數(shù)控高速走絲線切割

1、第3章 數(shù)控高速走絲線切割 n3.1 線切割機床加工概述線切割機床加工概述 n3.2 機床結構組成與性能機床結構組成與性能 n3.3 編程規(guī)則與程序輸入編程規(guī)則與程序輸入 n3.4 基本操作方法基本操作方法 n3.5 線切割加工工藝及應用線切割加工工藝及應用 n3.6 常見故障及其排除方法常見故障及其排除方法 3.1 線切割機床加工概述 n 3.1.1 電火花線切割機床的分類n (1) 按控制方式分:有靠模仿形控制的、 光電跟蹤控制的、 數(shù)字程序控制的線切割機床等。 n (2) 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。 n (3) 按走絲速度分:有高速走絲方式和低速走絲

2、方式的線切割機床。 n 我國機床型號的編制是根據(jù)JB/T 7445.11994特種加工機床:種類劃分和JB/T 7445.21998特種加工機床:型號編制方法的規(guī)定進行的。 n 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:n 3.1.2 數(shù)控電火花線切割機床的主要技術參數(shù)n 表3-1為國家已頒布的電火花線切割機床參數(shù)(GB 792587)標準。 n表3-1 電火花線切割機床參數(shù)(GB 792587) n 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(縱向行程和橫向行程)、 最大切割厚度、 加工表面

3、粗糙度、 加工精度、 切割速度以及數(shù)控系統(tǒng)的控制功能等。 表3-2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)。 n表3-2 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) n 3.1.3 線切割加工的安全技術規(guī)程n (1) 操作者必須熟悉線切割機床的操作技術， 開機前應按設備潤滑要求， 對機床有關部位注油潤滑。 n (2) 操作者必須熟悉線切割加工工藝， 恰當?shù)剡x取加工參數(shù)， 按規(guī)定操作順序操作， 防止造成短路、 斷絲等故障。 n (3) 用手搖柄操作貯絲筒后， 應及時將手搖柄拔出， 防止貯絲筒轉動時將搖柄甩出傷人。 n (4) 正式加工工件之前， 應確認工件位置已安裝正確，

4、 防止碰撞絲架和因超程撞壞絲杠、 螺母等傳動部件。 n (5) 開始切割時， 先開貯絲筒， 再開工作液， 最后開脈沖電源。 n (6) 盡量消除工件的殘余應力， 防止切割過程中工件爆裂傷人。 n (7) 在檢修機床、 機床電器、 脈沖電源、 控制系統(tǒng)時， 應注意適當?shù)厍袛嚯娫矗?防止觸電和損壞電路器件。 n (8) 定期檢查機床的保護接地是否可靠， 注意各部位是否漏電。 n (9) 一旦發(fā)生因電器短路造成火災時， 應首先切斷電源， 立即用合適的滅火器滅火， 不準用水救火。 n (10) 停機時， 與開始切割時操作順序相反， 應先停高頻脈沖電源， 后停工作液， 讓電極絲運行一段時間， 并等貯絲筒

5、換向后再停走絲。 3.2 機床結構組成與性能n 數(shù)控高速走絲線切割機床一般由數(shù)控裝置、 機床本體、 供液系統(tǒng)、 走絲機構、 工作臺、 高頻脈沖電源等組成。 圖3-1所示是用PC機控制的DK7725EJ數(shù)控高速走絲線切割機床。 n圖3-1 用PC機控制的高速走絲線切割機床 數(shù)控裝置走絲機構上絲架(可移動)手控面板工作臺n 3.2.1 走絲機構n 走絲機構的功用， 一方面使電極絲來回快速走絲， 另一方面把電極絲整齊地來回排繞在貯絲筒上， 如圖3-2所示。 走絲機構有如下特點： n (1) 貯絲筒組合件旋轉時， 其徑向跳動小于0.02 mm， 否則可能引起電極絲抖動， 出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。 n (2) 為

