數(shù)控線切割機床基本理論

1、. . . . 第三章數(shù)控線切割機床的編程數(shù)控線切割機床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的“命令”控制加工的。所以必須先將要進行線切割加工的圖形用線切割控制系統(tǒng)所能接受的“語言”編制好命令。這種“命令”也就是加工程序。這個“語言”和“命令”所包含的容有“切割順序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息”.線切割機床的編程，主要采用以下三種格式編寫：3B格式、 ISO格式。目前編程軟件主要有YH、CAXA、AUTOP3.1 3B格式程序一、程序格式：B X B Y B J G Z二、程序意義：其中：B = 分隔符，將X Y J的數(shù)值分隔開；X = X軸坐標(biāo)值，取絕對值，單位 =µmY = Y軸坐標(biāo)值，取

2、絕對值，單位 =µmJ = 計數(shù)長度， 取絕對值，單位 =µmG = 計數(shù)方向, 分為GX，GY， Z = 加工指令。共：12種：直線 4種，用字母L表示。圓弧8種，用字母R表示。坐標(biāo)系的原點設(shè)定在線段的起點。3.2 直線的編程：一、 建立直角坐標(biāo)系：二、格式中每項的意義：1）X、Y是切割直線或斜線的終點相對于起點的相對坐標(biāo)的絕對值即：X =Xe,Y =Ye2）G = 計數(shù)方向：G是線段終點坐標(biāo)值中Xe和Ye相比較由較大值 來決定，哪個大就G哪個。即：XeYe時，取GX ：XeYe時，取GY。3）J = 計數(shù)長度：比較終點坐標(biāo)Xe Ye的絕對值，哪個大就取哪個，Ye>

3、Xe 則取J =Ye，如圖7Xe>Ye，則取J =Xe，如圖8圖7:GY計數(shù)方向圖示圖8:GX計數(shù)方向圖示從圖中可以看出：對于直線的計數(shù)方向G的選擇與計數(shù)長度J的選擇是一致的，它們指的是一個對象的兩個方面，都取終點坐標(biāo)值Ye、Xe中數(shù)值較大的一個。圖10:與坐標(biāo)軸重合的直線指令圖圖9:計數(shù)方向圖示4） 直線的加工指令Z有4種：L1、L2、L3、L4。第一象限取：L1：即：0° 90°；第二象限?。篖2：即：90° 180°；第三象限?。篖3：即：180° 270°； 第四象限取：L4：即：270° 360°；

4、三、規(guī)定：1.當(dāng)Xe=Ye時，在45°和225°方向上取 GY，在135°和315°方向上取 GX。因為在插補運算加工過程中，最后一步走的是那個坐標(biāo)，則取該坐標(biāo)為計數(shù)方向。才能保證加工到終點。2加工和坐標(biāo)軸重合的直線時，正X軸為L1，正Y為L2，負(fù)X軸為L3，負(fù)Y軸為L4。在編程中Ye或Xe均可作為0來處理，在B后面可以不寫。如： B 0 B 5000 B 5000 GY L2可簡化為； B B B 5000 GY L23X、Y、J的數(shù)值最多6位，即999999，都要取絕對值，即不能用負(fù)數(shù)。坐標(biāo)系的原點設(shè)定在圓弧的圓心。3.3 圓弧的編程：一、 建立直角

5、坐標(biāo)系：二、 格式中每項的意義：1 .X、Y是圓弧起點坐標(biāo)值的絕對值，2. 即圓弧起點相對于圓心的坐標(biāo)值的絕對值。3. 計數(shù)方向：G由圓弧的終點坐標(biāo)值中絕對值較小的值來確定。當(dāng)XeYe：時：取GY。 XeYe 時：取GX。計數(shù)長度J、當(dāng)計數(shù)方向確定后，計數(shù)長度J就是在計數(shù)方向上從起點到終點拖板移動的總距離，圖11:順圓和逆圓指令示意圖4. 圓弧在計數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影長度的總和。5. 圓弧的加工指令Z由圓弧起點所在的象限決定。指令共有8種，逆時針4種，順時針4種，如圖所示：如果起點在：第一象限?。篘R1/SR1：即：0°90°第二象限取：NR2/SR2：即：90°1

6、80°第三象限取：NR3/SR3：即：180°270°第四象限?。篘R4/SR4：即：270°360°三、規(guī)定：1. 當(dāng)圓弧起點正好落在坐標(biāo)軸上時，其象限的序數(shù)由圓弧切割開始時即將指向的象限序數(shù)而定。見圖12：2 .當(dāng) X、Y的數(shù)值為 0 時可以省略不寫， 即： B0 可以省略成 B 圖12: 起點在坐標(biāo)軸上的圓弧指令四、例題：1. 如圖13、所示逆圓切割 ，已知起點A的坐標(biāo)=（-10，0），圖13: 圓弧編程例題終點B坐標(biāo) =（6，8）根據(jù)規(guī)定將原點建立在圓弧的圓心O處X = -10= 10 、Y =0= 0 ，在終點坐標(biāo)（6，8）中因為Xe

7、Ye所以計數(shù)方向為G = GX計數(shù)長度J = 10 +10 +（10 - 6）= 24因為圓弧起點A在第三象限的X軸上，從A到B為逆時針走向，所以加工圖14: 圓弧編程例題指令Z = NR3，其程序為B 10000 B 0 B 24000 GX NR3可簡化為：B 10000 B B 24000 GX NR32.例題：如圖14 所示順圓切割，已知起點B的坐標(biāo)為：（-2，9），終點A坐標(biāo) 為（-9，-2）根據(jù)規(guī)定將原點建立在圓弧的圓心O： X = -2= 2 、Y =9= 9在終點坐標(biāo)（-9，-2）中因為XeYe 所以計數(shù)方向為G = GY計數(shù)長度J = 9.22+9.22+（9.22 2 +

