第三章_電火花線切割

1、吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工1特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3 3.1 .1 概述概述 返回返回第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工2特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.1.2 電火花線切割加工的特點(diǎn)電火花線切割加工的特點(diǎn) 線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本相似。單個(gè)脈沖也有多種形式的放電狀態(tài)，如開路、正常相似。單個(gè)脈沖也有多種

2、形式的放電狀態(tài)，如開路、正?；鸹ǚ烹姟⒍搪返??；鸹ǚ烹?、短路等。 線切割加工的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)線切割加工的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似，可以律，材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似，可以加工硬質(zhì)合金等一切導(dǎo)電材料。加工硬質(zhì)合金等一切導(dǎo)電材料。 1.電火花線切割加工與電火花成形加工的共性表現(xiàn)電火花線切割加工與電火花成形加工的共性表現(xiàn) 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工3特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 以金屬絲作為電極工具，不需要制造特

3、定形狀的電極。以金屬絲作為電極工具，不需要制造特定形狀的電極。 雖然加工的對(duì)象主要是平面形狀，但是除了有金屬絲直徑?jīng)Q定的內(nèi)側(cè)腳步的最雖然加工的對(duì)象主要是平面形狀，但是除了有金屬絲直徑?jīng)Q定的內(nèi)側(cè)腳步的最小直徑這樣的限制外，任何復(fù)雜的形狀都可以加工。小直徑這樣的限制外，任何復(fù)雜的形狀都可以加工。 輪廓加工所需加工的余量少，能有效地節(jié)約貴重的材料。輪廓加工所需加工的余量少，能有效地節(jié)約貴重的材料。 可無視電極絲損耗，加工精度高?？蔁o視電極絲損耗，加工精度高。 電極與工件之間存在著電極與工件之間存在著“疏松接觸疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。式輕壓放電現(xiàn)象。 采用乳化液或去離子水的工作液，不必?fù)?dān)心發(fā)生火災(zāi)，

4、可以晝夜無人連續(xù)加工。采用乳化液或去離子水的工作液，不必?fù)?dān)心發(fā)生火災(zāi)，可以晝夜無人連續(xù)加工。 一般沒有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)。一般沒有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)。 任何復(fù)雜形狀的零件，只要能編制加工程序就可以進(jìn)行加工任何復(fù)雜形狀的零件，只要能編制加工程序就可以進(jìn)行加工 。 依靠微型計(jì)算機(jī)控制電極絲軌跡和間隙補(bǔ)償功能，同時(shí)加工凹凸兩種模具時(shí)，依靠微型計(jì)算機(jī)控制電極絲軌跡和間隙補(bǔ)償功能，同時(shí)加工凹凸兩種模具時(shí)，間隙可任意調(diào)節(jié)。間隙可任意調(diào)節(jié)。 由于電極工具是直徑較小的細(xì)絲，故脈沖寬度、平均電流等不能太大，加工工由于電極工具是直徑較小的細(xì)絲，故脈沖寬度、平均電流等不能太大，加工工藝參數(shù)的范圍較小，屬中、精正極性電火

5、花加工，工件常接脈沖電源正極。藝參數(shù)的范圍較小，屬中、精正極性電火花加工，工件常接脈沖電源正極。 2.線切割加工相比于電火花加工的不同特點(diǎn)表現(xiàn)線切割加工相比于電火花加工的不同特點(diǎn)表現(xiàn) 3.1.2 電火花線切割加工的特點(diǎn)電火花線切割加工的特點(diǎn) 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工4特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.1.3 電火花線切割加工的應(yīng)用范圍電火花線切割加工的應(yīng)用范圍 試制新產(chǎn)品及零件加工試制新產(chǎn)品及零件加工 在新產(chǎn)品開發(fā)過程中需要單件的樣品，使用線切在新產(chǎn)品開發(fā)過程中需要單件的樣品，使用線切割直接切割出零件

6、。割直接切割出零件。 加工特殊材料加工特殊材料 切割某些高硬度、高熔點(diǎn)的金屬時(shí)，使用機(jī)加工切割某些高硬度、高熔點(diǎn)的金屬時(shí)，使用機(jī)加工的方法幾乎是不可能的，而采用線切割加工既經(jīng)濟(jì)又的方法幾乎是不可能的，而采用線切割加工既經(jīng)濟(jì)又能保證精度。能保證精度。 加工模具零件加工模具零件 電火花線切割加工主要應(yīng)用于沖模、擠壓模、塑電火花線切割加工主要應(yīng)用于沖模、擠壓模、塑料模、電火花型腔模的電極加工等。料模、電火花型腔模的電極加工等。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工5特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 電火花線切割加工與電火

7、花成形加工的基本原理一樣，都是基于電極間脈沖放電時(shí)的電火花腐蝕原理，實(shí)現(xiàn)零部件的加工。所不同的是，電火花線切割加工不需要制造復(fù)雜的成形電極，而是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲（鉬絲或銅絲）作為工具電極，工件按照預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，“切割”出所需的各種尺寸和形狀。 第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工3.2 電火花線切割加工原理電火花線切割加工原理返回返回吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工6特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.2.1 高速走絲電火花線切割加工原理高速走絲電火花線切割加工原理 圖圖 3 31 1 高速走絲電

8、火花線切割加工原理高速走絲電火花線切割加工原理1 1絕緣底板絕緣底板 2 2工件工件 3 3脈沖電源脈沖電源 4 4鉬絲鉬絲 5 5導(dǎo)向輪導(dǎo)向輪 6 6支架支架 7 7貯絲筒貯絲筒 線切割工藝示意線切割工藝示意裝置結(jié)構(gòu)裝置結(jié)構(gòu) 高速走絲（或稱快走絲）電火花線切割機(jī)床（高速走絲（或稱快走絲）電火花線切割機(jī)床（WEDM-HS），是我國(guó)），是我國(guó)生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，也是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的電火花線切割加工模式。生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，也是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的電火花線切割加工模式。 利用細(xì)鉬絲 4作為工具電極進(jìn)行切割， 加工能源由脈沖電源 3供給 鉬絲穿過工件上預(yù)鉆好的小孔，經(jīng)導(dǎo)向輪5由儲(chǔ)絲筒 7帶動(dòng)鉬絲作正反向交替移動(dòng)

