《特種加工技術(shù)》課件 項(xiàng)目五 線切割加工切斷刀

《特種加工技術(shù)》項(xiàng)目五線切割加工切斷刀項(xiàng)目五線切割加工切斷刀切斷車刀是車削加工中的常用刀具之一。有的切斷車刀是將高速鋼車刀條去除部分得到的。在沒有線切割加工設(shè)備的情況下，人們往往通過砂輪磨削去除多余的材料。若使用線切割將高速鋼車刀條（如圖5-1）加工成圖5-2所示形狀，再通過磨削去除少量余料，效率會(huì)大幅提高。線切割高速鋼車刀尺寸要求不高，但若要將加工的尺寸精度提高到0.01mm，則需要掌握電極絲定位等知識(shí)。同時(shí)，由于工件較厚，電極絲的垂直度需要校正。圖5-1高速鋼車刀條

圖5-2切斷車刀

項(xiàng)目五線切割加工切斷刀學(xué)習(xí)任務(wù)一切割加工ISO編程高速走絲線切割機(jī)床電極絲定位與補(bǔ)償學(xué)習(xí)任務(wù)二知識(shí)目標(biāo)1.掌握ISO代碼和3B代碼2.掌握電極絲的定位3.掌握電極絲垂直度的校正方法4.了解電火花線切割工藝的拓展應(yīng)用能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能準(zhǔn)確完成電火花線切割I(lǐng)SO程序的編制2.能將電極絲準(zhǔn)確定位3.能熟練校正電極絲的垂直度1.培養(yǎng)安全規(guī)范生產(chǎn)意識(shí)2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)3.培養(yǎng)舉一反三的學(xué)習(xí)能力項(xiàng)目五線切割加工切斷刀電火花線切割機(jī)床控制系統(tǒng)是按照人的命令去控制機(jī)床加工的，因此必須事先把要切割的圖線，用機(jī)器所能接受的語言編排好命令，并告訴控制系統(tǒng)。這項(xiàng)工作稱為電火花線切割數(shù)控編程，簡(jiǎn)稱編程。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)一切割加工ISO編程

知識(shí)能力

技能能力

素質(zhì)能力掌握電火花線切割數(shù)控編程步驟掌握ISO編程加工指令代碼123培養(yǎng)分析問題解決問題的能力能夠初步編制電火花線切割加工ISO程序任務(wù)目標(biāo)任務(wù)一切割加工ISO編程格式：G41D_或G41H_G42D_或G42H_G40知識(shí)鏈接一、ISO編程任務(wù)一切割加工ISO編程按走絲速度分類1（1）G40、G41、G42圖5-3電極絲補(bǔ)償示意圖任務(wù)一切割加工ISO編程圖5-4加工軌跡示意圖H000=+00000000H001=+00000100；H005=+00000000；T84T86G54G90G92X+0Y+0；/T84為打開噴液指令，T86為送電極絲C007;G01X+14000Y+0；G04X0.0+H005；G41H001；C001；G01X+15000Y+0；G04X0.0+H005；G03X-15000Y+0I-15000J+0；G04X0.0+H005；X+15000Y+0I+15000J+0；G04X0.0+H005；G40H000G01X+14000Y+00M00；C007;G01X+0Y+0；G04X0.0+H005；T85T87M02；/T85為關(guān)閉噴液指令，T87為停止送電極絲（Thecuttinglength=109.247778mm）；【例題】任務(wù)一切割加工ISO編程圖5-5電極絲補(bǔ)償示意圖任務(wù)一切割加工ISO編程（2）G80（接觸感知）指令格式：G80（軸指定及方向）舉例：G80X+；G80Y-；①感知速度：數(shù)值越大，速度越慢。速度慢一些有利于提高感知精度。②回退長(zhǎng)度：?jiǎn)挝粸棣蘭，一般為250μm。③觸感知次數(shù)：一般設(shè)為3次，用戶可以根據(jù)自己需要在機(jī)床設(shè)置中自己設(shè)置次數(shù)，按Alt+1鍵進(jìn)入設(shè)置界面。任務(wù)一切割加工ISO編程（3）C功能指令圖5-6C***含義任務(wù)一切割加工ISO編程（1）穿絲孔位置和直徑選擇二、電火花線切割數(shù)控編程步驟正確選擇穿絲孔和電極絲切入位置1（a）穿絲孔與加工軌跡太近