8、9.22 - 9）= 25.88因為圓弧起點B在第二象限，從B到A為順時針走向，所以加工指令Z = SR2，其程序為 B 2000 B9000 B 25880 GY SR23.4 編程中公差的處理圖紙中所標(biāo)的長度、角度等尺寸數(shù)據(jù)，一般都由基本尺寸與上、下偏差等數(shù)據(jù)組成，如：其中32為基本尺寸，0.04為上偏差，0.02為下偏差，即最后的成品尺寸是32.02到32.04為合格。線切割加工，一般機床精度誤差為±0.01，若采用基本尺寸編程，當(dāng)加工出現(xiàn)±0.01誤差時，尺寸就超出了允許圍。取最小值32+0.02或最大值32+0.04都有可能使工件報廢。為了避免出現(xiàn)這種情況，編程時

9、應(yīng)采用中差尺寸，其計算公式為：例1： 的中差尺寸為32+（0.04 + 0.02）÷2 = 32.03，這樣當(dāng)機床出現(xiàn)0.01誤差時32.03 + 0.01 = 32.04出現(xiàn)- 0.01誤差時，32.03 - 0.01 = 32.02。均在公差圍。例2：的中差尺寸為：10 +（0 - 0.02）÷2 = 9.99。3.5間隙補償量f線切割加工程序不是工件輪廓線的程序，而是加工時鉬絲中心所走的軌跡的程序。鉬絲中心距離所加工圖形，在圓弧的半徑方向，線段的垂直方向都等于單邊間隙補償量f。單邊間隙補償量 f = 鉬絲半徑 + 高頻放電的單邊間隙0.01。一、判斷±f的方

10、法：1. 對于圓?。?#177;f用于修正圓弧半徑R，如果圓弧半徑比原圖形半徑增大時取+f、減小時取-f.2. 對于直線段:±f用于修正其法線長度P。如果直線段的法線長度P增加時取+f、減小時取-f。如圖16:加工軌跡示意圖所示圖16:加工軌跡示意圖二、間隙補償量的確定方法：加工凸模時，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的外邊走。加工凹模時，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的里面走。一、加工模具時間隙補償量的確定方法加工模具時，除了考慮單邊間隙補償量外，還應(yīng)考慮凸模與凹模之間的配合間隙。1. 加工沖孔模具：在沖孔模具設(shè)計中，（產(chǎn)品的尺寸）也就是孔的尺寸由凸模決定。所以在加工模具時，要求凸模按產(chǎn)

11、品尺寸加工，配合間隙在凹模上扣除。所以：f凸 = 鉬絲半徑 + 單邊放電間隙。f凹 = 鉬絲半徑 + 單邊放電間隙 - 配合間隙。第一 、數(shù)控電火花線切割加工一、線切割加工的原理1.1電火花線切割加工的基本原理是利用移動的細金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作電極，對工件進行脈沖性的火花放電;在放電通道的中心溫度瞬間可達到10000度以上，高溫使金屬融化, 就實現(xiàn)了對工件材料進行電蝕切割，加工鋼材料時，電極絲與工件之間的放電間隙在0.01mm左右,根據(jù)電極絲的運行速度，電火花線切割機床分為兩大類：一類為高速走絲（稱快走絲）電極絲作高速往復(fù)運動，一般走絲速度為8l0m/s，另一類為低速走絲，電極絲作低速單向

12、運動，一般走絲速度低于0.2m/s。1.2線切割加工特點：一、直接利用線狀的電極絲作電極。二、加工的主要對象是平面的任何復(fù)雜的形狀。三、可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法無法加工或難以加工的異型孔、窄縫和形狀復(fù)雜的工件。四、用電火花脈沖放電形式來進行加工，線切割加工的間隙狀態(tài)分：火花放電、開路、短路三種狀態(tài)。五、主要用于加工高硬度、高熔點的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料。1.3線切割的應(yīng)用圍：一、模具制造。加工各種形狀的沖裁模、擠壓模、粉末冶金模、電機轉(zhuǎn)子模等。二、電火花成型加工用的電極。三、新產(chǎn)品試制與難以加工的零件。第二章 數(shù)控線切割機床線切割機床主要由：機床本體、控制器、機床電器、脈沖電源、工作液的循環(huán)系統(tǒng)等

13、幾部分組成。2.1 線切割機床的型號與主要技術(shù)參數(shù)一、線切割機床的型號意義：如：DK7725：為機床型號：其對應(yīng)的符號、數(shù)字的含義如下： 1）D =（ 電加工機床）。 2）K =（數(shù)控） 3）7 =（電火花加工機床。） 4）7 =（7為快走絲線切割機床、6為慢走絲線切割機床） 5）25 =（ 工作臺橫向行程 = 250mm） 工作臺行程（縱×橫） 320mm×250mm手輪每圈 4mm/r 手輪每格 0.01mm電極絲材料鉬（Mo） 電極絲直徑0.10mm0.025mm工作液 DX-1型 乳化油第五章 脈沖電源5.1脈沖電源的組成脈沖電源又稱高頻電源，其作用是把普通的50H