9、 工件安裝在工作臺(tái)上，由數(shù)控裝置按加工要求發(fā)出指令，控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)在水平X、Y兩個(gè)坐標(biāo)方向移動(dòng)從而合成各種曲線軌跡，把工件切割成形。 在加工時(shí)，由噴嘴將工作液以一定的壓力噴向加工區(qū)，當(dāng)脈沖電壓擊穿電極絲和工件之間的放電間隙時(shí)，兩極之間即產(chǎn)生火花放電而蝕除工件。 高速走絲電火花線切割機(jī)床的加工原理：高速走絲電火花線切割機(jī)床的加工原理：xy吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工7特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)高速走絲電火花線切割機(jī)床主要性能特征：高速走絲電火花線切割機(jī)床主要性能特征： 的電極絲運(yùn)行速度快，而

10、且是雙向往返循環(huán)地的電極絲運(yùn)行速度快，而且是雙向往返循環(huán)地運(yùn)行，即成千上萬次的反復(fù)通過加工間隙，一直使用到斷線運(yùn)行，即成千上萬次的反復(fù)通過加工間隙，一直使用到斷線為止。為止。 電極絲主要是鉬絲（電極絲主要是鉬絲（.）。）。 工作液通常采用乳化液，也可采用礦物油工作液通常采用乳化液，也可采用礦物油 、去離子水、去離子水等。等。 相對(duì)來說高速走絲電火花線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，相對(duì)來說高速走絲電火花線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，價(jià)格較低速走絲機(jī)床便宜。價(jià)格較低速走絲機(jī)床便宜。 目前能達(dá)到的精度為目前能達(dá)到的精度為.，表面粗糙度，表面粗糙度 .，但一般的加工精度為，但一般的加工精度為.，表面粗糙度為，表面粗

11、糙度為 .，可滿足，可滿足一般模具的要求。一般模具的要求。3.2.1 高速走絲電火花線切割加工原理高速走絲電火花線切割加工原理 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工8特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 低速走絲（或稱慢走絲）電火花線切割機(jī)床（低速走絲（或稱慢走絲）電火花線切割機(jī)床（WEDM-LS），是國(guó)外），是國(guó)外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，我國(guó)已生產(chǎn)和逐步更多地采用慢走絲機(jī)床。生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，我國(guó)已生產(chǎn)和逐步更多地采用慢走絲機(jī)床。 圖圖3 32 2 低速走絲電火花線切割加工原理及設(shè)備組成示意圖低速走絲電火花線切割加

12、工原理及設(shè)備組成示意圖1 1脈沖電源；脈沖電源；2 2工件；工件；3 3工作液箱；工作液箱；4 4去離子水；去離子水；5 5泵；泵；6 6儲(chǔ)絲筒；儲(chǔ)絲筒；7工作臺(tái)；工作臺(tái)；8X軸電動(dòng)機(jī)；軸電動(dòng)機(jī)；9數(shù)控裝置；數(shù)控裝置；10Y軸電動(dòng)機(jī)；軸電動(dòng)機(jī)；11收絲筒收絲筒 3.2.2 低速走絲電火花線切割加工原理低速走絲電火花線切割加工原理 在加工時(shí)中，電極絲一方面相對(duì)工件2不斷做上（下）單向移動(dòng)，由儲(chǔ)絲筒6經(jīng)導(dǎo)向輪，最后到收絲筒11。工件2安裝在工作臺(tái)7上。 工作臺(tái)7在數(shù)控伺服X軸電動(dòng)機(jī)8、Y軸電動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)下，在X、Y軸實(shí)現(xiàn)切割進(jìn)給，使電極絲沿加工圖形的軌跡，對(duì)工件進(jìn)行加工。 在電極絲和工件之間加上脈

13、沖電源1 提供加工能源。 在電極絲和工件之間澆注去離子水工作液，這時(shí)不斷產(chǎn)生火花放電，使工件不斷被電腐蝕，可控制完成工件的尺寸加工。低速走絲電火花線切割機(jī)床的加工原理：低速走絲電火花線切割機(jī)床的加工原理：吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工9特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.2.2 低速走絲電火花線切割加工原理低速走絲電火花線切割加工原理 低速走絲電火花線切割機(jī)床主要性能特征：低速走絲電火花線切割機(jī)床主要性能特征：返回返回吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章

14、電火花線切割加工電火花線切割加工10特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工3.3 3.3 電火花線切割機(jī)床電火花線切割機(jī)床 返回返回吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工11特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.3.1電火花線切割機(jī)床的型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù)電火花線切割機(jī)床的型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法之規(guī)定，線切割機(jī)床型號(hào)是以開頭的，如的含義如下： 為機(jī)床類別代號(hào)，表示電加工機(jī)床；為機(jī)床類別代號(hào)，表示電加工機(jī)床； 為機(jī)床特性代號(hào)，表示數(shù)控；為機(jī)床特性代號(hào)，表示數(shù)控； 為