6、了保證貯絲筒上整齊排繞電極絲， 不出現(xiàn)疊絲現(xiàn)象， 在貯絲筒組合件轉動時， 必須讓貯絲筒作相應的軸向位移， 且軸向位移應平穩(wěn)和輕便。 n (3) 貯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， 保證電極絲走速為810 m/s。 采用彈性聯(lián)軸節(jié)可以減緩因走絲換向帶給貯絲筒的沖擊。 n (4) 為了循環(huán)使用電極絲， 必須要讓貯絲筒能自動正反轉換向。 n圖3-2 循環(huán)走絲機構 走絲電機滑動走絲拖板絲桿雙向預緊螺母座體齒輪箱手搖柄貯絲筒擋絲塊彈性聯(lián)軸節(jié)n 3.2.2 絲架n 絲架應滿足如下要求： n (1) 有足夠的剛度和強度， 確保電極絲來回高速走絲時， 絲架頭部應沒有向上或向下的變形現(xiàn)象。

7、n (2) 絲架上裝有導電裝置， 使電極絲與高頻電源的負極相接。 n (3) 導輪與絲架之間必須有良好的絕緣， 防止導輪或支承軸承產(chǎn)生電蝕現(xiàn)象。 n (4) 上下導輪的軸線應平行， 否則會使上下導輪產(chǎn)生單邊磨損。 n圖3-3 可調式絲架結構示意圖 副導輪(排絲輪)斷絲檢測桿貯絲筒進電塊導輪活動絲臂n 3.2.3 工作臺 n 為了使工作臺阻力小、 運動靈活， 一般都采用滾動導軌結構。 有的機床采用交叉滾柱代替滾珠。 滾動導軌形式如圖3-4所示。 n圖3-4 工作臺導軌的結構形式 運動件滾珠承導件重力力封式導軌n 若因安裝或使用中變形等原因， 絲杠與螺母的螺紋間有了間隙， 則當絲杠的轉動方向改變時

8、， 螺母不能立即隨之改變移動方向， 只有當絲杠轉過某一角度后， 螺母才開始隨著移動。 這樣絲杠便有了一段沒有產(chǎn)生傳動效果的空行程。 此時因系統(tǒng)照樣在進行轉角計數(shù)， 但實際上并沒有產(chǎn)生有效移動， 因此直接造成了機床的加工誤差， 即空程誤差。 消除空程誤差的方法是盡量減小這個間隙。 比如可采用彈性螺母徑向調節(jié)法來消除間隙。 如圖3-5所示， 將螺母一端的外表面加工成圓錐形， 并在其徑向開四條窄槽， 使螺母在徑向收縮時帶有彈性。 n圖3-5 彈性預緊螺母 n 3.2.4 機床本體n 床身臺面用于固定走絲機構、 絲架和工作臺， 里面安裝高頻脈沖電源、 工作液循環(huán)裝置和機床電器等。 為了減少熱源， 提高

9、精度， 有的廠家把機床電器放置在床身之外。 床身的面板上安裝操作必須的按鈕開關、 旋鈕和電流表等。 n 3.2.5 控制系統(tǒng)n 1 單片微機控制系統(tǒng)n 圖3-6所示是采用單片微機控制的高速走絲線切割機床的控制面板。 這類控制系統(tǒng)一般具有如下功能： n (1) 程序輸入。 n (2) 具有圖形縮放、 象限變換及對稱加工的功能。 n (3) 電極絲偏移功能。 n n (4) 齒隙補償功能。n (5) 回退功能。 n (6) 具有對加工暫態(tài)隨時檢查的功能以及逆向加工功能。 n圖3-6 控制系統(tǒng)面板 PROM狀態(tài)轉換MOVE紙帶輸入PORT信息轉儲BP追檢MEM檢查REG切割LAST輸入NEXT增量9

10、874A56BMON地址增量MON監(jiān)控STEP單步執(zhí)行CD3EF210EXEC執(zhí)行復位RESET顯示器變頻鈕自動手動暫停點動加工電源高頻進給n 2 PC機控制的系統(tǒng)n 圖3-7所示為一DK7725EJ型高速走絲線切割機床的軟件系統(tǒng)控制面板， 采用486以上微機， 編程、 控制為一體。 系統(tǒng)具有如下特點： n (1) 上下異形面， 大錐度工件加工。 n (2) 雙CPU結構， 編程控制一體化， 加工時可同機編程。 n(3) 放電狀態(tài)波形顯示， 自動跟蹤， 無需變頻調節(jié)。 n(4) 支持ISO、 3B代碼方式控制。 n(5) 加工軌跡實時跟蹤顯示工件輪廓三維造型。 n(6) 屏幕控制臺方式， 全部