14、z交流電轉(zhuǎn)換成高頻率的單向脈沖電壓。由于受加工表面粗糙度和電極絲允許承載電流的限制，線切割加工脈沖電源的脈寬較窄（460s），單個脈沖能量、平均電流（15A）一般較小。加工時，總是采用正極性加工。電極絲接脈沖電源負(fù)極，工件接正極。5.2脈沖電源的加工波形：如圖：5.21：矩形波形圖1) 矩形脈沖：脈沖脈寬ti: 4µs60µs 、 脈沖間隔to: 115ti2)分組脈沖波形： 脈沖脈寬 ti/to=8µs/8µs Ti: 8µs60µs、 脈沖間隔 To: 19 Ti5.22：分組波脈沖波圖5.3 脈沖電源面板一、脈沖電源面板各種儀表

15、與指示燈顯示意義：1.驅(qū)動電源工作電壓表指示：正常電壓為空載24-32V，負(fù)載20-26V，當(dāng)負(fù)載電壓低于20V時會造成驅(qū)動電源供電不足，使步進電機失步，當(dāng)負(fù)載電壓高于26V時，會燒毀步進電機。2. 高頻電源工作電壓表指示：正常工作電壓為100V左右。3.高頻加工電流表指示：用于指示高頻電源在切割工件時的平均加工電流。4.自校與高頻指示燈：按住開關(guān)為高頻自校鍵，能檢測高頻電源開關(guān)高頻回路是否正常。當(dāng)開關(guān)高頻回路正常時高頻指示燈。5.步進電機相位燈指示： 用于指示X、Y、U、V四組步進電機各相輸出是否正常。二、脈沖電源面板各功能鍵的使用方法1.振蕩類型選擇：有數(shù)字振蕩和模擬振蕩二種方式可供選擇，

16、開關(guān)向上為模擬振蕩。2.脈沖波形選擇： 只在數(shù)字振蕩下有效，有分組脈沖和正常矩形脈沖二種選擇。3.脈沖寬度選擇： 共有：4µs、8µs、16µs、32µs四種脈沖寬度，可以分別使用，也可以疊加使用4.脈沖間隙選擇： 有1、2、4、8四擋開關(guān)，可單獨和疊加設(shè)置，形成1-15倍脈沖間隙。5.高頻加工電壓選擇： 共分5檔，分別是:60V、80V、90V、100V、110V,以便能按照要求自由選擇相適應(yīng)的加工電壓。6.功放管選擇：共有9只，能靈活調(diào)節(jié)輸出脈沖的峰值電流。保證在各種不同的工藝要求下，選擇所需要的平均加工電流。5.4脈沖電源在線切割加工時的放電狀態(tài)線

17、切割加工時，有空載、火花放電、短路等加工狀態(tài)?；鸹ǚ烹姙榉€(wěn)定的放電加工狀態(tài)。正常工作時，應(yīng)把變頻跟蹤調(diào)到火花放電狀態(tài)。1.空載狀態(tài)：線切割機床加工時，加工工件與電極絲之間，加有一定幅值的脈沖電壓，通常為+80V左右，當(dāng)電極絲與加工工件之間相距810µm時,無放電現(xiàn)象，為空載狀態(tài)。2.火花放電狀態(tài)：每次電火花蝕除的微觀過程是熱、和力綜合作用的過程。這一過程大致可分為以下相互獨立又相互聯(lián)系的幾個階段：圖5.23放電狀態(tài)電離擊穿、脈沖放電、金屬融化和汽化、氣泡擴展、金屬拋出與消電離、恢復(fù)絕緣強度。當(dāng)電極絲壓過工件0.040.07µm時，單脈沖的放電率接近98，放電間隙局部溫度可達

18、10000，加工工件放電點局部熔化并氣化,這種火花放電爆炸所產(chǎn)生的爆炸力，將把加工工件被熔化的金屬泥屑拋出，并被從上而下流過的工作液沖刷帶出,這就是所謂的電蝕加工。3.短路狀態(tài)當(dāng)電極絲壓過工件0.1mm時,電極絲與工件之間進入短路狀態(tài),此時加工工件與電極絲間的電壓最低、電流最大且較穩(wěn)定,基本上看不到放電的火花,聽不到爆炸聲。此時，變頻取樣的間隙電壓為0V左右。 5.5工作電壓和加工電流在加工中的指示意義與調(diào)整方法：1）數(shù)控線切割機床一般都安裝有監(jiān)測加工狀態(tài)的電壓表和電流表。電壓表并接在脈沖電源輸出的正負(fù)極兩端。電流表串接在脈沖電源輸出的主回路中。2）當(dāng)加工處于開路狀態(tài)時，電壓指示為脈沖電源的最

19、大輸出電壓，電流表指示為零。3）當(dāng)正常加工時，電流表指示為加工電流的平均值，電壓表的指示比空載電壓值低。在加工過程中，如果電流表指針向零值方向擺動，表示為欠進給狀態(tài)，這時可提高變頻跟蹤的速度。在加工過程中，如果電流表指針向滿刻度值的方向擺動，表示為過進給狀態(tài)，這時應(yīng)降低變頻跟蹤的速度。4）當(dāng)加工處于短路狀態(tài)時，電壓表指示很低，指針穩(wěn)定不動，此時電流表指示為加工電流的最大值。5） 快速走絲線切割機床，電極絲是來回運動的，儲絲筒換向時，會切斷脈沖電源，此時電壓表指示值為最大值，電流表指示值為零。脈沖電源操作面板組合開關(guān)布置如圖：圖5.61：脈沖電源面板布置圖5.6脈沖電源的實際應(yīng)用：以凝華線切割機

