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IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2021-11-22 格式：DOC 頁數(shù)：17 大?。?.72MB 積分：28 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、裝訂線“中央廣播電視大學(xué)成人高等教育”計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目 計(jì)算機(jī)技術(shù)在企業(yè)信息化管理中的運(yùn)用 學(xué)校名稱：廣播電視大學(xué)指導(dǎo)教師： XXX 學(xué)生姓名： XXX 學(xué) 號： 113020188 專 業(yè)：計(jì)算機(jī)信息管理 入學(xué)時(shí)間： 2010年9月 數(shù)控電火花線切割加工樣板與編程方法設(shè)計(jì)摘要 一、 數(shù)控線切割技術(shù)概述（一）CAD/CAM的應(yīng)用與發(fā)展（二）數(shù)控線切割技術(shù)1數(shù)控線切割概念2數(shù)控線切割技術(shù)工作原理（三）CAXA線切割軟件在數(shù)控線切割技術(shù)中廣泛應(yīng)用（四）數(shù)控線切割技術(shù)的現(xiàn)狀1線切割的發(fā)展現(xiàn)狀二、數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工概述及基本編程方法（一）數(shù)控電火花線切割1數(shù)控線切割

2、技術(shù)2線切割機(jī)床組成部分3線切割加工的原理（二）數(shù)控電火花線切割機(jī)床的基本編程方法三、數(shù)控電火花線切割加工工藝（一）數(shù)控電火花線切割加工樣板工藝（二）電極絲的選擇、初始位置的確定及找正（三）進(jìn)行加工前的準(zhǔn)備四、總結(jié)與展望數(shù)控電火花線切割加工樣板與編程方法【摘要】制造自動(dòng)化技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控加工工藝分析與編程則是數(shù)控加工的核心，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量，發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效能的前提條件。本文通過結(jié)合CAD/CAM技術(shù),CAXA線切割軟件對其進(jìn)行編程，其內(nèi)容包括：數(shù)控加工的工藝分析過程并制定加工工序；利用CAXA線切割技術(shù)，對其進(jìn)行數(shù)控加工的編程?！娟P(guān)鍵詞

3、】： 數(shù)控加工 工藝分析 CAXA線切割技術(shù)一、數(shù)控線切割技術(shù)概述（一）CAD/CAM的應(yīng)用與發(fā)展 CAD技術(shù)起源于美國，它經(jīng)歷了一個(gè)由二維設(shè)計(jì)技術(shù)向三維設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的過程。早期的二維機(jī)械CAD技術(shù)實(shí)際上是計(jì)算機(jī)輔助繪圖，它只是起到了一個(gè)電子圖板的作用，因?yàn)槎S機(jī)械CAD技術(shù)沒能很好地解決設(shè)計(jì)中最困難的幾個(gè)問題，如：復(fù)雜的投影線生成問題、尺寸漏標(biāo)問題、漏畫圖線問題、機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的分析討論問題、設(shè)計(jì)的更新與修改問題、設(shè)計(jì)工程管理問題等。所以，二維機(jī)械CAD沒有起到真正的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的作用。其實(shí)，人在設(shè)計(jì)零件時(shí)的思維是三維的，是與顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等

4、概念相關(guān)聯(lián)的，甚至帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，只是由于以前的手段有限，人們不得不共同約定了在第一象限平行正投影的二維視圖表達(dá)規(guī)則，用有限個(gè)相關(guān)聯(lián)的二維投影圖表達(dá)自己的三維設(shè)想。三維CAD技術(shù)符合人的設(shè)計(jì)思維習(xí)慣，整個(gè)設(shè)計(jì)過程可以完全在三維模型上討論，直觀形象。因而三維CAD技術(shù)才是真正意義上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。三維CAD技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四次技術(shù)革命?？煞Q為：由線框造型設(shè)計(jì)加工發(fā)展到曲（表）面造型設(shè)計(jì)的第一次技術(shù)革命，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息，同時(shí)也使得CAM技術(shù)的開發(fā)有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ);由曲（表）面造型設(shè)計(jì)發(fā)展到實(shí)體造型設(shè)計(jì)的第二次技術(shù)革命; 由實(shí)體造型設(shè)計(jì)發(fā)展到參數(shù)化造型設(shè)計(jì)