15、組別代號(hào)，表示電火花加工機(jī)床；為組別代號(hào)，表示電火花加工機(jī)床； 為型別代號(hào)，表示線切割機(jī)床；為型別代號(hào)，表示線切割機(jī)床； 為基本參數(shù)代號(hào)，表示工作臺(tái)橫向行程為。為基本參數(shù)代號(hào)，表示工作臺(tái)橫向行程為。 主要技術(shù)參數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)：工作臺(tái)行程（縱向行程工作臺(tái)行程（縱向行程橫向行程）；橫向行程）；最大切割厚度；最大切割厚度；加工表面粗糙度；加工表面粗糙度；加工精度；加工精度；切割速度；切割速度；數(shù)控系統(tǒng)的控制功能等。數(shù)控系統(tǒng)的控制功能等。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工12特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)1、機(jī)床本

16、體、機(jī)床本體2、工作液及其循環(huán)系統(tǒng)工作液及其循環(huán)系統(tǒng) 3、脈沖電源脈沖電源 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 圖 33 高速走絲線切割加工設(shè)備組成 1卷絲筒 2走絲溜板 3絲架 4上滑板 5下滑板 6床身 7電源、控制柜 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工13特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)1. 機(jī)床本體機(jī)床本體1) 機(jī)床床身機(jī)床床身 機(jī)床的床身通常采用箱式結(jié)構(gòu)的鑄鐵件，它是坐標(biāo)工作臺(tái)、繞絲機(jī)構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 2) X、Y坐標(biāo)工作臺(tái)部分坐標(biāo)工作臺(tái)部分 工件裝夾在

17、坐標(biāo)工作臺(tái)上,電火花線切割機(jī)床最終都是通過坐標(biāo)工作臺(tái)與電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成對(duì)零件加工的，機(jī)床的精度將直接影響工件的加工精度。 3) 走絲機(jī)構(gòu)走絲機(jī)構(gòu) 走絲機(jī)構(gòu)使電極絲以一定的速度運(yùn)動(dòng)并保持一定的張力。 高速走絲系統(tǒng)示意圖 顯示示意圖 低速走絲系統(tǒng)示意圖 顯示示意圖3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工14特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)偏移式絲架偏移式絲架 ：主要用在高速走絲線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)錐度切割。 工作原理工作原理 雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置：雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置：在低速走絲

18、線切割機(jī)床上廣泛采用此類裝置。 工作原理工作原理 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 1. 機(jī)床本體機(jī)床本體4)4) 錐度切割裝置錐度切割裝置 為了切割有落料角的沖模和某些有錐度（斜度）的內(nèi)外表面，為了切割有落料角的沖模和某些有錐度（斜度）的內(nèi)外表面，有些線切割機(jī)床具有錐度切割功能有些線切割機(jī)床具有錐度切割功能。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工15特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)* * 工作液的主要作用是在電火花線切割加工過程中脈沖間歇時(shí)間內(nèi)及時(shí)將已工作液的主要作用是在電火花線切割加工過程中

19、脈沖間歇時(shí)間內(nèi)及時(shí)將已蝕除下來的電蝕產(chǎn)物從加工區(qū)域中排除，使電極絲與工件間的介質(zhì)迅速恢復(fù)絕蝕除下來的電蝕產(chǎn)物從加工區(qū)域中排除，使電極絲與工件間的介質(zhì)迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài)，保證火花放電不會(huì)變?yōu)檫B續(xù)的弧光放電，使線切割順利進(jìn)行下去。緣狀態(tài)，保證火花放電不會(huì)變?yōu)檫B續(xù)的弧光放電，使線切割順利進(jìn)行下去。 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 2.工作液及其循環(huán)系統(tǒng)工作液及其循環(huán)系統(tǒng) * * 工作液應(yīng)具有一定的介電能力、較好的消電離能力、滲透性好、穩(wěn)定性好工作液應(yīng)具有一定的介電能力、較好的消電離能力、滲透性好、穩(wěn)定性好等特性，還應(yīng)有較好的洗滌性能、防腐蝕性能、對(duì)人體無危害等。等特性，還應(yīng)有較好

20、的洗滌性能、防腐蝕性能、對(duì)人體無危害等。 * * 一般線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)包括：工作液箱、工作液泵、流量控一般線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)包括：工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回流管及過濾網(wǎng)罩等。對(duì)于高速走絲線切割機(jī)床，通常采用制閥、進(jìn)液管、回流管及過濾網(wǎng)罩等。對(duì)于高速走絲線切割機(jī)床，通常采用澆注式的供液方式；而對(duì)于低速走絲線切割機(jī)床，近年來有些已采用浸泡式澆注式的供液方式；而對(duì)于低速走絲線切割機(jī)床，近年來有些已采用浸泡式的供液方式。的供液方式。 * * 低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液，只有在低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液，只有在特殊精加工時(shí)特殊精加工時(shí)才采

21、用絕緣性能較高的煤油。才采用絕緣性能較高的煤油。 * * 高速高速走絲走絲線切割機(jī)床使用的工作液是專用乳化液線切割機(jī)床使用的工作液是專用乳化液。如：。如：、等、等 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工16特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)1 1）晶體管矩形波脈沖電源）晶體管矩形波脈沖電源 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 3.脈沖電源脈沖電源 * 晶體管式矩形波脈沖電源的工作方式與電火花成形加工類同。 圖38 晶體管矩形波脈沖電源 * 它是通過控制功率管VT的基極以形成電壓脈寬ti、電流脈寬te和

22、脈沖間隔to，限流電阻、決定峰值電流ie。 * 這種電源廣泛用于高速走絲線切割機(jī)床，而在低速走絲機(jī)床中用的不多。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工17特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)圖39 高頻分組脈沖波形 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 3.脈沖電源脈沖電源 2 2）高頻分組脈沖電源）高頻分組脈沖電源 圖310 高頻分組脈沖電源的電路原理方框圖 * * 這種波是由矩形波派生出來的，即把較高頻率的小脈寬ti和小脈間to的矩形波脈沖分組成為大脈寬i和大脈間o輸出。 * * 加工時(shí)由高頻脈沖發(fā)