20、床為例為了加大功率，同時實現(xiàn)可調(diào)節(jié)粗、中、加工規(guī)準(zhǔn)，整個功率級由幾十個大功率高頻晶體管分為若干路并聯(lián)。一、使用方法：1.空載電壓：1檔 = 60V 2檔 = 85V 3檔 = 95V 4檔 = 110V 5檔 = 125V2.峰值電流：功率輸出開關(guān) = 9只，功率放大管由9只開關(guān)分路控制。意義：3只 = 2只 + 1只。2只 = 1只 + 1只。3.脈沖波形選擇：開關(guān)打在矩形位置，輸出矩形脈沖，可用于高速加工；開關(guān)打在分組位置，輸出分組脈沖，可用于精微加工。4.脈沖寬度：（凝華）脈寬開關(guān) = 4只，分別是：4µs，8µs，16µs，32µs。 當(dāng)合上4&

21、#181;s，8µs開關(guān)時，脈寬 =（4 + 8）= 12µs 當(dāng)合上8µs，16µs開關(guān)時，脈寬 =（8 + 16）= 24µs5.脈沖間隔：脈沖間隔選擇開關(guān) = 4只，分別是：1、2、4、8當(dāng)合上1時，脈沖間隔等于脈寬；當(dāng)合上2時，脈沖間隔等于二倍的脈寬；最大脈沖間隔等于15 倍的脈寬。二、 +24V電源，是一個驅(qū)動電源，作用是驅(qū)動四個步進電機。5.7加工參數(shù)的調(diào)整與選擇一、凝華加工參數(shù)的調(diào)整與選擇1.工作電壓：是切割加工前的空載電壓。（脈沖幅值）2.功放：功放管選擇的越多加工電流越大，但是粗糙度差。功放選擇的多少一般根據(jù)工件的厚度，其效果

22、可通過電流表看出。選擇功放大小時，要注意電流表指示數(shù)不超過2.5A，否則，容易造成斷絲。參考值：10mm時，選擇1-2； 1030mm時，選擇2-4；400mm時，選擇4-8； 80100mm時，選擇8-12為工件厚度3.脈沖寬度: 脈沖寬度越寬，單個脈沖能量越大，切割效率越高，脈沖寬度和表面粗糙度成反比，脈沖寬度越大，鉬絲損耗大。脈寬的大小，要根據(jù)電流的大小、光潔度的要求、效率要求、鉬絲損耗等綜合考慮，其選擇圍較大參考值：10mm時，選擇4； 1040mm時， 選擇8-324080mm時，選擇12-48；80120mm時，選擇24-604.脈沖間隙: 脈沖間隔和工件厚度成正比。脈沖間隙（簡稱

23、“脈間”）為保證兩極間有穩(wěn)定的火花放電，脈間不能選得太小，否則，易產(chǎn)生拉弧，引起斷絲。脈間影響加工效率和穩(wěn)定性，脈間大小根據(jù)工件厚度選擇：（無論什么時候，脈間都要4）參考值：10mm時，選擇4-7； 1040mm時， 選擇6-124080mm時，選擇8-15；80120mm時，選擇12-155.進給速度（變頻跟蹤）進給速度調(diào)節(jié)分兩部分，一是調(diào)控制柜面板上的工作點旋鈕，此為微調(diào)；再就是通過鍵盤粗調(diào)：待命上檔-設(shè)置-調(diào)速-GX速度增加/GY速度減小 ，根據(jù)工件厚度調(diào)節(jié)，速度過快，容易產(chǎn)生短路，速度過慢，會產(chǎn)生過燒現(xiàn)象，易斷絲。，如果儲絲筒運行的兩個方向加工效率不同，把鉬絲緊一下，已達到儲絲筒運行的

24、兩個方向，加工效率一樣為止。參考值：10mm時，選擇5-6； 1040mm時， 選擇3-4；4080mm時，選擇2-3；80200mm時， 選擇1-2個6.各參數(shù)對加工的影響加工效率表面光潔度加工穩(wěn)定性注：表示二者成正比表示二者成反比表示二者沒明顯關(guān)系功放大小脈沖寬度脈間倍數(shù)進給速度二、迪蒙恒達加工參數(shù)的調(diào)整與選擇高頻參數(shù)建議使用檔位（普通鋼材）此表由廠家提供，可供參考占空比占空比是脈沖寬度ti與脈沖間隔to之比=ti/to。粗加工時占空比一般較大，精加工時占空比應(yīng)較小，否則放電間隙來不與消電離恢復(fù)絕緣，容易引起電弧放電。脈寬檔位脈間檔位功率檔位工件厚度加工電流1檔12檔12檔10以下1.5A

25、以下2檔23檔23檔20301.53A3檔35檔35檔30502 4A4檔35檔35檔507023.5A5檔45檔45檔70以上23A加工厚度在100以上的工件時，加工電流不要大于2.5A警示：高頻電源的使用應(yīng)注意：1.調(diào)電參數(shù)時，一定要在儲絲筒換向時進行，否側(cè)容易造成高頻電源損壞2. 脈間檔位必須大于脈寬檔位，否側(cè)容易造成高頻電源損壞（三極管擊穿）3. 儲絲筒調(diào)速：儲絲筒的轉(zhuǎn)速顯示數(shù)字，單位為HZ。50HZ時，表示儲絲筒的轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分鐘4.HF機床保證高頻電源能正常工作的條件：1）無論加工多厚的工件，無論電參數(shù)怎樣搭配，必須保證加工電壓在60V左右，否側(cè)加工過程中，就容易短路。2）調(diào)