5、的第三次技術(shù)革命;由參數(shù)化造型設(shè)計(jì)發(fā)展到變量化造型設(shè)計(jì)的第四次技術(shù)革命。CAD/CAM發(fā)展的歷史至今已有30余年，從1965年Lockheed飛機(jī)公司研制CAD/CAM系統(tǒng)開始，CAD/CAM技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的迅速發(fā)展和日趨完善，CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械、電子、航空、航天以及建筑等部門得到了廣泛的應(yīng)用。CAD/CAM技術(shù)使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造和組織生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式產(chǎn)生了深刻的變革，成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的關(guān)鍵技術(shù)，被人們稱為產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)動(dòng)機(jī)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，CAD/CAM己經(jīng)形成了一個(gè)推動(dòng)各行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的、具有相當(dāng)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)部門。因此,CAD/CAM技術(shù)作為反映一個(gè)國家工業(yè)水平

6、的標(biāo)志。（二）數(shù)控線切割技術(shù)1數(shù)控線切割概念電火花線切割加工是在電火花加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的工藝形式，是用線狀電極（銅絲或鉬絲）靠火花放電對工件進(jìn)行切割，故稱電火花線切割。2數(shù)控線切割技術(shù)工作原理脈沖電源發(fā)出一連串的脈沖電壓，加到工件電極和鉬絲電極上。鉬絲與工件之間噴入具有絕緣性能的工作液。當(dāng)鉬絲與工件的距離小到一定程度時(shí)，在脈沖電壓的作用下，工作液被擊穿，在鉬絲與工件之間形成瞬間放電通道，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化甚至汽化而被蝕除下來。工作臺(tái)帶動(dòng)工件不斷進(jìn)給，就能切割出所需要的形狀。線切割加工原理圖如圖1-2所示。圖1-2線切割加工原理圖（三）CAXA線切割軟件在數(shù)控線切割技術(shù)中廣泛

7、應(yīng)用CAXA線切割是一個(gè)面向線切割機(jī)床數(shù)控編程的軟件系統(tǒng)，它是面向線切割加工行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程工具軟件。CAXA線切割對于在傳統(tǒng)編程方式下很難完成的工作，它都可以快速、準(zhǔn)確的完成，提供線切割機(jī)床的自動(dòng)編程工具提高效率。該軟件是線切割自動(dòng)編程軟件基于Windows平臺(tái)，使用方便操作簡單。集圖形設(shè)計(jì)代碼編程連機(jī)通訊為一體，有效完善的數(shù)據(jù)接口輕易實(shí)現(xiàn)與任意軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。完成編程加工方便的軌跡生成動(dòng)、靜態(tài)軌跡仿真可以為各種線切割機(jī)床提供快速、高效率、高品質(zhì)的數(shù)控編程代碼，極大地簡化了數(shù)控編程人員的工作3B標(biāo)準(zhǔn)G代碼生成滿足任意機(jī)床代碼的需求以及完善的通訊方式將加工代碼傳送到機(jī)床控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)

8、化加工。目前許多軋鋼廠在軋制各類品種的鋼軌時(shí)，所使用的大型軋制工具比如說“軋輥”，使用帶有孔型的軋輥軋制市場所需的各類品種鋼軌，如火車箱支撐架所使用的310乙字鋼、大型企業(yè)使用空中吊車的鋼軌QU系列、房屋建筑支撐梁所使用的H型鋼、火車軌彎道時(shí)所使用的道岔AT系列、我國多數(shù)火車軌所使用的國標(biāo)R60等，如下圖所示。所有品種的鋼軌都需要大型軋制工具“軋輥”配合BD1、BD2、CCS三重軋機(jī)來完成。使用軋輥需要通過數(shù)控與普通機(jī)床來完成作業(yè)，同時(shí)軋輥車制過程與檢查是否合格的過程都要使用軋輥孔型樣板來進(jìn)行效驗(yàn)。包鋼軌梁廠在使用樣板的同時(shí)，首先由技術(shù)科完成對品種孔型的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后由軌梁廠專門負(fù)責(zé)數(shù)控程序編