（b）穿絲孔與加工軌跡較遠(yuǎn)圖5-7穿絲孔的大小與位置任務(wù)一切割加工ISO編程（a）

（b）圖5-8穿絲孔高度任務(wù)一切割加工ISO編程圖5-9切割凸模時(shí)穿絲孔位置及切割方向比較圖任務(wù)一切割加工ISO編程（2）電極絲切入位置選擇圖5-10間隙補(bǔ)償示意圖

圖5-11電極絲與工件放電位置的關(guān)系任務(wù)一切割加工ISO編程圖5-12電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡與給定圖線的關(guān)系任務(wù)一切割加工ISO編程確定加工路線2根據(jù)工件的裝夾情況，建立坐標(biāo)系。正確的加工路線能減小工件的變形，保證加工精度。求各線段的交點(diǎn)坐標(biāo)值3將圖形分割成若干條單一的直線或圓弧，按圖紙尺寸求出各線段的交點(diǎn)坐標(biāo)值。編制程序4程序校驗(yàn)5空運(yùn)行，即將程序輸入數(shù)控裝置后空走，檢查機(jī)床的回零誤差。任務(wù)實(shí)施各點(diǎn)參考坐標(biāo)為C（0，0）、D（0，50）、E（20，50）、B（20，0）、A（20，38）、O（19，38）。任務(wù)一切割加工ISO編程1工藝分析（1）加工輪廓確定圖5-13切削軌跡示意圖（2）裝夾方法確定-懸臂支撐O為穿絲孔，A為起割點(diǎn)。實(shí)際上OA段為空走刀，因此OA值可取0.5~1mm，現(xiàn)取為1mm。（3）穿絲孔位置確定任務(wù)一切割加工ISO編程2工件準(zhǔn)備圖5-14電極絲移動(dòng)校正工件本項(xiàng)目精度要求不高，裝夾時(shí)可用角尺放在工作臺(tái)橫梁邊簡(jiǎn)單校正工件即可。任務(wù)一切割加工ISO編程3程序編制H000=+00000000H001=+00000100；H005=+00000000；T84G54G90G92X+19000Y+38000；C007;G01X+18000Y+38000；G04X0.0+H005；G42H000；C001；G42H000；G01X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；G42H001；X+20000Y+0；G04X0.0+H005；X+0Y+0；G04X0.0+H005；X+0Y+50000；G04X0.0+H005；X+20000Y+50000；G04X0.0+H005；X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；G40H000G01X+19000Y+38000；M00；C007；G01X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；T85T87M02；（1）繪圖（2）確定加工路線（3）穿絲孔位置確定按C、B、E、D點(diǎn)的坐標(biāo)畫出矩形CBED。順時(shí)針加工方向，即OABC。（4）程序檢驗(yàn)任務(wù)拓展

一、3B代碼編程任務(wù)一切割加工ISO編程我國(guó)數(shù)控高速走絲線切割機(jī)床采用統(tǒng)一的五指令3B程序格式，為BXBYBJGZ式中：B——分隔符，用它來區(qū)分、隔離X、Y和J等數(shù)碼，B后的數(shù)字如為0，則0可以不寫。X、Y——直線終點(diǎn)或圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值，編程時(shí)均取絕對(duì)值，以μm為單位。

J——計(jì)數(shù)長(zhǎng)度，以μm為單位。以前編程時(shí)必需寫滿六位數(shù)，例如計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為4560μm，應(yīng)寫成004560，現(xiàn)在的微機(jī)控制器，則不必用0填滿六位數(shù)。

G——計(jì)數(shù)方向，分GX或GY，即可以按X方向或Y方向計(jì)數(shù)。工作臺(tái)在該方向每走1μm，計(jì)數(shù)器累減1，當(dāng)累減到計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J=0時(shí)，這段程序即加工完畢。Z——加工指令，分為直線L與圓弧R兩大類。1程序格式任務(wù)一切割加工ISO編程2直線的編程圖5-15直線加工指令（a）各象限Z的確定

（b）坐標(biāo)軸上Z的確定

（1）把直線的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。（2）把直線的終點(diǎn)坐標(biāo)值作為X、Y，均取絕對(duì)值，單位為。（3）計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J，按計(jì)數(shù)方向GX或GY取該直線在X軸或Y軸上的投影值，即取X值或Y值，以為單位。決定計(jì)數(shù)長(zhǎng)度要和選擇計(jì)數(shù)方向一并考慮。（4）計(jì)數(shù)方向的選取原則，應(yīng)取程序最后一步的軸向作為計(jì)數(shù)方向。（5）加工指令按直線走向和終點(diǎn)所在象限不同分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4，其中與+X軸重合的直線算作L1，與+Y軸重合的直線算作L2，與?X軸重合的直線算作L3，與?Y軸重合的直線算作L4。與X、Y軸重合的直線，編程時(shí)X、Y均可作0，且在B后可不寫。任務(wù)一切割加工ISO編程3圓弧的編程圖5-16圓弧加工指令（a）順時(shí)針