26、電參數(shù)時，必須空載電壓、脈寬、脈間、功放、變頻跟蹤，儲絲筒速度6個參數(shù)都要調(diào)整，才能匹配出好的加工效果。第六章 線切割加工工藝有了好的機床，好的控制系統(tǒng)，正確的加工程序，不一定能加工出好的工件，還必須重視線切割加工時的工藝技術(shù)和技巧，合理的選擇加工參數(shù)等都是加工出合格產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。6.1線切割加工操作流程與步驟：線切割加工一般是零件的精加工工序，工序放在機加工和熱處理工序之后，最終使零件達到圖紙要求的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度等工藝指標(biāo)。加工流程圖如下：一、線切割加工操作流程圖二、線切割加工步驟：加工前先準(zhǔn)備好工件材料，壓板、夾具、等裝夾工具。若需要切割腔形狀工件，工件應(yīng)預(yù)先打好穿絲孔，

27、然后按以下步驟操作：1合上機床電源開關(guān)，按下機床啟動安鈕。2手動操作機床，檢查機床各部分是否正常，如工作臺移動方向是否正確，限位開關(guān)動作是否可靠，絲筒運行是否正常，工作液供給是否充分暢通等。3進行上絲操作，并校正電極絲的垂直度。4裝夾工件，根據(jù)工件的厚度將Z軸調(diào)整到合適的位置。5根據(jù)圖紙的要求，移動X、Y軸坐標(biāo)確立切割起始點位置。6在正式加工前要校核程序的正確性。7運行加工程序，開始加工，調(diào)節(jié)上、下噴嘴的噴液流量。觀察切割情況，調(diào)整加工參數(shù)，在必要的情況下，對電參數(shù)再進行調(diào)整并做好相關(guān)記錄。8切割完畢后，應(yīng)檢查X、Y拖板的手輪刻度是否與指令規(guī)定的坐標(biāo)相符，并對工件進行檢測。6.2零件圖的工藝分

28、析與工藝準(zhǔn)備 一、零件圖的工藝分析在分析零件圖時，要挑出不宜用線切割加工的零件圖，有以下幾種情況：1. 線切割加工的表面粗糙度一般為Ra0.32µm，精度等級一般為6級左右。2.非導(dǎo)電材料。3.零件中的窄縫小于線切割加工的間隙，或零件輪廓拐角處的圓角半徑小于電極絲半徑與放電間隙之和。4.工件的厚度大于絲架的最大跨度。5. 數(shù)控線切割機床的X、Y拖板的有效行程不能滿足工件尺寸的要求，即超行程的工件。二、工藝準(zhǔn)備工藝準(zhǔn)備主要包括：工件準(zhǔn)備和工作液配置1.工件準(zhǔn)備1） 工件材料的選擇和熱處理工件材料的選擇是由圖紙設(shè)計時確定的。在加工前毛坯需要鍛打和熱處理。鍛打后的材料在鍛打方向和與其垂直方

29、向會有不同的殘余應(yīng)力，淬火后也會出現(xiàn)殘余應(yīng)力。加工過程中殘余應(yīng)力的釋放會使工件變形，淬火不當(dāng)?shù)墓ぜ€會在加工中出現(xiàn)裂紋。因此，工件需要二次以上回火或高溫回火，例如：以線切割加工為主要工藝時鋼件的工藝路線一般為：下料 鍛造 退火 機械粗加工淬火與高溫回火磨削加工（退磁）線切割加工。2）工件加工基準(zhǔn)和校正基準(zhǔn)的準(zhǔn)備根據(jù)工件外形和加工要求應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的效正基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)，并且此基準(zhǔn)應(yīng)盡量和圖紙的設(shè)計基準(zhǔn)選擇一致。常見有以下幾種：（1）以外形為校正基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。外形是矩形狀的工件，一般需要兩個相互垂直的基準(zhǔn)面，并垂直于工件的上下平面。（2）以外形為校正基準(zhǔn)，孔為加工基準(zhǔn)。無論是矩形、圓形、還

30、是其它異形工件，都應(yīng)有一個與工件的上下平面保持垂直的效正基準(zhǔn)，以加工件的中心為基準(zhǔn)?？鬃鳛榧庸せ鶞?zhǔn)。（3）以孔的中心為校正和加工基準(zhǔn)。3）穿絲孔的確定與加工穿絲孔作為工件加工的工藝孔，是切割加工的起點，也是程序執(zhí)行的起始位置。1）切割凸模類零件。為了避免將坯件外形切斷引起變形，常在坯件部預(yù)制穿絲孔。2）切割凹模、孔類零件?？蓪⒋┙z孔選擇在待切割型腔（孔）部，容易找正和便于編程計算的位置。3）穿絲孔的大小根據(jù)工件尺寸決定。穿絲孔的加工一般采用鉆孔、鏜孔、激光打孔。如果在一個工件上要加工多個凹模型腔，只需把一個基準(zhǔn)穿絲孔用精密機械加工，其余用鉆孔的方法就可以了。圖6.2.1加工路線6.2加工路線和

31、切入點的確定（編程工藝）一、加工路線的選擇在線切割加工中，選擇切割路線的原則是：以防止或減少工件變形為原則。如果選擇路線a當(dāng)切割完第一邊繼續(xù)加工時，余下材料和夾持部分的連接較少，工件鋼度大為降低，容易產(chǎn)生變形而影響加工精度。如果選擇路線b情況就好的多。圖6.2.2穿絲孔位置所以在選擇加工路線時應(yīng)采用以下方法：1） 加工路線的開始應(yīng)從離開工件夾具的方向進行加工，最后再轉(zhuǎn)向夾具的方向。如圖6.11所示：a :AabcdefA 正確。b :AafedcbaA 錯誤。2） 加工的路線距離斷面應(yīng)大于5。3）避免從工件斷面開始加工，應(yīng)從穿絲孔開始加工。4）如果在一個毛坯上要切割兩個或兩個以上的零件時，不應(yīng)