9、制的人員進(jìn)行對車制程序（Mastercam）與樣板制作程序(CAXA)的編制。其中樣板制作過程中要求車制好的軋輥必須與樣板相配，不能缺肉少肉，要求偏差在0.05mm之內(nèi)，檢查使用國家標(biāo)準(zhǔn)塞尺（不同的規(guī)格范圍之內(nèi)）。使用編制好的3B線切割程序與DK7740數(shù)控線切割機(jī)（見下圖DK7740線切割機(jī)）進(jìn)行慢走絲電火花線切割。（四）數(shù)控線切割技術(shù)的現(xiàn)狀1線切割的發(fā)展現(xiàn)狀 電火花加工(EDM)技術(shù)從1943年正式問世以來，它已由最終通過電極的上下運(yùn)動(dòng)（伺服）實(shí)現(xiàn)簡單的打孔和行腔加工發(fā)展到現(xiàn)在，在微電子及自動(dòng)控制等學(xué)科，尤其是數(shù)字控制技術(shù)的推動(dòng)下，已成為機(jī)械加工領(lǐng)域的一個(gè)極為重要且在某些方面不可替代的加工

10、手段。目前慢走絲線切割最大切削速度超過30mm/min,標(biāo)志著WEDM總的加工速度有了明顯的提高，微精加工脈沖電源的開發(fā)，使精加工表面粗糙度可達(dá)到Ra0.10.2um（多次切削）。線切割加工水平的提高是它從“特種加工”進(jìn)入到常規(guī)加工的行列。線切割加工水平的提高不僅歸功于機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝方法的改善，更得力于先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展。二、數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工概述及基本編程方法（一）數(shù)控電火花線切割 1數(shù)控線切割技術(shù) 電火花加工又稱放電加工或電蝕加工，(簡稱EDM)，是一種利用電、熱能量進(jìn)行加工的辦法。它包括電火花成形加工、電火花線切割加工、電火花成形磨削、電火花同步回轉(zhuǎn)加工、電火花表面強(qiáng)

11、化和刻字等工藝方法。在機(jī)械加工中主要用電火花成形加工和電火花線切割加工。2線切割機(jī)床組成部分由機(jī)床本體、脈沖電源、微機(jī)控制裝置、工作液循環(huán)系統(tǒng)等部分組成。如圖3-1。 圖3-1 線切割機(jī)床組成部分1機(jī)床本體：由床身、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)和絲架組成。2脈沖電源：脈沖電源又稱高頻電源，其作用是把普通的50HZ交流電轉(zhuǎn)換成高頻率的單向脈沖電壓。加工時(shí)，電極絲接脈沖電源負(fù)極，工件接正極。3微機(jī)控制裝置：其主要功用是軌跡控制和加工控制。4工作液循環(huán)系統(tǒng)：由工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回液管及過濾網(wǎng)罩等組成。 工作液起冷卻電極絲和工件、排除電蝕產(chǎn)物、提供一定絕緣性能的工作介質(zhì)的作用（包鋼軌梁廠線切

12、割機(jī)使用工作液乳化皂）。3線切割加工的原理 線切割加工的基本原理是利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線(銅絲或鉬絲)作電極，對工件進(jìn)行脈沖火花放電、切割成型。（包鋼軌梁廠線切割機(jī)使用細(xì)金屬導(dǎo)線鉬絲）線切割加工時(shí)工件接脈沖電源正極，電極絲接負(fù)極。加工時(shí)鉬絲作為工具電極對工件進(jìn)行切割，貯絲筒使鉬絲作正反向交替移動(dòng)，加工能源由脈沖電源供給。在電極絲和工件之間澆注工作液介質(zhì)，工作臺(tái)在水平面兩個(gè)坐標(biāo)方向按程序移動(dòng)，從而合成各種軌跡，把工件切割成型。（二）數(shù)控電火花線切割機(jī)床的基本編程方法要使數(shù)控電火花線切割機(jī)床按照預(yù)定的要求，自動(dòng)完成切割加工，就應(yīng)把被切割零件的切割順序、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