11、操作均用鼠標實現(xiàn)， 方便直觀。 n(7) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)停電記憶， 上電恢復， 無需維護。 n(8) 繪圖式(YH)線切割自動編程系統(tǒng)。 n圖3-7 基于PC的軟件系統(tǒng)控制面板 n 3.2.6 機床技術性能 n 數(shù)控高速走絲線切割機床可用于加工各種由圓弧和直線構成的圖形形狀的沖裁模中的各種模板零件、 型腔模中的通孔零件或鑲件、 新產(chǎn)品試制零件、 成形刀具、 樣板、 卡規(guī)、 凸輪等， 可用圓弧或直線來近似加工由其他曲線構成圖形的零件， 如擺線、 漸開線齒輪等。 特別是可以通過控制改變線徑補償?shù)姆椒▉硐群蠹庸こ鼍哂信浜弦蟮哪＞吡慵?高速走絲線切割機床的主要技術性能指標如表3-3所示。 n表3-3 高

12、速走絲線切割機床的主要技術性能指標 3.3 編程規(guī)則與程序輸入 n3.3.1 程序編制規(guī)則n 高速走絲線切割機床用的3B程序格式為： n B JX B JY B J G Zn n 1 編程坐標系的建立n 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。 n 2 基本坐標計數(shù)的確定n 直線： 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)。 n 平行軸線： 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J

13、X=JY=0處理。n 斜線： 指圖形中， 與X、 Y坐標軸方向夾角都不為0的直線。 此時， JX=|X|， JY=|Y|。 n 圓?。?先將坐標原點假想地移到該圓弧的圓心上， 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|。 n 3 主計數(shù)軸與主計數(shù)長度的確定n 直線： 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3-8(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值中哪個大， 則哪個軸即為主計數(shù)軸(當終點剛好在45線

14、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。 n 因此， 1、 3象限取GY， 2、 4象限取GX)。 相應地， 主計數(shù)長度即為終點在該主計數(shù)軸上的坐標值。 若線段終點在該假想坐標系中的坐標為(X， Y)， 則： n |X|Y|時， 記為GX， J=|X|； n |Y|X|時， 記為GY， J=|Y|。n 此規(guī)則同樣適于平行軸線。 n圖3-8 主計數(shù)軸的確定 YXGXGXGYGYGYGYXGXGXYn圖3-9 計數(shù)長度的確定 XYYXJ1J2J3JJ1J2J3X1Y1X2Y2JY2JX1n 圓?。?同樣將坐標原點假想地移到該圓弧的圓心上， 看圓弧

15、終點所處的位置， 同樣按圖3-8(b)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。 而圓弧段的主計數(shù)長度則為在主計數(shù)軸方向上， 從圓弧起點到圓弧終點所走過的總的投影長度， 如圖3-9所示。 n 4 加工指令n 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3-10所示的判斷。 n圖3-10 加工指令的確定 XYSR2NR3SR3NR4SR4NR1SR1NR2L1L1L2L2L3L3L4L4n 直線： 根據(jù)直線終點所處的象限有L1、 L2、 L3、 L4四種指令。 n 圓弧段加工指令根據(jù)從起點到終點的圓弧加工走向

16、有順圓和逆圓之分。 n 順圓： 根據(jù)圓弧起點所處的象限有SR1、 SR2、 SR3、 SR4四種指令。 n 逆圓： 根據(jù)圓弧起點所處的象限有NR1、 NR2、 NR3、 NR4四種指令。 n程序書寫時， 對平行軸線， 其格式通常是： n B B B J G Znn對于斜線與圓弧， 其格式通常是： n B JX B JY B J G Znn 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中差尺寸=基本尺寸+ 上偏差+下偏差203.32202. 004. 032n 3.3.2 編程實例n 例1 如圖3-11(

17、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。 此外還應增加電極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。 若不考慮線徑補償， 直接按圖形輪廓編程， 則所編加工程序見表3-4。 n圖3-11 編程零件圖例 216345ABCDABCD60R504010900.07R50.07(a)(b)n表3-4 不考慮補償時的程序清單 n 若考慮線徑補償， 設所用電極絲直徑為0.12 mm， 單邊放電間隙0.01 mm， 則應將整個零件圖形輪廓沿周邊均勻增大0.01+0.12/2=0.07 mm。 得到圖3-11(b)中虛線所示的輪廓后， 按虛線輪廓(即絲中心軌跡)編程