32、連續(xù)一次切割出來，而應(yīng)每個零件都有相應(yīng)的穿絲孔。圖6.2.3加工路線二、 切入點切入點就是零件輪廓中首先開始切割的點，一般情況下也是切割的終點。當(dāng)切入點選擇在圖形元素的非端點位置時，會在工件該點處的切割表面上留下殘痕，所以，應(yīng)盡可能把切入點選擇在圖形元素的交點處或精度要求不高且便于修整的位置。三、合理選擇引入、引出程序在線切割加工中，需要在加工程序前和后分別加入一段引入程序和引出程序，對于凹模類腔體加工，引入點必須設(shè)在工件材料實體之，還必須在切割加工之前預(yù)制穿絲孔，對于凸摸加工，雖然不一定要預(yù)制穿絲孔，但為了減小工件應(yīng)力變化引起變形，特別是切割工件材料邊框余量較小的工件時，也必須采用預(yù)制穿絲孔

33、的方法?？傊?，引入程序線段的起點應(yīng)靠近加工程序的起點，以使引入程序最短。如圖7：所示：如果引入點選擇在B點，從d點開始正式切割，則無論其后按什么路線切割，材料變形的影響都是較大的。如圖3：所示：凸摸加工，若加圖6.24引出路線工起點附近預(yù)有一穿絲孔A，則加工精度要比從材料直接切入的開放式加工高的多。如圖4：所示：切割加工一圓形的凸摸，若從A點切入，從A點開始正式切割加工，若工件輪廓切割完成之后，電極絲還需沿引入程序反向切出。此時，有可能材料變形，使切口閉和，當(dāng)電極絲重新切出時，會因材料變形而夾斷電極絲。這時，應(yīng)在切出路線中，附加 一段保護電極絲的引出程序，如圖所示的A A段。A點距材料邊沿的距

34、離一般為1mm左右，A A的斜率可取1/31/4左右。6.3工件裝夾與平行度校正與防止工件變形的方法：一、裝夾工件時的基本要求：1.工件的裝夾基準(zhǔn)面應(yīng)清潔無毛刺，在切入點處應(yīng)無氧化層。2.一般采用橋式支撐方式或懸臂支撐方式裝夾。3. 工件的擺放位置要有利于工件的找正，并能滿足加工行程的需要，應(yīng)使工件和夾具在切割中不會碰到絲架的任何部分。4.工件的基準(zhǔn)面與電極絲相垂直，工件與工作臺的X、Y方向相平行。5.裝夾工件的作用力要均勻，不得使工件變形或翹起。6.批量加工時，應(yīng)采用專用工具裝夾以提高加工效率。二、工件的六種裝夾方法1懸臂支撐。工件直接裝夾在臺面上。裝夾方便，但容易出現(xiàn)上仰或傾斜，適用于精度

35、要求不高的工件。2橋式支撐。其特點是裝夾方便，穩(wěn)定、平面定位精度高，適用于與各類工件。3V形夾具裝夾。適用于圓形工件與軸類零件。4板式支撐。加工某些外周邊已無裝夾余量或裝夾余量很小，中間有孔的零件，可在底面加一托板，使工件與托板連成一體，加工時連托板一起切割。5分度夾具裝夾。軸向安裝的分度夾具主要加工類似彈簧夾頭一類零件，要求沿軸向切兩個垂直的窄槽。6. 磁性夾具裝夾。這種裝夾方法不需要壓板和螺釘，只能加工小零件。三、工件的平行度校正:工件在機床的安裝臺上正確定位以后，要對工件進行欲加緊，此時加緊力不能太大，工件要能調(diào)整，敲打時要能夠位移，在進行夾緊前，應(yīng)先進行工件的平行度校正，一般為工件的側(cè)

36、面與機床運動的坐標(biāo)軸平行。其方法有以下幾種：1 拉表法：將百分表磁力表座固定在線架或其他固定位置上，使測量頭與工件和夾具的找正面接觸，分別沿XY軸方向往復(fù)移動工作臺，按百分表指示調(diào)整工件的裝夾位置，直到百分表指針的偏差值在定位精度的要求圍。2 劃線找正：當(dāng)工件的位置、精度要求不高時，可采用劃線找正，具體方法是，將固定在絲架上的劃針尖對正工件上的加工基準(zhǔn)線，分別沿XY軸方向往復(fù)移動工作臺，根據(jù)目測調(diào)整工件進行找正。3固定基面靠定法利用通用或?qū)Ｓ脢A具縱橫方向的基準(zhǔn)面，經(jīng)過一次校正后，保證基準(zhǔn)面與相應(yīng)坐標(biāo)方向一致，于是具有一樣加工基準(zhǔn)面的工件可以直接靠定，尤其適用于多件加工。 4用電極絲直接找正工件

37、側(cè)面：當(dāng)線切割加工的輪廓與工件的基準(zhǔn)無精度要求或精度要求較低時，可以利用電極絲對工件的側(cè)面進行找正，工件通過預(yù)加緊后，將電極絲移到靠近基準(zhǔn)側(cè)面處，保持電極絲與工件側(cè)面間有微小距離，沿基準(zhǔn)方向移動坐標(biāo)軸，根據(jù)目測調(diào)整工件位置。6.4 確定電極絲的起始坐標(biāo) （電極絲的定位） 在線切割加工前，應(yīng)根據(jù)圖紙，將電極絲準(zhǔn)確定位到切割的起始坐標(biāo)位置，常用的方法有：一、自動找正。二、目測法。三、火花法。一、以某基準(zhǔn)面為測量基準(zhǔn)時，找切割起始點位置：其方法是：用自動對斷面的功能，自動找端面是靠檢測電極絲與工件之間的短路信號來進行，定位時，以不同的進給速度，反復(fù)多次進行找端面動作，并將最后幾次找端面得到的坐標(biāo)值求