23、生器、分組脈沖發(fā)生器和與門電路產(chǎn)生高頻分組脈沖波形，然后經(jīng)脈沖放大和功率輸出，將高頻分組脈沖能量輸送到放電間隙，進(jìn)行放電腐蝕加工。 * * 它既具有高頻脈沖加工表面粗糙度值小，又具有低頻脈沖加工速度高、電極絲損耗低的雙重特點(diǎn)，在相同的加工條件下，可獲得較好的加工工藝效果。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工18特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)圖311 前階梯波波形 3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 3.脈沖電源脈沖電源 3 3）階梯波脈沖電源（低損耗電源）階梯波脈沖電源（低損耗電源） * *

24、這種脈沖電源就是階梯形脈沖電源，一般為前階梯波，其電流波形如圖這種脈沖電源就是階梯形脈沖電源，一般為前階梯波，其電流波形如圖311所示。前階梯波是由矩形波組合而成，可由幾路起始脈沖放電時(shí)間順序延遲所示。前階梯波是由矩形波組合而成，可由幾路起始脈沖放電時(shí)間順序延遲的矩形波疊加而成。的矩形波疊加而成。 * * 如果每個(gè)脈沖在擊穿放電間隙后，電壓及電流逐步升高，則可以在不太降低如果每個(gè)脈沖在擊穿放電間隙后，電壓及電流逐步升高，則可以在不太降低生產(chǎn)率的情況下，大大減少電極絲的損耗，延長(zhǎng)重復(fù)使用電極絲的壽命，提高加生產(chǎn)率的情況下，大大減少電極絲的損耗，延長(zhǎng)重復(fù)使用電極絲的壽命，提高加工精度，這對(duì)于快速走

25、絲線切割加工是很有意義的。工精度，這對(duì)于快速走絲線切割加工是很有意義的。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工19特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 如右圖所示。這是實(shí)現(xiàn)短放電如右圖所示。這是實(shí)現(xiàn)短放電時(shí)間高峰值電流的一種方法，常用時(shí)間高峰值電流的一種方法，常用于早期的低速走絲線切割機(jī)床中，于早期的低速走絲線切割機(jī)床中，以滿足低速走絲時(shí)因排屑條件差而以滿足低速走絲時(shí)因排屑條件差而需采用窄脈寬和高峰值電流的要求。需采用窄脈寬和高峰值電流的要求。3.3.2 電火花線切割加工設(shè)備電火花線切割加工設(shè)備 3.脈沖電源脈沖電源

26、4 4）并聯(lián)電容型脈沖電源）并聯(lián)電容型脈沖電源 在這種電路中，依靠調(diào)整晶體管的通斷時(shí)間、限流電阻的個(gè)數(shù)及電容器的容量，在這種電路中，依靠調(diào)整晶體管的通斷時(shí)間、限流電阻的個(gè)數(shù)及電容器的容量，可控制放電的重復(fù)頻率，而每次放電的能量由直流電源的電壓及電容器的容量決定?？煽刂品烹姷闹貜?fù)頻率，而每次放電的能量由直流電源的電壓及電容器的容量決定。 圖312并聯(lián)電容型電路的電壓、電流波形及脈沖電源電路簡(jiǎn)圖 返回返回 從圖中可知，按照晶體管的開關(guān)狀態(tài)，從圖中可知，按照晶體管的開關(guān)狀態(tài)，電容器兩端的電壓波形呈現(xiàn)一種階梯狀態(tài)，電容器兩端的電壓波形呈現(xiàn)一種階梯狀態(tài)，利用晶體管開通時(shí)間利用晶體管開通時(shí)間t ti i和

27、截止時(shí)間和截止時(shí)間t to o的不同的不同組合，可以改變充電電壓波形的前沿。而且，組合，可以改變充電電壓波形的前沿。而且，一旦放電電流發(fā)生，可使晶體管變?yōu)榻刂範(fàn)钜坏┓烹婋娏靼l(fā)生，可使晶體管變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，阻止直流電源供給電流。態(tài)，阻止直流電源供給電流。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工20特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工3.4 電火花線切割系統(tǒng)和編程技術(shù)電火花線切割系統(tǒng)和編程技術(shù) 返回返回吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第

28、三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工21特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.1 電火花線切割控制系統(tǒng)電火花線切割控制系統(tǒng) * * 控制系統(tǒng)是進(jìn)行電火花線切割加工的重要組成環(huán)節(jié)，是機(jī)床工作的指揮中心?？刂葡到y(tǒng)的技術(shù)水平、穩(wěn)定性、可靠性、控制精度及自動(dòng)化程度等直接影響工件的加工工藝指標(biāo)和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 * * 控制系統(tǒng)的作用是：在電火花線切割加工過程中，根據(jù)工件的形狀和尺寸要求，自動(dòng)控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡；同時(shí)自動(dòng)控制伺服進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的形狀和尺寸加工。 * * 電火花線切割加工機(jī)床控制系統(tǒng)的主要功能：（2）加工控制 主要包括對(duì)伺服進(jìn)給速度、脈沖電源、走絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)系統(tǒng)以

29、及其他的機(jī)床操作的控制。此外，失效安全及自診斷功能等也是重要方面。 （1）軌跡控制 精確控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，加工出需要的工件形狀和尺寸。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工22特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)數(shù)控電火花線切割加工的控制原理數(shù)控電火花線切割加工的控制原理 圖3-13 數(shù)字程序控制過程框圖 3.4.1 電火花線切割控制系統(tǒng)電火花線切割控制系統(tǒng) 程 序程序輸入機(jī)構(gòu)專用計(jì)算機(jī)插補(bǔ)運(yùn)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)工作臺(tái)(放電間隙)圖 樣把圖樣上工件的形狀和尺把圖樣上工件的形狀和尺寸編制成程序指令。寸編制成程序指