18、， 所編加工程序清單見表3-5。 n表3-5 考慮補償時的程序清單 n 例2 若要切割一個直徑為20 mm的圓孔， 設穿絲預孔打在孔中心處， 所用電極絲直徑為0.12 mm， 單邊放電間隙0.01 mm， 則切割時， 絲中心應在直徑為19.86 mm的圓上， 整個加工程序應為： n B B B 9 9 3 0 G X L 1 引入直線段n B 9930 B 0 B 39720 GY NR1 切割整圓 n B B B 9 9 3 0 G X L 3 引出直線段n 3.3.3 程序的輸入和修改n 1 單片機系統(tǒng)控制臺n 程序輸入主要有人工輸入、 紙帶輸入以及計算機輸入等。 這里只對人工輸入指令進行

19、說明。 機床控制系統(tǒng)中是按格式： B JX B JY B J B G B Zn 的先后順序進行輸入的。 和前述3B格式程序相比， 就是在計數(shù)長度和加工指令前都要敲間隔符號B以進行分隔。 n 1) 鍵值說明n JX、 JY： 坐標數(shù)值， 以m為單位。 n J： 計數(shù)長度數(shù)值， 以m為單位。 n G： 計數(shù)方向， GX輸入時敲0鍵， GY輸入時敲1鍵。 n Zn： 加工指令。 n 直線： L1， 輸入時敲“11”， 即敲兩次1鍵， 將“L”用“1”代替。 同樣地， L2、 L3、 L4分別用“12”、 “13”、 “14”代替。 n n 順圓： SR1用“21”代替， SR2用“22”代替， SR

20、3用“23”代替， SR4用“24”代替。 n 逆圓： NR1用“31”代替， NR2用“32”代替， NR3用“33”代替， NR4用“34”代替。 n 2) 程序輸入過程n (1) 開機： 電源開關打到“開”， 按RESET(清零)鍵。 置初始狀態(tài)。 n (2) 鍵入2000， 按MEM(檢查)鍵 ， 顯示 2000 xx ， 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 2000 01 。 n (3) 按MON(地址增量)鍵， 顯示 2001 xx， 再根據(jù)是否齒補和要否縮放送入適當數(shù)值。 n (4) 按PROM(狀態(tài)轉換)鍵， 顯示 GOOD。 n (5) 根據(jù)

21、是否偏移分為以下情況。 n (6) 按001鍵， 顯示P001。 n (7) 輸送程序(第一段程序的內容)。 n (8) 按NEXT(增量)鍵， 顯示P002。 n (9) 送完加工指令后， 再送特征指令。 n (10) 按REG(切割)鍵 ， 顯示 P001 ， 則加工便從P001開始。 n 3) 程序的檢索和編輯n (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n 程序號輸入， 顯示Pxxx。 n 按MEM(檢查)鍵， 顯示JX值； n 按MEM(檢查)鍵， 顯示JY值； n 按MEM(檢查)鍵， 顯示J值； n 按MEM(檢查)鍵， 顯示G值

22、； n 按MEM(檢查)鍵， 顯示Zn值。 n 若再按MEM(檢查)鍵， 則顯示xxx+1的程序號。 n (2) 修改： 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。 n (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。 n (4) 插入： 如需在第xxx段程序處插入一段程序， 則可按LAST(輸入)鍵， 然后將所

23、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。n (5) 坐標和切割狀態(tài)檢查： 按控制盤面板上的“暫停”按鈕。 n按1鍵， 顯示器顯示X坐標的即時值； n按2鍵， 顯示器顯示Y坐標的即時值； n按3鍵， 顯示器顯示J坐標的即時值； n按4鍵， 顯示器顯示F(F為逐點比較的偏差值)；n按5鍵， 顯示器顯示現(xiàn)時加工指令及指令特征； n按7鍵， 顯示器顯示電極絲偏移量及偏移參數(shù)。 n 2 PC機系統(tǒng)控制臺n 1) 程序代碼的讀入n 程序代碼可通過軟盤讀入或由系統(tǒng)設定的磁盤中讀入。 只要用鼠標點讀盤或按L鍵， 屏幕將列出磁盤上存儲的全部代碼文件名，