38、平均值后定位在這一平均值的位置上，將刻度盤對零，此時的坐標(biāo)到工件加工中心的尺寸，應(yīng)等于圖形中，尺寸的中差值加鉬絲半徑。二、以兩條相互垂直線段的交點為切割起始點時。對于位置精度要求較低的工件，在工件上畫出縱、橫十字基準(zhǔn)線，觀測電極絲與十字基準(zhǔn)線的相對位置，移動縱、橫拖板，使電極絲中心分別與縱、橫方向基準(zhǔn)線重合，此時的坐標(biāo)就是電極絲的中心位置。6.41找孔中心三、 以孔中心為切割起始點時。1.找中心的方法是采用接觸感知的方法。原理是：在一個園的圖形中，弦的垂直平分線過圓心。2.手動用電極絲和工件之間的火花放電找孔中心。注意：一、 在用機床自動找中心功能，在孔中找加工基準(zhǔn)時，應(yīng)達到以下條件： 1.

39、孔位必須準(zhǔn)確。2.孔上下必須垂直。3.孔不能橢圓。4.孔壁必須光滑無毛刺。二、 在運用機床自動對端面功能時，應(yīng)達到以下條件：在某端面有形位公差時，工件四周必須平磨且保證垂直。6.5工作液的性能、型號、配比方法與使用方法一、工作液的性能在線切割加工中，工作液是脈沖放電的介質(zhì)，它對加工工藝指標(biāo)影響很大，對切割速度，表面粗糙度、加工精度都有影響。因此工作液應(yīng)具有以下性能：1. 工作液必須具有絕緣性能、火花放電必須在具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進行，工作液的絕緣性能可以壓縮擊穿后的放電通道，使發(fā)生火花放電局限在較小的通道圍，從而形成瞬時局部的高溫熔化或氣化金屬，使線切割加工得以順利進行。2.具有消電離

40、性能3.具有洗滌性能，洗滌性能好的工作液，能滲透進入窄縫中去，在加工中起溶屑、排屑作用。4.具有較好的冷卻性能，在放電過程中，尤其是大電流加工時，放電點局部瞬時溫度極高，為了防止電極絲被燒斷，和工件表面局部退火，必須充分冷卻，所以工作液應(yīng)有較好的吸熱，傳熱和散熱性能。5.對環(huán)境無污染，對人體無危害，在加工中不產(chǎn)生有害氣體。 二、工作液的型號與配比方法1.工作液的型號為： DX 1或DX 2型乳化油2.工作液的配比方法為： 1 ：8 1 ：10 。三、工作液的使用方法1.對加工表面粗糙度和精度要求比較高的工件，濃度比可適當(dāng)大些，約10%20%。2.對要求切割速度高或大厚度工件，濃度可適當(dāng)小些，約

41、5%8%。3對材料為Cr12的工件，工作液用蒸餾水配制，濃度可適當(dāng)小些，這樣可減輕工件表面的黑白交叉條文，使工件表面潔白均勻。4新配制的工作液，當(dāng)加工電流約2A時，其切割速度約40mm2/min，若每天工作8h，使用約2天后效果最好，繼續(xù)使用810天后就會斷絲加工時供液一定要充分，且使用工作液要包住電極絲，這樣才能使工作液順利進入加工區(qū)，達到穩(wěn)定加工的效果。6.6線切割加工的主要工藝指標(biāo) 與影響工藝指標(biāo)的因素一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)1.切割速度切割速度即單位時間電極絲中心線在工件上切過的面積總和，快走絲線為4080mm2min，慢走絲可達350mm2min。最大切割速度：是指在不

42、計加工表面粗糙度的條件下，所能達到的最大切割速度。2.表面粗糙度快走絲線切割加工表面粗糙度一般為Ra為1.63.2µm，慢走絲線切割加工表面粗糙度一般為：Ra為0.31.25µm。3.電極絲的損耗量快走絲線切割機床，電極絲在切割10000 m面積后，電極絲直徑的減小量來表示。一般每切割10000 m面積后，電極絲直徑的減小不應(yīng)大于0.01。4.加工精度加工精度是指所加工工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度的總稱?？熳呓z線切割加工的可控加工精度一般為0.010.04，左右，慢走絲線切割加工的可控加工精度可達0.0050.01左右。二、 影響線切割工藝指標(biāo)的主要因素1.電參數(shù)對線

43、切割工藝指標(biāo)的影響1）開路電壓開路電壓增大，加工電流增大，切割速度提高，表面粗糙度變差。因為開路電壓增大，加工間隙增大，排屑容易，加工穩(wěn)定。2)短路峰值電流在其他工藝條件不變的情況下，增大短路峰值電流，可以提高切割速度，但表面粗糙度變差，電極絲的損耗也加大。3)脈沖寬度 脈沖寬度增大，單個脈沖放電能量增大，致使切割速度提高，但表面粗糙度變差，脈沖寬度在4µs60µs之間。精加工時脈沖寬度一般小于20µs，當(dāng)脈沖寬度大于40µs時，脈沖寬度的增加對加工速度的提高并不明顯，但電極絲的損耗加大。4)脈沖間隔脈沖間隔減小等于提高脈沖頻率，也就是提高了脈沖放電次數(shù)