13、的格式編制成加工程序，以實(shí)現(xiàn)加工。數(shù)控電火花線切割機(jī)床的編程，主要采用以下三種格式編寫：1）3B格式編制程序 2）ISO代碼編制程序 3）計(jì)算機(jī)自動(dòng)編制程序。下面以包鋼軌梁廠線切割3B格式編制程序?yàn)橹鬟M(jìn)行介紹。3B格式編制程序第一步：打開CAXA軟件在狀態(tài)欄點(diǎn)擊右鍵恢復(fù)老面孔數(shù)據(jù)接口DWG/DXF文件讀入提示框按取消完成導(dǎo)入圖紙。第二步：修剪并旋轉(zhuǎn)為適合機(jī)床加工路徑使用直線將圖紙畫為全封閉。第三步：點(diǎn)擊軌跡操作軌跡生成（線切割軌跡生成參數(shù)表）偏移量/補(bǔ)償值輸入0.1后確認(rèn)拾取輪廓、拾取方向、補(bǔ)償方向選擇穿絲點(diǎn)位置（圖紙輪廓外面雙擊左鍵）代碼生成生成3B保存在（自定義）并確定左鍵選取穿絲點(diǎn)與輪廓

14、設(shè)定起點(diǎn)的一段線點(diǎn)擊右鍵文件保存。第四步：傳輸?shù)胶芯€切割軟件AutoCut的DK7740數(shù)控線切割機(jī)床生成選項(xiàng)卡路徑模擬執(zhí)行完成作業(yè)。3B程序格式如表2-1所示 B為分隔符號 ，X、Y為坐標(biāo)值 ，G為計(jì)數(shù)方向 ，J為長度，Z為加工指令。三、數(shù)控電火花線切割加工工藝（一）數(shù)控電火花線切割加工樣板工藝在對零件進(jìn)行線切割加工時(shí)，必須正確的確定工藝路線和切割程序，包括對圖紙的審核及分析，加工前的工藝準(zhǔn)備和工件的裝夾，程序的編制，加工參數(shù)的確定和調(diào)整及檢驗(yàn)等步驟。以下以重軌使用樣板的制作過程為例：首先分析圖紙，確定加工路線，如下圖所示，然后進(jìn)行程序的編制和切割，一刀切出公、母樣板，即車工使用樣板與磨刀

15、使用樣板。具體操作步驟如下：第一步：分析圖紙，確定孔型位置與所需3mm鋼板的大小尺寸。（高：367.7寬：272.5）第二步：確定進(jìn)刀方向，減少切割路徑，同時(shí)按尺寸精確下料。（使用裁板機(jī)劃線切割）第三步：裝卡時(shí)，注意鉬絲走線路徑，保證具卡遠(yuǎn)離鉬絲。第四步：編制線切割程序，途徑為中間孔型的外輪廓。注：切割后的樣板尺寸精度范圍在0.05mm之內(nèi)，車制完成的軋輥孔型必須標(biāo)準(zhǔn)。鉬絲直徑為0.18mm,只能走線為中間孔型的外輪廓，保證孔型樣板精準(zhǔn)，如果走線內(nèi)輪廓，則由于鉬絲直徑的原因會(huì)導(dǎo)致孔型樣板小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這樣，結(jié)果就是磨刀使用樣板變小，但不影響，因?yàn)榘凑漳サ稑影逯谱鞒鰜淼牡毒咴谲囍茣r(shí)必然會(huì)磨損，影

16、響到孔型的精度，還需配合使用車工樣板進(jìn)行精車修活。第五步：將編制好的程序傳輸?shù)骄€切割機(jī)后執(zhí)行操作。（二）電極絲的選擇、初始位置的確定及找正1)電極絲 生產(chǎn)中常用的電極絲材料及其加工性能見表4-2。2)電極絲初始位置的確定 (1)目測法：對于加工要求較低的工件，在確定電極絲與工件上有關(guān)基準(zhǔn)間的相對位置時(shí)，可以直接利用目測或借助28倍的放大鏡來進(jìn)行觀察。圖4-8-a是利用穿絲孔處劃出的十字基準(zhǔn)線，分別沿劃線方向觀察電極絲與基準(zhǔn)線的相對位置，根據(jù)兩者的偏離情況移動(dòng)工作臺(tái)，當(dāng)電極絲中心分別與縱橫方向基準(zhǔn)線重合時(shí)，工作臺(tái)縱、橫方向上的讀數(shù)就確定了電極絲中心的位置。 (2)火花法：如圖4-8-b所示，移動(dòng)