24、 選擇所需的文件名并確認后， 系統(tǒng)自動讀入程序代碼， 并快速繪出圖形。 n 2) 程序代碼的編輯n 在代碼顯示狀態(tài)下用光標點取任一有效代碼行， 該行即點亮， 系統(tǒng)進入編輯狀態(tài)。 此時顯示調節(jié)功能鈕上的標記符號變?yōu)椋?S、 I、 D、 Q、 、 。 各鍵功能為： S代碼存盤； I代碼倒置(倒走代碼變換)； D刪除當前行； Q退出編輯狀態(tài)； 向上翻頁； 向下翻頁。 n 3) 模擬檢查n 讀入程序代碼后， 用鼠標點模擬或按D鍵即可進入模擬檢查狀態(tài)， 此時可檢驗代碼及插補的正確性。 n 3.3.4 坐標變換與縮放處理n 1 坐標變換n 變換參數(shù)送到2000H存儲單元， 參數(shù)值如圖3-12所示。 據(jù)此可

25、實現(xiàn)坐標系旋轉90、 180、 270的加工變換和相對于X軸、 Y軸、 45線、 135線對稱的加工變換。 n 2 縮放加工n 縮放加工時應進行相應齒補開關及齒補量的注入。 n 縮放齒補開關設在2001H存儲單元。 當2001H為“2”時縮小1倍， 其高位數(shù)為“1”。 齒補量置入2002H存儲單元， 高位為X軸方向齒補量， 低位為Y軸齒補量。 n圖3-12 坐標系旋轉和鏡像加工格式設定 YX11(01)0YXX12(02)逆轉90逆轉180Y13(03)14(04)逆轉270YX18(08)Y135X對稱于135對稱于45X4517(07)YY16(06)XX對稱于Y軸對稱于X軸15(05)Y

26、3.4 基本操作方法 n 3.4.1 基本調試操作n 1 熟悉工作臺的坐標軸方向n 熟悉拖板的坐標軸方向對工件編程及安裝放置等有相當重要的意義。 機床工作臺的X軸和Y軸的正負方向通常是按如圖3-13所示布置的(圖示是假設工作臺不動， 而電極絲移動的坐標情況)。 n圖3-13 機床坐標系統(tǒng) YX絲架十字拖板n 檢查拖板軸向的方法是： 輸入一段程序指令， 操作控制臺分別控制工作臺向X軸和Y軸正向移動。 可能有的機床的軸向布置不像上述那樣， 所以一定要了解并熟記所用機床的坐標軸方向， 以免加工出廢品。 n 2 機械控制精度檢查n 先將工作臺X軸和Y軸的手柄刻度盤分別放置在零線上， 然后輸入指令， 控

27、制拖板X軸和Y軸進給一定的長度， 再由刻度盤刻度來初步檢查進給尺寸是否符合要求。 n 3 加工精度校驗n 輸入程序， 裝上工件， 并進行正式加工。 分別切割正方形或長方形及圓形， 檢查切割下來的工件尺寸與要求是否相符。 n 4 電極絲垂直度的調整n 如圖3-14所示， 先把刀刃角尺放在十字拖板工作臺上的夾具上， 調節(jié)X軸拖板， 使刀刃角尺與電極絲靠近， 觀察刀刃角尺與電極絲之間的間隙， 上下應均勻。 n圖3-14 電極絲垂直度的調整 絲架導輪刀刃角尺墊鐵拖板電極絲電極絲導輪n 5 工作液的準備n 選用工作液時必須注意， 一種適用的工作液必須有一定的絕緣性能， 具有較好的洗滌性能， 有較好的冷卻

28、性能， 對環(huán)境無污染， 對人體無害。 n 3.4.2 工件的裝夾方法n 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。 n 1 工件裝夾的一般要求n (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。 n (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。 n (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。 n (4) 對工件的夾緊力要均勻，

29、不得使工件變形或翹起。 n (5) 大批零件加工時， 最好采用夾具， 以提高生產(chǎn)效率。 n (6) 細小、 精密、 薄壁的工件應固定在不易變形的輔助夾具上。 n 2 支撐裝夾方法n (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。 n (2) 兩端支撐方式： 如圖3-15(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。 n (3) 橋式支撐方式： 如圖3-15(b)所示。 n (4) 板式支撐方式： 如圖3-