44、，平均電流增大，加工速度加快。5)變頻、進給速度調(diào)節(jié)進給速度應(yīng)使電極絲的變頻進給速度恰好等于工件實際可能的最大蝕除速度以保持加工間隙恒定在最佳值上。2.非電參數(shù)對線切割工藝指標(biāo)的影響1)電極絲對線切割加工工藝指標(biāo)的影響(1)電極絲的材料：快走絲機床的電極絲是快速往復(fù)運行，在加工過程中反復(fù)使用，主要有鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金。(2) 電極絲的直徑大?。喝綦姌O絲直徑小，則承受的電流小，切縫窄不利于排屑和穩(wěn)定加工，因此電極絲直徑大些對切割速度有力。(3) 電極絲的力：電極絲的上絲、緊絲、是操作的重要環(huán)節(jié)，它的好壞直接影響工件的質(zhì)量與切割速度，電極絲的力適中時，切割速度最大。(4) 電極絲的垂直度：由于電

45、極絲運動的位置主要靠導(dǎo)輪決定，如果導(dǎo)輪有徑向圓跳動或軸向串動，電極絲就會發(fā)生震動，振幅決定于導(dǎo)輪跳動或串動值。如果下導(dǎo)輪是精確的，上導(dǎo)輪在水平方向上有徑向圓跳動，這時切割出的圓柱體會出現(xiàn)橢圓度，如果上下導(dǎo)輪都不精確，兩導(dǎo)輪的跳動方向又不可能一樣，因此工件加工部位的各個空間位置上精度均可能降低。導(dǎo)輪形槽的圓角半徑超過電極絲半徑時，將不能保持電極絲的精確位置。兩只導(dǎo)輪的軸線不平行，形槽就不在同一平面，加工表面易產(chǎn)生正反向條紋，為了切割出符合精度要求的工件，電極絲必須垂直于工件的裝夾基準(zhǔn)面或工作臺的定位面，為了保證電極絲的位置精度，在導(dǎo)輪和導(dǎo)輪軸承發(fā)生磨損后應(yīng)與時更換導(dǎo)輪和導(dǎo)輪軸承，在工件加工之前應(yīng)

46、進行電極絲的垂直效正。(5)電極絲的運動方向的變化對工藝指標(biāo)的影響。快走絲機床的電極絲是快速往復(fù)運行的，在加工鋼件時，在切割處的表面進出口兩端有黑白相間交錯的條紋，黑的微凹，白的微凸，當(dāng)電極絲換向時黑白條文也跟著改變了位置，如圖所示：這是由于工作液出入口處的供應(yīng)狀態(tài)和電蝕產(chǎn)物的排出情況不同所造成的。電極絲入口處：工作液供應(yīng)充分，冷卻條件好，蝕除量大但蝕除物不宜排出，工作液在放電間隙中，被移動的鉬絲帶入間隙，導(dǎo)致放電產(chǎn)生的碳黑等物質(zhì)凝聚附著在加工表面上，使該處的表面變黑色。電極絲在出口處：工作液少，冷卻條件差，可排出電蝕產(chǎn)物的條件好，又因工作液少，蝕除量小，在放電產(chǎn)物中碳黑也少，放電常在氣體中進

47、行，所以表面呈白色。在液體中放電間隙大，在氣體中放電間隙小，所以電極絲在入口處比在出口處的放電間隙大，如圖：圖6.6.2工件入口、出口處由于電極絲入口處和出口處的切縫寬度不同，就使電極絲的切縫不是直縫，而是具有斜度。黑白條文對加工精度和表面粗糙度也造成一定的影響。3.工件材料對線切割加工工藝指標(biāo)的影響工件的材料不同，其熔點、汽化點、熱導(dǎo)率等都不一樣，所以加工效果也不同。如采用乳化液加工時：4.工件厚度對線切割加工工藝指標(biāo)的影響加工件薄時，工作液容易進入，對排屑和消電離有力，加工穩(wěn)定性好，但是加工件薄時，鉬絲易抖動，對加工精度和表面粗糙度不利。工件厚時，工作液難以進入，加工穩(wěn)定性差。但是鉬絲不易

48、抖動，對加工精度和表面粗糙度有利。5.工作液對線切割加工工藝指標(biāo)的影響1)線切割工作液 建議采用DX1型或DX2型乳化液，它由基礎(chǔ)油、清洗劑、爆炸劑、防銹劑、光亮劑、阻尼劑、和絡(luò)合劑等組成。2) 在加工表面粗糙度和精度要求比較高的工件時，乳化液按1：8或1：10配比，在對切割速度要求高或大厚度工件時，乳化液按1：10或1：15配比。3) 新配置的工作液，其性能并不是最好，一般使用2天以后其效果最佳，繼續(xù)使用810天以后就易斷絲。工作液的流量大小、壓力的穩(wěn)定性、供液方式、等都對線切割加工工藝指標(biāo)有影響。6. 其他因素對線切割加工工藝指標(biāo)的影響1）機械部分的精度、如：導(dǎo)軌、軸承偏擺、工作液上下沖水不均勻等。表面出現(xiàn)深痕.2）工件的裝夾位置與防止工件變形開裂的方法有些工件切割后，尺寸總是出現(xiàn)明顯偏差，檢查機床精度、數(shù)控加工的硬件和程序都正常，最后才發(fā)現(xiàn)是變形引起的。常見切割工件的變形如圖4.3.27所示。切縫閉合變形。如圖a的凸模，從坯料外切入后，經(jīng)A點，按順時針方向再回到A點。在切完EF圓弧的大部分后，BC切縫明顯變小甚至閉合，當(dāng)繼