（b）逆時(shí)針

（1）把圓弧的圓心作為坐標(biāo)原點(diǎn)。（2）把圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)值作為X、Y，均取絕對(duì)值，單位為。（3）計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J按計(jì)數(shù)方向取X或Y軸上的投影值，以μm為單位。（4）計(jì)數(shù)方向同樣也取與該圓弧終點(diǎn)時(shí)走向較平行的軸向作為計(jì)數(shù)方向，以減少編程和加工誤差，即取圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)中絕對(duì)值較小的軸向作為計(jì)數(shù)方向（與直線相反），最好也取最后一步的軸向作為計(jì)數(shù)方向。（5）加工指令，對(duì)圓弧而言，按其第一步所進(jìn)入的象限可分為R1、R2、R3、R4；按切割走向又可分為順圓S和逆圓N，于是共有8種指令，即SR1、SR2、SR3、SR4及NR1、NR2、NR3、NR4，任務(wù)一切割加工ISO編程4編程舉例圖5-17編程圖形

（1）加工直線。坐標(biāo)原點(diǎn)取在A點(diǎn)，與X軸向重合，X、Y均可作0計(jì)（按X=40000、Y=0，也可編程為B40000B0B40000GXL1，不會(huì)出錯(cuò)），故程序?yàn)锽BB40000GXL1（2）加工斜線。坐標(biāo)原點(diǎn)取在B點(diǎn)，終點(diǎn)C的坐標(biāo)值是X=10000、Y=90000，故程序?yàn)锽1B9B90000GYL1（3）加工圓弧。坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)取在圓心O，這時(shí)起點(diǎn)C的坐標(biāo)可用勾股定律算得為X=30000、Y=40000，故程序?yàn)锽30000B40000B60000GXNR1（4）加工斜線。坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)取在D點(diǎn)，終點(diǎn)A的坐標(biāo)為X=10000、Y=?90000（其絕對(duì)值為X=10000、Y=90000），故程序?yàn)锽1B9B90000GYL4任務(wù)一切割加工ISO編程程序BXBYBJGZ1

2

3

4

5BBBB

1300001BBBB

9400009BBBB40000900006000090000GXGYGXGYL1L1NR1L4D（停機(jī)碼)表5-3程序表任務(wù)一切割加工ISO編程二、自動(dòng)編程圖5-18用掃描儀直接輸入圖形編程切割出的工件圖形電火花線切割加工精度取決于其定位精度和定形精度，而定位精度主要取決于線切割中電極絲的定位精度，下面為大家介紹高速走絲線切割機(jī)床電極絲定位與補(bǔ)償。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位

知識(shí)能力

技能能力

素質(zhì)能力掌握高速走絲線切割機(jī)床電極絲的校正掌握高速走絲線切割機(jī)床電極絲的定位123培養(yǎng)分析問題解決問題的能力能夠完成高速走絲線切割機(jī)床電極絲的校正與定位任務(wù)目標(biāo)任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位在校正電極絲垂直度時(shí)，首先目測(cè)電極絲的垂直度，若明顯不垂直，則調(diào)節(jié)U、V軸，使電極絲大致垂直工作臺(tái)，然后將找正塊放在工作臺(tái)上，在弱加工條件下，將電極絲沿X方向緩緩移向找正塊。知識(shí)鏈接一、電極絲垂直度的校正利用找正塊進(jìn)行火花法找正1任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位圖5-19火花法校正電極絲垂直度校正器是一個(gè)由觸點(diǎn)與指示燈構(gòu)成的光電校正裝置，電極絲與觸點(diǎn)接觸時(shí)指示燈亮。它的靈敏度較高，使用方便且直觀。底座用耐磨不變形的大理石或花崗巖制成。使用校正器校正電極絲垂直度的方法與火花法大致相似。主要區(qū)別是，火花法是觀察火花上下是否均勻，而用校正器則是觀察指示燈。若在校正過程中，指示燈同時(shí)亮，則說明電極絲垂直度良好，否則需要校正。用校正器進(jìn)行校正2圖5-21DF55-J50A型垂直度校正

