電火花線切割編程加工工藝及編程實(shí)例

第五章電火花線切割編程、加工工藝及實(shí)例5.1電火花線切割編程5.2線切割加工工藝5.3線切割加工實(shí)例圖5-1線切割加工的步驟5.1電火花線切割編程 目前生產(chǎn)的線切割加工機(jī)床都有計(jì)算機(jī)自動編程功能，即可以將線切割加工的軌跡圖形自動生成機(jī)床能夠識別的程序。 線切割程序與其它數(shù)控機(jī)床的程序相比，有如下特點(diǎn)：(1)線切割程序普遍較短，很容易讀懂。(2)國內(nèi)線切割程序常用格式有3B(個別擴(kuò)充為4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走絲機(jī)床普遍采用ISO格式。一、線切割3B代碼程序格式 線切割加工軌跡圖形是由直線和圓弧組成的，它們的3B程序指令格式如表5-1所示。表5-13B程序指令格式注：B為分隔符，它的作用是將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開來；X、Y為增量(相對)坐標(biāo)值；J為加工線段的計(jì)數(shù)長度；G為加工線段計(jì)數(shù)方向；Z為加工指令。1.直線的3B代碼編程

1)x，y值的確定 (1)以直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示直線終點(diǎn)的坐標(biāo)絕對值，單位為μm。 (2)在直線3B代碼中，x，y值主要是確定該直線的斜率，所以可將直線終點(diǎn)坐標(biāo)的絕對值除以它們的最大公約數(shù)作為x，y的值，以簡化數(shù)值。 (3)若直線與X或Y軸重合，為區(qū)別一般直線，x，y均可寫作0也可以不寫。

如圖5-2(a)所示的軌跡形狀，請讀者試著寫出其x，y值，具體答案可參考表5-2。(注：在本章圖形所標(biāo)注的尺寸中若無說明，單位都為mm。)

圖5-2直線軌跡表5-23B代碼 2)G的確定 G用來確定加工時的計(jì)數(shù)方向，分Gx和Gy。直線編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以要加工的直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，取該直線終點(diǎn)坐標(biāo)絕對值大的坐標(biāo)軸為計(jì)數(shù)方向。若y=x，則在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。 由上可見，計(jì)數(shù)方向的確定以45°線為界，取與終點(diǎn)處走向較平行的軸作為計(jì)數(shù)方向，具體可參見圖5-3(c)。圖5-3G的確定3)J的確確定J為計(jì)數(shù)長度度，以μm為為單位。以前前編程應(yīng)寫滿滿六位數(shù)，不不足六位前面面補(bǔ)零，現(xiàn)在在的機(jī)床基本本上可以不用用補(bǔ)零。J的取值方法法為：由計(jì)數(shù)數(shù)方向G確定定投影方向，，若G=Gx，則將直線線向X軸投影影得到長度的的絕對值即為為J的值；若若G=Gy，，則將直線向向Y軸投影得得到長度的絕絕對值即為J的值。4)Z的確確定加工指令Z按按照直線走向向和終點(diǎn)的坐坐標(biāo)不同可分分為L1、L2、L3、、L4，其中中與+X軸重重合的直線算算作L1，與與-X軸重合合的直線算作作L3，與+Y軸重合的的直線算作L2，與-Y軸重合的直直線算作L4。圖5-4Z的確定2.圓弧的的3B代碼編編程1)x，，y值的確定定以圓弧的圓心心為原點(diǎn)，建建立正常的直直角坐標(biāo)系，，x，y表示示圓弧起點(diǎn)坐坐標(biāo)的絕對值值，單位為μμm。如在圖圖5-5(a)中，x=30000，y=40000；在在圖5-5(b)中，x=40000,y=30000。。圖5-5圓圓弧軌跡2)G的確確定G用來確定加加工時的計(jì)數(shù)數(shù)方向，分Gx和Gy。。圓弧編程的的計(jì)數(shù)方向的的選取方法是是：以某圓心心為原點(diǎn)建立立直角坐標(biāo)系系，取終點(diǎn)坐坐標(biāo)絕對值小小的軸為計(jì)數(shù)數(shù)方向。若y=x，則Gx、Gy均均可。由上可見，圓圓弧計(jì)數(shù)方向向由圓弧終點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)絕對對值大小決定定，其確定方方法與直線剛剛好相反，即即取與圓弧終終點(diǎn)處走向較較平行的軸作作為計(jì)數(shù)方向向。3)J的確確定圓弧編程中J的取值方法法為：由計(jì)數(shù)數(shù)方向G確定定投影方向，，若G=Gx，則將圓弧弧向X軸投影影；若G=Gy，則將圓圓弧向Y軸投投影。J值為為各個象限圓圓弧投影長度度絕對值的和和。