30、15(c)所示。 n (5) 復式支撐方式： 如圖3-15(d)所示。 n 圖3-15 工件支撐裝夾方式n (a) 兩端支撐方式； (b) 橋式支撐方式；n (c) 板式支撐方式； (d) 復式支撐方式 (c)(d)n 3.4.3 加工步驟及要求n (1) 根據(jù)圖紙尺寸及工件的實際情況來計算坐標點， 并編制程序， 或采用自動編程方法編制出程序。 n (2) 將編好的程序輸入到機床數(shù)控裝置中， 并進行空程校驗或用薄料試切割以校對程序。 n (3) 把工件裝夾在機床的工作臺上， 必須注意裝夾位置， 使加工型孔與圖紙要求及編程安排相符。 n (4) 將絲盤安裝在上絲電機軸上， 接通上絲電機電源， 將

31、電極絲順次通過導電塊、 上擋絲塊、 上導輪、 工件上的穿絲預孔、 下導輪、 下?lián)踅z塊， 再引到貯絲筒， 固定在貯絲筒一端的螺釘上。 n (5) 調節(jié)好換向開關的位置， 開啟走絲電機， 檢查走絲情況， 并注意對電極絲的預緊。 n (6) 進行起始位置的調整操作， 如對中心、 找端面等。 n (7) 開啟機床電源和走絲馬達、 水泵馬達， 再開啟高頻電源， 接著開啟控制臺的進給開關， 檢查步進電機是否吸住， 并復查工作臺起點的X、 Y坐標值。 n (8) 加工結束后， 先后關閉加工開關、 高頻電源、 水泵馬達、 走絲馬達， 并檢查加工結束時工作臺的X、 Y軸向坐標值。 n 3.4.4 加工過程中的調

32、節(jié)n 如何合理地調節(jié)控制加工過程， 要根據(jù)加工狀態(tài)決定。 n 電火花加工機床一般都有電壓表和電流表， 從它們的指示值可以粗略地判斷加工狀態(tài)。 n 當合上脈沖電源開關開始加工時， 因為電極絲和工件還相距比較遠， 故不會發(fā)生火花放電。 n 3.4.5 特殊情況的處理n 1 中途停車處理n 加工過程中因某些特殊原因必須停車時， 應先關閉加工開關、 高頻電源， 然后再關閉水泵馬達、 走絲馬達。 n 2 斷絲后的繼續(xù)加工處理 n 加工過程中突然斷絲， 應先關閉高頻電源和加工開關， 然后關閉水泵馬達、 走絲馬達， 把變頻粗調放置在“手動”一邊， 開啟加工開關， 讓工作臺繼續(xù)按規(guī)定程序走完， 直到回到起始點

33、位置， 接著去掉斷絲。 n 3 意外斷電后的處理n 加工過程中， 有時會出現(xiàn)控制臺故障或突然斷電的現(xiàn)象。 若是控制臺出現(xiàn)故障， 則切割的圖形就與要求不相符合。 如果割錯的部分是在廢料上， 則工件還可挽救。 n 4 短路故障處理n 微機控制DK7725EJ機床在加工過程中， 一旦出現(xiàn)高頻短路情況， 系統(tǒng)即停止插補。 若在設定的控制時間內短路達到設定的次數(shù)， 系統(tǒng)將自動回退。 n 采用單片微機控制的機床也提供加工路線回退處理功能， 具體操作如下： 先斷開“加工開關”， 然后按一下控制面板上的暫停按鈕， 合上“手動開關”， 再按6鍵， 按B鍵， 再連續(xù)按點動按鈕。 此時， 拖板按原加工路線回退， 回

34、退次數(shù)與按點動按鈕次數(shù)相同。 直到短路狀態(tài)消除， 再斷開“手動”開關， 按暫停按鈕， 按6鍵， 按B鍵， 然后合上加工開關， 切割加工則繼續(xù)進行。 3.5 線切割加工工藝及應用 n3.5.1 線切割加工工藝路線n 數(shù)控電火花線切割機床的加工工藝路線如圖3-16所示。 n圖3-16 數(shù)控線切割機床的加工工藝路線圖 工藝準備補償設置機床的檢查與調整工作液的選配電極絲的選擇及校正穿絲孔的加工其 它人工預補償機床自動補償工件裝夾分析圖紙夾具的選用工件的找正確定絲中心的坐標檢驗通用量具專用量具儀器測量其 它加工故障處理臨時停機斷 絲突然斷電短 路其 它直線K和圓弧 R檢驗法控制臺顯示機床空走試切樣板先割