17、工作臺(tái)使工件的基準(zhǔn)面逐漸靠近電極絲，在出現(xiàn)火花的瞬時(shí)，記下工作臺(tái)的相應(yīng)坐標(biāo)值，再根據(jù)放電間隙推算電極絲中心的坐標(biāo)。此法簡單易行，但往往因電極絲靠近基準(zhǔn)面時(shí)產(chǎn)生的放電間隙，與正常切割條件下的放電間隙不完全相同而產(chǎn)生誤差。(3)自動(dòng)找中心：此法是根據(jù)線電極與工件的短路信號，栗確定電極絲的中心位置。數(shù)控功能較強(qiáng)的線切割機(jī)床常用這種方法。首先讓線電極在x或y軸方向與孔壁接觸(使用半程移動(dòng)指令G82)，接著在另一軸的方向進(jìn)行上述過程。這樣經(jīng)過幾次重復(fù)就可找到孔的中心位置，如圖4-8-c所示。圖4-8電極絲初始位置的確定(a) (b) (c)（三）進(jìn)行加工前的準(zhǔn)備 (1)找正電極絲的垂直度。在裝夾工件前必

18、須以工作臺(tái)為基準(zhǔn)，先用垂直找正器將電極絲垂直度調(diào)整好，再根據(jù)技術(shù)要求裝夾工件。條件許可時(shí)用角尺再復(fù)檢一遍電極絲對裝夾好工件的垂直度，如發(fā)現(xiàn)不垂直，說明工件裝夾可能有翹起或低頭，也可能工件有毛刺或電極絲未掛進(jìn)導(dǎo)輪的v形槽內(nèi)，需立即修正。因?yàn)榧庸っ娲怪迸c否直接影響其質(zhì)量。 (2)選擇脈沖電源的電參數(shù)。由前述可知，電源的電參數(shù)選擇是否恰當(dāng)，對加工的表面粗糙度、精度及切割速度起著決定的作用。 a要求切割速度高時(shí)的選擇。切割速度和表面粗糙度的要求是互相矛盾的兩個(gè)工藝指標(biāo)，所以必須在滿足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度。而且切割速度還受到間隙消電離的限制，也就是說脈沖間隔也要適宜。b要求表面粗糙度好時(shí)

19、的選擇。若切割的工件厚度在80mm以內(nèi)，則選用分組波的脈沖電源為好，它與同樣能量的矩形波脈沖電源相比，在相同的切割速度條件下，可以獲得較好的表面粗糙度。c要求電極絲損耗小時(shí)的選擇。多選用前階梯脈沖波或脈沖前沿上升緩慢的波形，由于這種波形電流上升率低的緣故，可以減少絲損。d要求切割厚工件時(shí)的選擇。選用矩形波、高電壓、大電流、大脈沖寬度和大的脈沖間隔。因?yàn)楣ぜ?，排屑比較困難，所以要加大脈沖間隔，以便蝕除物能充分排除，間隙可充分消電離，從而保證加工的穩(wěn)定性。 (3)調(diào)整變頻進(jìn)給速度。當(dāng)電參數(shù)選好后，在第一條程序切割時(shí)，要對變頻進(jìn)給速度進(jìn)行調(diào)整，這是保證穩(wěn)定加工的必要步驟。如果加工不穩(wěn)，工件表面質(zhì)量會(huì)大大下降，工件的表面粗糙度和精度變差，同時(shí)還會(huì)造成斷絲。只有電參數(shù)選擇恰當(dāng)，同時(shí)變頻進(jìn)給調(diào)的比較穩(wěn)定，才能獲得好的加工質(zhì)量。根據(jù)操作者長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)理論推導(dǎo)證明，用矩形波脈沖電源進(jìn)行線切割加工時(shí)，不管工件材料、厚度、規(guī)準(zhǔn)大小，只要調(diào)節(jié)變頻進(jìn)給旋鈕把加工電流(即電流表上指出的平均電流)調(diào)節(jié)到大約等于短路電流(即脈沖電源短路時(shí)表上指示的電流)的7080，基本上即為最佳工作狀態(tài)，即此時(shí)變頻進(jìn)給速度最合理，加工最穩(wěn)定，切割速度最高。(4)將工件被加工區(qū)熱