4)Z的確確定加工指令Z按按照第一步進(jìn)進(jìn)入的象限可可分為R1、、R2、R3、R4；按按切割的走向向可分為順圓圓S和逆圓N，于是共有有8種指令：：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、、NR2、NR3、NR4。圖5-6Z的確定例5.1請請寫出圖5-7所示軌軌跡的3B程程序。圖5-7編編程圖形解對圖5-7(a)，起點(diǎn)為A，終點(diǎn)為B，J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000故其3B程序序?yàn)椋築30000B40000B130000GYNR1對圖6-7(b)，起點(diǎn)點(diǎn)為B，終點(diǎn)點(diǎn)為A，J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000故其3B程序序?yàn)椋?0000B30000B170000GXSR4例5.2用用3B代碼碼編制加工圖圖5-8(a)所示的線線切割加工程程序。已知線線切割加工用用的電極絲直直徑為0.18mm，，單邊放電間間隙為0.01mm，，圖中A點(diǎn)為為穿絲孔，加加工方向沿A—B—C——D—E—F—G—H——B—A進(jìn)行行。圖5-8線線切割切割割圖形表5-3切切割軌跡3B程序例5.3用用3B代碼碼編制加工圖圖5-9所示示的凸模線切切割加工程序序，已知電極極絲直徑為0.18mm，單邊放放電間隙為0.01mm，圖中O為穿絲孔擬擬采用的加工工路線O－E－D－C－－B－A－E－O。圖5-9加加工零件圖圖解經(jīng)過分分析，得到具具體程序，如如表5-4所所示。表5-4切切割軌跡3B程序5.2線切切割加工工藝藝一、電極絲穿穿絲慢走絲線切割割機(jī)床的穿絲絲較簡單，本本書以快走絲絲線切割機(jī)床床為例討論電電極絲的上絲絲、穿絲及調(diào)調(diào)節(jié)行程的方方法。1．上絲操作作上絲的過程是是將電極絲從從絲盤繞到快快走絲線切割割機(jī)床儲絲筒筒上的過程。。不同的機(jī)床床操作可能略略有不同，下下面以北京阿阿奇公司的FW系列為例例說明上絲要要點(diǎn)(如圖5-18、圖圖5-19、、圖5-20所示)。圖5-18上上絲示意意圖圖5-19儲儲絲筒操操作面板圖5-20穿穿絲示意意圖(1)上絲絲以前，要先先移開左、右右行程開關(guān)，，再啟動絲筒筒，將其移到到行程左端或或右端極限位位置(目的是是將電極絲上上滿，如果不不需要上滿，，則需與極限限位置有一段段距離)。(2)上絲絲過程中要打打開上絲電機(jī)機(jī)起停開關(guān)，，并旋轉(zhuǎn)上絲絲電機(jī)電壓調(diào)調(diào)節(jié)按鈕以調(diào)調(diào)節(jié)上絲電機(jī)機(jī)的反向力矩矩(目的是保保證上絲過程程中電極絲有有均勻的張力力，避免電極極絲打折)。。(3)按按照機(jī)床的的操作說明明書中上絲絲示意圖的的提示將電電極絲從絲絲盤上到儲儲絲筒上。。2.穿絲絲操作(1)拉拉動電極絲絲頭，按照照操作說明明書說明依依次繞接各各導(dǎo)輪、導(dǎo)導(dǎo)電塊至儲儲絲筒(如如圖5-20所示)。在操作作中要注意意手的力度度，防止電電極絲打折折。(2)穿穿絲開始時時，首先要要保證儲絲絲筒上的電電極絲與輔輔助導(dǎo)輪、、張緊導(dǎo)輪輪、主導(dǎo)輪輪在同一個個平面上，，否則在運(yùn)運(yùn)絲過程中中，儲絲筒筒上的電極極絲會重疊疊，從而導(dǎo)導(dǎo)致斷絲。。(3)穿穿絲中要注注意控制左左右行程擋擋桿，使儲儲絲筒左右右往返換向向時，儲絲絲筒左右二二端留有3～5mm的余量量。二、電極絲絲垂直找正正電極絲垂直直度找正的的常見方法法有兩種，，一種是利利用找正塊塊，一種是是利用校正正器。1．利用找找正塊進(jìn)行行火花法找找正找正塊是一一個六方體體或類似六六方體(如如圖5-21(a)所示)。。在校正電電極絲垂直直度時，首首先目測電電極絲的垂垂直度，若若明顯不垂垂直，則調(diào)調(diào)節(jié)U、V軸，使電電極絲大致致垂直工作作臺；然后后將找正塊塊放在工作作臺上，在在弱加工條條件下，將將電極絲沿沿X方向緩緩緩移向找找正塊。當(dāng)電極絲快快碰到找正正塊時，電電極絲與找找正塊之間間產(chǎn)生火花花放電，然然后肉眼觀觀察產(chǎn)生的的火花：若若火花上下下均勻(如如圖5-21(b)所示)，，則表明在在該方向上上電極絲垂垂直度良好好；若下面面火花多(如圖5-21(c)所示)，則說明明電極絲右右傾，故將將U軸的值值調(diào)小，直直至火花上上下均勻；；若上面火火花多(如如圖5-21(d)所示)，，則說明電電極絲左傾傾，故將U軸的值調(diào)調(diào)大，直至至火花上下下均勻。同同理，調(diào)節(jié)節(jié)V軸的值值，使電極極絲在V軸軸垂直度良良好。