35、非重要零件程序校驗編制程序先確定裝夾方向及位置手工編程專用編程器編程微機自動編程其 它n 3.5.2 線徑補償問題n 在數(shù)控線切割加工中， 由于數(shù)控裝置所控制的是電極絲中心的行走軌跡， 而實際加工輪廓卻是由絲徑外圍和被切金屬間產(chǎn)生電蝕作用而形成的。 也就是說， 實際加工得到的輪廓軌跡和電極絲中心的軌跡是有一定偏移的， 這一偏移就是編程加工中應考慮的線徑補償量。 其值通常為 f=絲半徑+單邊放電間隙(+精加工余量) n 線徑補償?shù)木幊炭刂朴芯幊填A補償和機床補償兩種方式。 n (1) 編程預補償： 根據(jù)加工對象是外形或者是內孔的情況， 將整個輪廓軌跡向外或向內均勻地作線徑補償值的偏移后， 得到一新

36、的尺寸軌跡， 以此尺寸軌跡數(shù)據(jù)作為電極絲中心的軌跡直接進行編程加工控制。n (2) 機床補償： 直接按整個實際輪廓軌跡尺寸數(shù)據(jù)進行編程， 通過在程序中嵌入有關線徑補償?shù)拇a， 以及在加工機床上進行有關補償?shù)脑O定來實施。 n 3.5.3 沖裁模的間隙控制n 加工沖裁模的凸、 凹模時， 應考慮電極絲半徑r， 電極絲與工件間的單面放電間隙電及凸模與凹模間的單面配合間隙配。 首先應明確的是： 當用線切割機床切割凸模外形時， 絲中心的軌跡應是在凸模外形基礎上沿周邊均勻增大一個線徑補償量f， 即+f(正偏移)； 切割凹?？讜r， 絲中心的軌跡應是在凹?？仔位A上沿周邊均勻減小一個線徑補償量f， 即-f (負

37、偏移)。 線徑補償量f=r+電。 n 當加工沖孔模具時(即沖裁后要求保證孔的尺寸)， 沖孔凸模的尺寸基本上和工件孔的尺寸一致， 而沖孔凹模的尺寸應該是沖孔凸模加上配。 若以加工直徑為d的圓孔為例， 則加工凸模時絲中心的軌跡尺寸d絲凸應為n d絲凸=d+2f=d+2(r+電)=d+2f凸n 加工凹模時絲中心的軌跡尺寸d絲凹應為n d絲凹=d+2配-2f=d-2(f-配)=d-2f凹n 即加工沖孔凸模時應該考慮的線徑補償量為n f凸=f=r+電n加工沖孔凹模時應該考慮的線徑補償量為n f凹=f-配=r+電-配n 當加工落料模時(即沖裁后要求保證沖下的工件尺寸)， 落料凹模由工件的尺寸確定， 落料凸

38、模則是落料凹模的尺寸減配。 若以加工直徑為D的圓外形為例， 則加工凹模時絲中心的軌跡尺寸D絲凹應為n D絲凹=D-2f=D-2(r+電)=D-2f凹n 加工凸模時絲中心的軌跡尺寸D絲凸應為n D絲凸=D-2配+2f=D+2(f-配)=D+2f凸n即加工落料凸模時應該考慮的線徑補償量為n f凸=f-配=r+電-配n加工落料凹模時應該考慮的線徑補償量為n f凹=f=r+電n 對于凸模固定板和卸料板而言， 其線徑補償量的確定原則和凹模類似。 若卸料板與凸模間的單邊配合間隙為卸(卸料板的單邊尺寸比凸模大卸)， 凸模固定板與凸模間的單邊配合過盈量為固(設固定板的單邊尺寸比凸模小固)， 則： n 對沖孔模