30、令。 將程序指令通過鍵盤或使用將程序指令通過鍵盤或使用穿孔紙帶或磁帶，或直接傳穿孔紙帶或磁帶，或直接傳輸給計(jì)算機(jī)。輸給計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的程序進(jìn)計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的程序進(jìn)行計(jì)算，并發(fā)出進(jìn)給信號(hào)行計(jì)算，并發(fā)出進(jìn)給信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，來控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)， 由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)精密絲由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)精密絲杠，使工件相對(duì)于電極絲杠，使工件相對(duì)于電極絲作軌跡運(yùn)動(dòng)作軌跡運(yùn)動(dòng) 最終實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)最終實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)控制?？刂啤?目前電火花線切割加工機(jī)床的軌跡控制系統(tǒng)普遍采用數(shù)字程序控制，并已發(fā)展到微型計(jì)算機(jī)直接控制階段。吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章

31、第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工23特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)* * 數(shù)字程序控制系統(tǒng)能夠控制加工同一平面上由直線和圓弧組成的任何圖形的工件，這是最基本的控制功能。 圖314 切割直線的原理 * * 控制方法有逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、矢量判別法、最小偏差法等。1軌跡控制原理軌跡控制原理 3.4.1 電火花線切割控制系統(tǒng)電火花線切割控制系統(tǒng) * * 高速走絲線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)普遍采用逐點(diǎn)比較法。機(jī)床在 X、 Y 兩個(gè)方向不能同時(shí)進(jìn)給，只能按直線的斜度和圓弧的曲率來交替地一步一個(gè)微米地分步“插補(bǔ)”進(jìn)給。* * 下面通過圖314來分析說明逐點(diǎn)比較法切割直線時(shí)的四個(gè)節(jié)拍： 第一拍：偏差判別。

32、第二拍：進(jìn)給。 第三拍：偏差計(jì)算。 第四拍：終點(diǎn)判斷。 目的是判別目前的加工坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定幾何軌跡的偏離位置，然后決定拖板的走向。一般用代表偏差值，表示加工點(diǎn)恰好在線（軌跡）上。，表示加工點(diǎn)在線的上方或左方，表示加工點(diǎn)在線的下方或右方，以此來決定第二拍進(jìn)給的軸向和正、負(fù)方向。 按照偏差計(jì)算公式，計(jì)算和比較進(jìn)給一步后新的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定軌跡新的偏差值，作為下一步判別走向的依據(jù)。 根據(jù)偏差值命令坐標(biāo)工作臺(tái)沿+向或-向；或+向或-向進(jìn)給一步，向規(guī)定的軌跡靠攏，縮小偏差。 根據(jù)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度判斷是否到達(dá)程序規(guī)定的加工終點(diǎn)。若到達(dá)終點(diǎn)，則停止插補(bǔ)和進(jìn)給，否則再回到第一拍。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji L

33、in University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工24特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)* * 進(jìn)給速度控制進(jìn)給速度控制 3.4.1 電火花線切割控制系統(tǒng)電火花線切割控制系統(tǒng) 2加工控制功能加工控制功能 * * 圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移 * * 短路回退短路回退 * * 間隙補(bǔ)償間隙補(bǔ)償 * * 自動(dòng)找中心自動(dòng)找中心 * * 適應(yīng)控制適應(yīng)控制 * * 信息顯示信息顯示 * * 故障安全和自診斷等功能故障安全和自診斷等功能 能根據(jù)加工間隙的平均電壓或放電狀態(tài)的變化，通過取樣、變頻電路，不定期地向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)，暫停插補(bǔ)運(yùn)算，自動(dòng)調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持

34、某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，提高切割速度和加工精度。 經(jīng)常記憶電極絲經(jīng)過的路線。發(fā)生短路時(shí)，改變加工條件并沿原來的軌跡快速后退，消除短路，防止斷絲。 線切割加工數(shù)控系統(tǒng)所控制的是電極絲中心移動(dòng)的軌跡。因此，加工有配合間隙沖模的凸、凹模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)該向原圖形之外或內(nèi)偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”。 利用圖形的任意縮放功能可以加工出任意比例的相似圖形；利用任意角度的旋轉(zhuǎn)功能可使零件的編程大大簡(jiǎn)化；而平移功能則同樣極大地簡(jiǎn)化了跳步模具的編程。 具有斷電記憶等功能。 可動(dòng)態(tài)顯示程序號(hào)、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等軌跡參數(shù)，較完善地采用計(jì)算機(jī)CRT屏幕顯示，還可以顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)、切割軌跡圖形和切割速度、切割時(shí)間等。 使

35、孔中的電極絲自動(dòng)找正后停止在孔中心處。 在工件切割厚度變化的場(chǎng)合，改變規(guī)準(zhǔn)之后，能自動(dòng)改變伺服進(jìn)給速度或電參數(shù)，不用人工調(diào)節(jié)就能自動(dòng)進(jìn)行高效率、高精度的穩(wěn)定加工。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工25特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 數(shù)控線切割加工機(jī)床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的數(shù)控線切割加工機(jī)床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的“命令命令”控制機(jī)床控制機(jī)床進(jìn)行加工的。因此必須先將要加工工件的圖形用機(jī)器所能接受的進(jìn)行加工的。因此必須先將要加工工件的圖形用機(jī)器所能接受的“語語言言”編好編好“