圖5-21用火火花法校正正電極絲垂垂直度在用火花法法校正電極極絲的垂直直度時，需需要注意以以下幾點(diǎn)：：(1)找找正塊使用用一次后，，其表面會會留下細(xì)小小的放電痕痕跡。下次次找正時，，要重新?lián)Q換位置，不不可用有放放電痕跡的的位置碰火火花校正電電極絲的垂垂直度。(2)在在精密零件件加工前，，分別校正正U、V軸軸的垂直度度后，需要要再檢驗(yàn)電電極絲垂直直度校正的的效果。具具體方法是是：重新分分別從U、、V軸方向向碰火花，，看火花是是否均勻，，若U、V方向上火火花均勻，，則說明電電極絲垂直直度較好；；若U、V方向上火火花不均勻勻，則重新新校正，再再檢驗(yàn)。(3)在在校正電極極絲垂直度度之前，電電極絲應(yīng)張張緊，張力力與加工中中使用的張張力相同。。(4)在在用火花法法校正電極極絲垂直度度時，電極極絲要運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，以免電電極絲斷絲絲。2．用校正正器進(jìn)行校校正校正器是一一個觸點(diǎn)與與指示燈構(gòu)構(gòu)成的光電電校正裝置置，電極絲絲與觸點(diǎn)接接觸時指示示燈亮。它它的靈敏度度較高，使使用方便且且直觀。底底座用耐磨磨不變形的的大理石或或花崗巖制制成(如圖圖5-22、圖5-23所示示)。使用校正器器校正電極極絲垂直度度的方法與與火花法大大致相似。。主要區(qū)別別是：火花花法是觀察察火花上下下是否均勻勻，而用校校正器則是是觀察指示示燈。若在在校正過程程中，指示示燈同時亮亮，則說明明電極絲垂垂直度良好好，否則需需要校正。。圖5-22垂垂直直度度校校正正器器圖5-23DF55-J50A型型垂垂直直度度校校正正器器在使使用用校校正正器器校校正正電電極極絲絲的的垂垂直直度度時時，，要要注注意意以以下下幾幾點(diǎn)點(diǎn)：：(1)電電極極絲絲停停止止走走絲絲，，不不能能放放電電。。(2)電電極極絲絲應(yīng)應(yīng)張張緊緊，，電電極極絲絲的的表表面面應(yīng)應(yīng)干干凈凈。。(3)若若加加工工零零件件精精度度高高，，則則電電極極絲絲垂垂直直度度在在校校正正后后需需要要檢檢查查，，其其方方法法與與火火花花法法類類似似。。三、、工工件件的的裝裝夾夾線切切割割加加工工屬屬于于較較精精密密加加工工，，工工件件的的裝裝夾夾對對加加工工零零件件的的定定位位精精度度有有直直接接影影響響，，特特別別在在模模具具制制造造等等加加工工中中，，需需要要認(rèn)認(rèn)真真、、仔仔細(xì)細(xì)地地裝裝夾夾工工件件。。線切切割割加加工工的的工工件件在在裝裝夾夾過過程程中中需需要要注注意意如如下下幾幾點(diǎn)點(diǎn)：：(1)確確認(rèn)認(rèn)工工件件的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)基基準(zhǔn)準(zhǔn)或或加加工工基基準(zhǔn)準(zhǔn)面面，，盡盡可可能能使使設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)或或加加工工的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)面面與與X、、Y軸軸平平行行。。(2)工工件件的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)面面應(yīng)應(yīng)清清潔潔、、無無毛毛刺刺。。經(jīng)經(jīng)熱熱處處理理的的工工件件，，在在穿穿絲絲孔孔內(nèi)內(nèi)及及擴(kuò)擴(kuò)孔孔的的臺臺階階處處，，要要清清理理熱熱處處理理殘殘物物及及氧氧化化皮皮。。(3)工工件裝裝夾的位位置應(yīng)有有利于工工件找正正，并應(yīng)應(yīng)與機(jī)床床行程相相適應(yīng)。。(4)工工件的的裝夾應(yīng)應(yīng)確保加加工中電電極絲不不會過分分靠近或或誤切割割機(jī)床工工作臺。。(5)工工件的的夾緊力力大小要要適中、、均勻，，不得使使工件變變形或翹翹起。線切割的的裝夾方方法較簡簡單，常常見的裝裝夾方式式如圖5-24所示。。目前，，很多線線切割機(jī)機(jī)床制造造商都配配有自己己的專用用加工夾夾具，圖圖5-25所示示為北京京阿奇公公司生產(chǎn)產(chǎn)的專用用夾具及及裝夾示示意圖，，圖5-26所所示為3R專用用夾具。。圖5-24常常見的的裝夾方方式圖5-25阿阿奇公公司專用用夾具及及裝夾示示意圖圖5-25阿阿奇公公司專用用夾具及及裝夾示示意圖圖5-263R專專用夾具具四、工件件的找正正工件的找找正精度度關(guān)系到到線切割割加工零零件的位位置精度度。在實(shí)實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)中，根根據(jù)加工工零件的的重要性性，往往往采用按按劃線找找正