39、具， n f卸=r+電-卸， f固=r+電+固n 對落料模具，n f卸=r+電+配-卸， f固=r+電+配+固n n 沖裁模具配作加工時各主要零部件的線徑補償量設置如圖3-17所示。 只要熟知各零件相對的線徑補償量關系， 無論是采用人工補償編程加工還是機床自動補償， 或者是利用微機自動編程， 都能夠正確地設置而獲得所需的程序。 n圖3-17 沖裁模具配作時各零件的線徑補償量設置n (a) 沖孔模具； (b) 落料模具 ffff電r凸模凹模孔卸料板孔固定板孔f卸料板孔凸模f凹?？譮f電極絲R凹R凸R凹配R凹配卸fR凹配固ff凹f配f凸f配f凹f卸配固卸固R凹配f電極絲R凸f凸fr電R凸fR凸配f

40、R凸卸fR凸固f配f卸f卸f固f固R凹ff卸f卸配固定板孔f固f固配(a)n 前述圖3-11所示的零件外形， 是采用落料模具沖制而成的。 當采用機床自動補償?shù)募庸し绞綍r， 通常只需要直接按沖件外形進行編程即可。 但對于國產(chǎn)大多數(shù)高速走絲線切割機床而言， 由于其線徑補償功能不很完善， 必須在對圖形中所有尖角進行修圓(添加過渡圓)后， 才可使用機床的自動補償功能。 若不考慮引入、 引出線， 對圖3-11所示零件按基本尺寸并以0.2 mm的半徑修圓后， 其程序清單應為： nB 0 B 0 B 39642 GX L 1 直線AB nB 0 B 200 B 178 GY NR 4 過渡圓nB 9968

41、B 89708 B 89708 GY L 1 直線BCnB 199 B 22 B 82 GX NR 4 過渡圓nB 29908 B 40069 B 59816 GX NR 1 圓弧CDnB 120 B 160 B 182 GY NR 2 過渡圓nB 9968 B 89708 B 89708 GY L 4 直線DAnB 199 B 22 B 199 GX NR 3 過渡圓n D 程序結束 n 若絲半徑r=0.06 mm， 電=0.01 mm， n 配=0.015 mm， 卸=0.02 mm， 固=0.01 mm， 則各個補償量分別為： n f 凹=f=r+電=0.07 mmn f凸=r+電-配=

42、0.055 mmn f卸=r+電+配-卸=0.065 mmn f固=r+電+配+固=0.095 mmn 3.5.4 加工路線與防變形處理n 1 工件材料內部殘余應力對加工的影響n 由于電切削加工可以切割很硬的金屬材料， 因此， 在模具零件等的加工工序安排上， 通常都將電切削工序放在熱處理淬火之后進行， 這也正是電加工的優(yōu)勢所在。 n圖3-18 加工路線的確定 夾壓端ABDEILCFGHJKABCDEFGHIJKL( a)( b)( c)夾壓端夾壓端n 切割孔類工件， 為減少變形， 可采用兩次切割法， 如圖3-19所示。 第一次粗加工型孔， 周邊留余量0.20.5 mm， 以補償材料應變后的變形

43、。 第二次切割為精加工， 這樣可達到較滿意的效果。 為更好地避免切割大孔形時產(chǎn)生尖角應力開裂的可能性， 還可以用其他加工方法對型孔預先進行鏤空處理， 同時對尖角處添加過渡圓。 n圖3-19 兩次切割法 第二次切割的圖形第一次切割路線第一次切割后的實際圖形n 2 裝夾方位和定位找正n 為防止加工變形， 對工件坯料最好采用對稱的多點夾壓， 或根據(jù)工件復雜程序安排多個夾壓點。 對單邊懸臂裝夾或單點夾壓的， 如前所述， 應將夾壓點安排在最后一條程序線段的方位上。 n 對于工件在工作臺上安放方位， 通常是為方便編程， 使程序盡可能簡單。 如圖3-20所示， 若使工件安放的角為0或90以外的任意角， 則矩形輪廓各線段都成了斜線， 使編程復雜化了。 n圖3-20 裝夾方位與編程難度 YXn圖3-21 裝夾方位與行程范圍 YX行程范圍YX(a)(b)n 對于普通的線切割機床可以用如下碰火花的方法找到基準孔的中心： n 先把控制部分置于切割狀態(tài)， 開啟機床， 使電極絲運行， 合上高頻開關， 搖動X軸手柄， 使