36、命令命令”，以便輸入控制系統(tǒng)，這種，以便輸入控制系統(tǒng)，這種“命令命令”就是線切割加就是線切割加工程序。這項(xiàng)工作叫數(shù)控線切割編程，簡(jiǎn)稱編程。工程序。這項(xiàng)工作叫數(shù)控線切割編程，簡(jiǎn)稱編程。 數(shù)控線切割編程方法分為手工編程和微機(jī)自動(dòng)編程。數(shù)控線切割編程方法分為手工編程和微機(jī)自動(dòng)編程。 為了便于機(jī)器接受為了便于機(jī)器接受“命令命令”，必須按照一定的格式來編制線切，必須按照一定的格式來編制線切割加工機(jī)床的數(shù)控程序。目前高速走絲線切割機(jī)床一般采用割加工機(jī)床的數(shù)控程序。目前高速走絲線切割機(jī)床一般采用 3B（個(gè)（個(gè)別擴(kuò)充為別擴(kuò)充為4B或或5B）數(shù)控程序）數(shù)控程序格式，而低速走絲線切割機(jī)床普遍采用格式，而低速走絲線

37、切割機(jī)床普遍采用ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）或（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）或EIA（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）數(shù)控程序（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）數(shù)控程序格式。格式。 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工26特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)1、3B程序指令格式程序指令格式 不管是什么圖形，只要能分解為直線和圓弧就可依次分別編程。 3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 BXBYBJGZ分隔符X 坐標(biāo)值分隔符Y 坐標(biāo)值分隔符計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)方向加工指令表 3-1 3B 程序指令格式 圖315 加工指令 B分隔符號(hào)。 X、Y坐標(biāo)值。G計(jì)數(shù)方向。J

38、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。 Z加工指令。 表中各個(gè)參數(shù)的含義為：表中各個(gè)參數(shù)的含義為： 它在程序單上起著把 X、Y 和 J數(shù)值分隔開的作用。 分x或y，即可按X方向或Y方向計(jì)數(shù)，工作臺(tái)在該方向每走1m，即計(jì)數(shù)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。 為了保證所要加工的圓弧或直線段能按要求的長(zhǎng)度加工出來，一般線切割加工機(jī)床是用從起點(diǎn)到終點(diǎn)某個(gè)滑板進(jìn)給的總長(zhǎng)度來作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的。 分為直線L與圓弧R兩大類。 直線的終點(diǎn)對(duì)其起點(diǎn)的坐標(biāo)值或圓弧起點(diǎn)對(duì)其圓心的坐標(biāo)值，編程時(shí)均取絕對(duì)值，以m為單位，最多為6位數(shù)。 圓弧按第一步進(jìn)入的象限及走向的順圓、逆圓而分為順圓SR1、SR2、SR3、SR4及逆圓NR1、N

39、R2、NR3、NR4共八種。 直線按走向和終點(diǎn)所在象限而分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4四種。 返回直線編程方法返回圓弧編程方法吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工27特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 2、直線的編程方法直線的編程方法 XY原點(diǎn)原點(diǎn)終點(diǎn)(x，y)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(duì)值。 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(duì)值除以它們的最大公約數(shù)作為 x，y 的值，以簡(jiǎn)化數(shù)值。 若直

40、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。 計(jì)數(shù)方向的選取原則，應(yīng)取此程序最后一步的軸向?yàn)橛?jì)數(shù)方向。對(duì)直線而言，取X、Y中較大的絕對(duì)值和軸向作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和計(jì)數(shù)方向。 J 的取值方法為：由計(jì)數(shù)方向 G 確定投影方向，若 G=Gx，則將直線向 X 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為 J 的值；若 G=Gy，則將直線向 Y 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為 J 的值。 加工指令 Z 按照直線走向和終點(diǎn)所在的坐標(biāo)象限不同可分為 L1、L2、L3、L4，其中與+X 軸重合的直線算作 L1，與-X 軸重合的直線算作 L3，與+Y 軸重合的直線算作 L2，與-Y 軸重合的直線算作 L4，

41、具體可參考圖315。 終點(diǎn)(0，0)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度G=Gx吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工28特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)x3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 3、圓弧的編程方法圓弧的編程方法 以圓弧的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系。 x，y 值的確定:用 x，y 表示圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值。 G 的確定: 計(jì)數(shù)方向（分Gx 和Gy）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，即取終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值小的軸向?yàn)橛?jì)數(shù)方向（與直線編程相反）。J 的確定:按計(jì)數(shù)方向G（Gx

42、 或Gy）取圓弧在軸或軸上的投影值作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。如果圓弧較長(zhǎng)，跨越兩個(gè)以上象限，則分別取計(jì)數(shù)方向軸（或軸）上各個(gè)象限投影值的絕對(duì)值相累加，作為該方向總的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。 加工指令 Z 按照第一步進(jìn)入的象限可分為 R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分為順圓 S 和逆圓 N，于是共有 8 種指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具體可參考圖315。 yC（x，y）原點(diǎn)原點(diǎn)GxJ吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工29特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)例3-1 對(duì)如圖316所示的圖形進(jìn)行編程。

43、 解：解： 該工件由三段直線和一段圓弧組成，故需要分成四段來編寫程序：該工件由三段直線和一段圓弧組成，故需要分成四段來編寫程序： 3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 加工直線段加工直線段 AB 以起點(diǎn) A 為坐標(biāo)原點(diǎn)，因AB與 X軸正重合，X、Y均可作0計(jì)，故程序?yàn)椋?B40000BB40000GX L1 或 BBB40000GX L1（按X40000，Y0，也可編程為：B40000B0B40000GX L1，不會(huì)出錯(cuò)） 加工斜線段加工斜線段 BC 以 B 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則 C 點(diǎn)對(duì) B 點(diǎn)的坐標(biāo)為 X =10000， Y =90000，故程序?yàn)椋?B1B9B9

44、0000GY L1 加工圓弧加工圓弧 CD 以該圓弧圓心 O 為坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，圓弧起點(diǎn) C 對(duì)圓心 O 點(diǎn)的坐標(biāo)為： X =30000， Y =40000，故程序?yàn)椋?B30000B40000B60000Gx NR1 圖316 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工30特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 以 D 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn) A 對(duì) D 點(diǎn)的坐標(biāo)為 X =10000， Y = 90000，故程序?yàn)椋?B1B9B90000GY L4 加工整個(gè)工件的程序單如下表加工整個(gè)工件的程序單如下表 3.4.2 電火花線切割