1—上下測(cè)量頭（a、b為放大的測(cè)量面）；2—上下指示燈；3—導(dǎo)線及夾子；4—蓋板；5—支座圖5-20垂直度校正器1—導(dǎo)線；2—觸點(diǎn)；3—指示燈任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位二、電極絲的定位利用機(jī)床自動(dòng)定邊與定中心功能確定電極絲位置101自動(dòng)找端面，通過檢測(cè)電極絲與工件之間的短路信號(hào)來進(jìn)行，可分為粗定位和精定位兩種。02自動(dòng)找中心，找孔中心時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)先后對(duì)XY兩軸的正負(fù)兩方向定位，自動(dòng)計(jì)算平均值，并定位在中點(diǎn)，先定位在圓的X方向的中點(diǎn)，再定位在圓的Y方向的中點(diǎn)，即該圓的圓心。任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位利用手工定位的方法確定電極絲位置2020301火花法利用電極絲與工件在一定間隙下放電產(chǎn)生的火花來確定電極絲坐標(biāo)位置。該方法操作方便，應(yīng)用較廣，但精度受操作者的水平與放電間隙的影響，并且會(huì)在工件基準(zhǔn)面上留下電蝕痕跡，不適合用于精度要求較高的工件定位?；鸹ǚ▽?duì)加工精度要求較低的工件，可直接采用目測(cè)法或借助放大鏡來觀察確定電極絲和工件基準(zhǔn)的相互位置。目測(cè)法電阻法是利用電極絲與工件基準(zhǔn)面由絕緣到短路接觸的瞬間，兩者間電阻突變的特點(diǎn)來確定電極絲相對(duì)工件基準(zhǔn)的坐標(biāo)位置。電阻法010203夾具靠定法3在小批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，將夾具的基準(zhǔn)面在機(jī)床上找正后，用上述方法確定電極絲與夾具基準(zhǔn)面的位置，每次更換工件時(shí)只要將工件的基準(zhǔn)面靠上去，即可確定是電極絲與工件基準(zhǔn)的坐標(biāo)。任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位圖5-22零件加工示意圖例題（1）利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)找中心。首先，電極絲碰AB邊，X值清零，再碰BC邊，Y值清零，其次解開電極絲到坐標(biāo)值（40.09，28.09），具體過程如下。①清理孔內(nèi)部毛刺，將待加工零件裝夾在線切割機(jī)床工作臺(tái)上，利用千分表找正，盡可能使零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)AB、AC基面分別與機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給方向X、Y軸保持平行。②用手控盒或操作面板等方法將電極絲移到AB邊的左邊，大致保證電極絲與圓孔中心的Y坐標(biāo)相近。③用MDI方式執(zhí)行指令。G80X+；G92X0；M05G00X-2；④用手控盒或操作面板等方法將電極絲移到BC邊的下邊，大致保證電極絲與圓孔中心的X坐標(biāo)相近。⑤用MDI方式執(zhí)行指令G80Y+；G92Y0；T90；//僅適用慢走絲，目的是自動(dòng)剪絲；對(duì)快走絲機(jī)床，則需手動(dòng)解開電極絲G00X40.09Y28.09；⑥為保證定位準(zhǔn)確，往往需要確認(rèn)定位結(jié)果。任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位（2）利用“自動(dòng)找中心”按鈕找中心。將電極絲在孔內(nèi)穿好，然后按控制面板上的找中心菜單即可自動(dòng)找到圓孔的中心，具體過程如下。①清理孔內(nèi)部毛刺，將待加工零件裝夾在線切割機(jī)床工作臺(tái)上。②將電極絲穿入圓孔中。③按下“自動(dòng)找中心”按鈕找中心，記下該位置坐標(biāo)值。④再次按找中心菜單找中心，對(duì)比當(dāng)前的坐標(biāo)和上一步得到的坐標(biāo)值。若數(shù)字重合或相差很小，則認(rèn)為找中心成功。任務(wù)實(shí)施1工件裝夾校正任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位本項(xiàng)目精度要求不高，采用角尺放在工作臺(tái)橫梁邊簡(jiǎn)單校正工件即可。2電極絲校正按照電極絲的校正方法，用校正塊法校正電極絲。3電極絲定位任務(wù)二高速走絲線切割機(jī)床電極絲校正與定位圖5-23電極絲定位示意圖

圖5-24工件右上角放大圖定位分析如下：（1）圖5-24實(shí)際上有兩個(gè)坐標(biāo)。穿絲孔O點(diǎn)與工件右上角N點(diǎn)的相對(duì)位置（△x=-6,△y=3），在圖5-24中，坐標(biāo)原點(diǎn)在O1點(diǎn)，在工件坐標(biāo)系O1下，穿絲