達到了使一部分金屬與另一部分金屬分離的加工要求。圖6-1快走絲線切割加工原理如圖6-1所示,電極絲穿過工件上預先鉆好的小孔(穿絲90和電火花成形機床不同,線切割是利用線電極來進行加工的。由于切縫較小,可以對工件進行套裁,有效地利用工件材料,特別適合模具加工。但線切割加工主要是對通孔加工,較適合于冷沖模;而電火花成形機床則主要是對盲孔進行加工,較適合于型腔模的加工。和電火花成形機床不同,線切割是利用線電極來進行加工的916.1.2數(shù)控線切割機床的類型

1.按控制方式分

有靠模仿形控制、光電跟蹤控制、數(shù)字程序控制和微機控制線切割機床等。

2.按脈沖電源形式分

有RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源和自適應控制電源線切割機床等。

3.按加工特點分

有大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型,還有切割上下異形的線切割機床等。

6.1.2數(shù)控線切割機床的類型

1.按控制方式分

有靠924.按走絲速度分

有快速走絲方式和慢速走絲方式的線切割機床。

(1)快走絲線切割機床

1)線電極運行速度較快(300~700m/min)。

2)可雙向往復運行,即絲電極可重復使用,直到絲電極損耗到一定程度或斷絲為止。

3)常用線電極為:鉬絲(Φ0.1~Φ0.2mm)。

4)工作液通常為:乳化液或皂化液。

5)由于電極絲的損耗和電極絲運動過程中換向的影響,其加工精度要比慢走絲差,表面粗糙度要高。

6)尺寸精度:0.015~0.02mm。

7)表面粗糙度Raɑ:1.25~2.5μm。

8)一般尺寸精度最高可達到:0.01mm,表面粗糙度Raɑ為:0.63~1.25μm。4.按走絲速度分

有快速走絲方式和慢速走絲方式的線切割機床。93(2)慢走絲線切割機床

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