45、編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 加工斜線段加工斜線段 DA 實(shí)際線切割加工和編程時(shí)，要考慮鉬絲半徑r和單面放電間隙S的影響。對(duì)于切割孔和凹體，應(yīng)將程序軌跡偏移減小（r+S）距離，對(duì)于凸體，則應(yīng)偏移增大（r+S）距離。 程序BXBYBJGZ1B B B40000GXL12B1B9B90000GYL13B30000B40000B60000GXNR14B1B9B90000GYL45停 機(jī) 代 碼D圖316 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工31特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)圖3-16 編程零件圖例 C90

46、BA401261035D460R50(a)(b)ABCD0.07R50.073.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工32特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 若考慮線徑補(bǔ)償，設(shè)所用鉬絲直徑為0.12 mm，單邊放電間隙0.01 mm，則應(yīng)將整個(gè)零件圖形輪廓沿周邊均勻增大一個(gè)0.01+0.12/2=0.07的值，得到圖5-9(b)中虛線所示的輪廓后，按虛線輪廓(即絲中心軌跡)編程，所編加工程序清單見表1。 表表3-1 考慮補(bǔ)償時(shí)的程序清單考慮補(bǔ)償時(shí)的程序清單

47、 序號(hào) B JX B JY B J G Zn 注 釋 1 B 63 B 9930 B 9930 GY L2 引入直線段 2 B B B 40 125 GX L1 直線 A ?B 3 B 10 011 B 90 102 B 90 102 GY L1 直線 B ?C 4 B 30 074 B 40 032 B 60 148 GX NR1 圓弧 C ?D 5 B 10 011 B 90 102 B 90 102 GY L4 直線 D ?A 6 B 63 B 9930 B 9930 GY L4 引出直線段 7 D 停機(jī)結(jié)束 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech

48、第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工33特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 例 3-2 用3B 代碼編制加工圖317(a)所示的線切割加工程序。已知線切割加工用的電極絲直徑為 0.18 mm，單邊放電間隙為 0.01 mm，圖中 A 點(diǎn)為穿絲孔，加工方向沿 ABCDEFGHA 進(jìn)行。 (a)(a)零件圖零件圖 (b)(b)鉬絲軌跡圖鉬絲軌跡圖 解 ： (1) 分析?，F(xiàn)用線切割加工凸模狀的零件圖，實(shí)際加工中由于鉬絲半徑和放電間隙的影響，鉬絲中心運(yùn)行的軌跡形狀如圖317(b)中虛線所示，即加工軌跡與零件圖相差一個(gè)補(bǔ)償量，補(bǔ)償量的大小為： 鉬絲半徑+單邊放電間隔=0.09+0.01=0.1 mm 3

49、.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 圖317 線切割圖形 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工34特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)表表 3-3 圓弧圓弧 EF 和和 EF特點(diǎn)比較表特點(diǎn)比較表 圖317 線切割圖形 * * 在加工中需要注意的是 EF圓弧的編程，圓弧 EF(如圖317(a)所示)與圓弧 EF(如圖317(b)所示)有較多不同點(diǎn)，它們的特點(diǎn)比較如表 3-3 所示。 3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 （例（例 3-2 ） 起點(diǎn)起點(diǎn)所在象限圓弧

50、首先進(jìn)入象限圓弧經(jīng)歷象限圓弧 EF EX軸上第四相象第二、三象限圓弧 EF E第一象限第一象限第一、二、三、四象限(a)(a)零件圖零件圖 (b)(b)鉬絲軌跡圖鉬絲軌跡圖吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工35特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 （例（例 3-2 ） (2) 計(jì)算并編制圓弧 EF的 3B 代碼。在圖317(b)中，最難編制的是圓弧 EF，其具體計(jì)算過程如下： 以圓弧 EF的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，則 E點(diǎn)的坐標(biāo)為：Y E=0.

51、1 mm， X E= (20-0.1)2-0.12=19.900mm。根據(jù)對(duì)稱原理可得 F的坐標(biāo)為(-19.900，0.1)。 根據(jù)上述計(jì)算可知圓弧 EF的終點(diǎn)坐標(biāo)的 Y 的絕對(duì)值小，所以計(jì)數(shù)方向?yàn)?Y。 圓弧 EF在第一、二、三、四象限分別向 Y 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值分別為 0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm，故 J=40000。 EFB19900B100B40000G YSR1 由上可知，圓弧 EF的 3B 代碼為 圓弧 EF首先在第一象限順時(shí)針切割，故加工指令為 SR1。 圖317（b） 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Me

52、ch第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工36特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 3.4.2 電火花線切割編程電火花線切割編程 4、編程舉例編程舉例 （例（例 3-2 ） (3) 經(jīng)過上述分析計(jì)算，可得軌跡形狀的 3B 程序，如 表3-4 所示。 程序BXBYBJGZ備注1B0B0B2900GYL2加工AB線段2B40100B0B40100GXL1加工BC線段3B0B40200B40200GYL2加工CD線段4B0B0B20200GXL3加工DE線段5B19900B100B40000GYSR1加工EF圓弧線段6B20200B0B20200GXL3加工FG線段7B0B40200B40200GYL4

53、加工GH線段8B40100B0B40100GXL1加工HB線段9B0B2900B2900GYL4加工BA線段10停 機(jī) 代 碼D 表3- 切割軌跡3B程序單 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工37特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.3 ISOISO代碼的手工編程方法代碼的手工編程方法 1、ISO代碼程序格式代碼程序格式 對(duì)線切割加工來說，某一圖段（直線或圓弧）的程序格式為對(duì)線切割加工來說，某一圖段（直線或圓?。┑某绦蚋袷綖?：NGXYIJ 字母是組成程序段的基本單元，一般是由一個(gè)關(guān)鍵字母加若干位字母是組成程序

54、段的基本單元，一般是由一個(gè)關(guān)鍵字母加若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，具體如下：十進(jìn)制數(shù)字組成，具體如下： 程序段號(hào) N：準(zhǔn)備功能指令 G：是建立機(jī)床或控制系統(tǒng)方式的一種指令，其后為兩位數(shù)字表示各種不同的功能。尺寸字：尺寸字在程序段中主要是用來控制電極絲運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置。輔助功能指令M： 位于程序段之首，表示一條程序的序號(hào)，后續(xù)為24位數(shù)字。 電火花線切割加工常用的尺寸字有X、Y、U、V、A、I、J等，尺寸字的后續(xù)數(shù)字應(yīng)加正負(fù)號(hào)，單位為m。其中I、J為圓弧的圓心對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值。其它為線段的終點(diǎn)坐標(biāo)值。 由M功能指令及后續(xù)兩位數(shù)組成，即M00M99，用來指令機(jī)床輔助裝置的接通或斷開。其中M00為程序暫

55、停；M01為選擇停止；M02為程序結(jié)束。 例如：吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工38特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.3 ISOISO代碼的手工編程方法代碼的手工編程方法 2、ISO代碼按終點(diǎn)坐標(biāo)有兩種表達(dá)及輸入方式代碼按終點(diǎn)坐標(biāo)有兩種表達(dá)及輸入方式 圓：以圖形中某一適當(dāng)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，用X、Y表示某段圓弧終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值，用I、J表示圓心對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值（圖318b）。 （1）絕對(duì)坐標(biāo)方式，代碼為絕對(duì)坐標(biāo)方式，代碼為G90 線：以圖形中某一適當(dāng)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，用X、Y表示終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值（圖318a）。（

56、圖318a）（圖318b）吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工39特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.3 ISOISO代碼的手工編程方法代碼的手工編程方法 2、ISO代碼按終點(diǎn)坐標(biāo)有兩種表達(dá)及輸入方式代碼按終點(diǎn)坐標(biāo)有兩種表達(dá)及輸入方式 （2）增量（相對(duì)）坐標(biāo)方式，代碼為G91 線：以線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，用X、Y表達(dá)線的終點(diǎn)對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)值。 圓：以圓弧的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，用X、Y來表示圓弧終點(diǎn)對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)值，用I、J來表示圓心對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值（圖318c）。 注意： 在編寫程序時(shí)，采用哪種坐標(biāo)方式，原則上都可以，但

57、要根據(jù)具體的情況來確定，它與被加工零件圖樣的尺寸標(biāo)注方法有關(guān)。 （圖318c）吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工40特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)(1)(1)以絕對(duì)坐標(biāo)方式（以絕對(duì)坐標(biāo)方式（G90）輸入進(jìn)行編程）輸入進(jìn)行編程（如右圖所示如右圖所示） 圖319(a)以絕對(duì)坐標(biāo)編程 例3-3 要加工如圖319（a）、（b）所示由4條直線和一個(gè)半圓組成的型孔或凹模，穿絲孔中鉬絲中心的坐標(biāo)為（5，20），按順時(shí)針切割。 3.4.3 ISOISO代碼的手工編程方法代碼的手工編程方法 3、ISO代碼手工編程舉例代碼手工編程

58、舉例 N1 G92 X5000 Y20000 給定起始點(diǎn)圓心的絕對(duì)坐標(biāo) N2 G01 X5000 Y12500 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N3 X-5000 Y12500 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N4 X-5000 Y32500 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N5 X5000 Y32500 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N6 X5000 Y27500 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N7 G02 X5000 Y12500 I0 J-7500 X、Y之值為順圓弧終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)， I、J之值為圓心對(duì)圓弧起點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)。 N8 G01 X5000 Y20000 直線終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) N9 M02 程序結(jié)束 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院J

59、i Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工41特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)3.4.3 ISOISO代碼的手工編程方法代碼的手工編程方法 3、ISO代碼手工編程舉例代碼手工編程舉例 例3-3 要加工如圖319（a）、（b）所示由4條直線和一個(gè)半圓組成的型孔或凹模，穿絲孔中鉬絲中心的坐標(biāo)為（5，20），按順時(shí)針切割。 (2)(2)以增量（相對(duì)）坐標(biāo)方式（以增量（相對(duì)）坐標(biāo)方式（G91）輸入編程）輸入編程（如右圖所示如右圖所示） N1 G92 X5000 Y20000 給定起始點(diǎn)圓心的絕對(duì)坐標(biāo) N2 G01 X0 Y-7500 直線終點(diǎn)對(duì)起始點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N

60、3 X-1000 Y0 直線終點(diǎn)對(duì)直線終點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N4 X0 Y20000 直線終點(diǎn)對(duì)直線終點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N5 X10000 Y0 直線終點(diǎn)對(duì)直線終點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N6 X0 Y-5000 直線終點(diǎn)對(duì)直線終點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N7 G02 X0 Y-15000 I0 J-7500 X、Y之值為順圓弧終點(diǎn)對(duì)圓弧起點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，I、J之值為圓心對(duì)圓弧起點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)。 N8 G01 X0 Y7500 直線終點(diǎn)對(duì)圓弧終點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo) N9 M02 程序結(jié)束圖319(b)以相對(duì)坐標(biāo)編程 吉林大學(xué)吉林大學(xué) 機(jī)械學(xué)院機(jī)械學(xué)院Ji Lin University Mech第三章第三章 電火花線切割加工電火花線切割加工