數(shù)控線切割機床的加工工藝范本

1、第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝第一節(jié) 數(shù)控線切割機床加工原理、特點 及應用 第二節(jié) 影響數(shù)控線切割加工工藝指標的主要因素 第三節(jié) 數(shù)控線切割加工工藝的制訂第四節(jié) 數(shù)控線切割機床的基本編程方法化學工業(yè)出版社第一節(jié) 數(shù)控線切割機床加工原理、特點及應用 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝數(shù)控線切割機床是數(shù)控電火花線切割機床的簡稱，是在電火花成形加工基礎上發(fā)展起來的。在數(shù)控線切割機床上，通過先進的數(shù)字化自動控制裝置驅動機床運動，采用線狀電極依靠火花放電對零件進行切割加工成型。 一、數(shù)控線切割機床的加工原理 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-1所示，為數(shù)控線切割機床加工的工作原理圖。二、數(shù)控線切割

2、機床加工的特點 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝1)采用金屬絲作為工具電極，不需要設計和制造成形工具電極，大大降低了加工費用，縮短了生產準備時間，加工周期短，應用靈活，很適合于小批量零件的加工和試制新產品。2) 能用直徑介于0.0030.30mm的細金屬絲加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的零件。3) 由于電極絲比較細，切縫很窄，僅0.005mm，只對零件材料沿輪廓進行“套料”加工，金屬蝕除量少，所需余量也少，故材料的利用率高，能有效地節(jié)約貴重材料。4) 無論被加工零件的硬度如何，只要是導電或半導電的材料都能進行加工。二、數(shù)控線切割機床加工的特點 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝5) 直接利用電能

3、進行加工，加工中工具電極和零件不直接接觸，沒有機械加工那樣的切削力，適宜于加工低剛度零件和細小零件。6) 采用移動的長電極絲進行加工，單位長度電極絲的損耗量較小，對加工精度的影響比較小，加工精度高。當重復使用的電極絲有顯著損耗時，可予以更換。7) 一般采用乳化液或水基工作液，可避免發(fā)生火災，安全可靠，從而實現(xiàn)晝夜無人值守的連續(xù)加工。8) 通常用于加工零件上的直壁曲面，通過x、y、U、V四軸聯(lián)動控制，也可進行錐度切割和加工上下異形體、形狀扭曲的曲面體和球形體等零件。9）不能加工盲孔及縱向階梯表面。三、數(shù)控線切割機床加工的應用 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝數(shù)控線切割加工為新產品試制、特殊難加工

4、零件及模具制造開辟了一條新的途徑，已在生產中獲得廣泛的應用，目前國內外的電火花線切割機床已占電加工機床總數(shù)的60以上。主要用于加工各種形狀復雜和精密細小的零件，例如各種形狀沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，模具的配合間隙和加工精度通常都能達到要求；擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等通常帶錐度的模具；各種成形刀具、樣板、凸輪、電火花成型加工用的金屬電極；各種微細孔槽、窄縫、任意曲線等。 線切割加工產品實例 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝四、主要工藝指標（1）切割速度 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝數(shù)控線切割機床加工工藝指標的高低，一般都是用切割

5、速度、切割精度、表面質量、電極絲損耗量等來衡量。在保證一定表面質量的切割加工過程中，單位時間內電極絲中心線在零件上所切過的有效斷面積總和，即為切割速度，單位為mm/min。切割速度是反映加工效率的一項重要指標，數(shù)值上等于電極絲中心線沿圖形加工軌跡的進給速度乘以零件厚度。通常高速走絲線切割速度為20160mm/min，低速走絲線切割速度可達350mm/min。 （2）切割精度 （3）表面質量 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝線切割加工后，零件的尺寸精度、形狀精度和位置精度統(tǒng)稱為切割精度。高速走絲線切割精度一般為(0.020.005)mm，低速走絲線切割精度可達0.001mm左右。零件線切割加工的

6、表面粗糙度通常用輪廓算術平均值Ra值表示。高速走絲線切割的Ra值一般為3.21.6m，低速走絲線切割的Ra值最低可達0.1m。線切割加工是在一個極短時間內，在一個微小的區(qū)域內對零件材料進行熔化、汽化，發(fā)生極其復雜的物理、化學冶金反應，放電停止后又急驟冷卻，變液相為固相，零件表面層在熱冷作用下便會形成變質層，產生各種應力。（4）電極絲損耗量 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝 對高速走絲線切割機床，用電極絲在切割10000mm2面積后電極絲直徑的減少量來表示，一般減少量不應大于0.01mm，通常均布于參與工作的電極絲全長上。對低速走絲線切割機床，一般不考慮電極絲損耗。此外，數(shù)控線切割機床的加工工藝

7、指標還有最大切割厚度、最小切縫寬度、最小圓角等。 第二節(jié) 影響數(shù)控線切割加工工藝指標的主要因素一、脈沖電源主要參數(shù)的影響 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（1）放電峰值電流的影響 放電峰值電流Ip是指短路時放電電流的瞬時最大值。在其它參數(shù)不變的情況下，增大放電峰值電流時，切割速度會明顯增加，但表面質量卻會變差，電極絲損耗量加大甚至斷絲。（2）脈沖寬度的影響 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝脈沖寬度ti是指脈沖電流的持續(xù)時間，主要影響切割速度和表面質量。其它參數(shù)不變時，隨著脈沖寬度的增加，切割速度隨之加快，而表面質量變差。但一般線切割加工的脈沖寬度值應不大于50s，否則由于電蝕產物隨之增加，來不

8、及及時排除，會使切割過程不穩(wěn)定，切割速度反而會有所下降，表面粗糙度Ra值增大。試驗證明改變脈沖寬度不如改變放電峰值電流對切割速度的影響顯著，但是脈沖寬度的增大可明顯減少電極絲的損耗。（3）脈沖間隔的影響 脈沖間隔t0是指連續(xù)兩個相鄰脈沖之間的時間，直接影響平均電流。其它參數(shù)不變時，脈沖間隔減小相當于增加了單位時間內的放電次數(shù)，平均電流增大，切割速度加快。但脈沖間隔過小，會引起電弧放電和斷絲。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（4）開路電壓的影響開路電壓Ui是指間隙開路或間隙擊穿之前的極間峰值電壓，會引起放電峰值電流和加工間隙的改變。提高開路電壓，加工間隙增大，切縫寬，排屑變易，提高了切割速度和

9、加工穩(wěn)定性，但易造成電極絲振動，使加工面形狀精度和表面質量差。同時，開路電壓的提高還會使電極絲損耗量加大。（5）放電波形的影響在相同的工藝條件下，高頻分組脈沖常常能獲得較好的加工效果。電流波形的前沿上升比較緩慢時，電極絲損耗較少。不過當脈沖寬度很窄時，必須要有陡的前沿才能進行有效的加工。二、電極絲及其走絲速度的影響（1）電極絲材料的影響 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝電極絲的材料不同，線切割加工的切割速度也不同，目前比較適合作電極絲的材料主要有鉬絲、鎢鉬合金絲、純銅絲、黃銅絲等。為了提高切割性能，國內外都在研制線切割機床專用的各種電極絲，如有的是內為黃銅絲，外鍍熔點較低的鋅或鋅合金絲，允許較

10、大的峰值電流，在火花放電時產生較大的氣化爆炸力，使切割速度較高。 （2）電極絲直徑的影響線切割加工中零件材料的蝕除量是切縫寬、切深和零件厚度的乘積，而切縫寬是由電極絲直徑和放電間隙決定的，所以電極絲直徑的變化對切割速度的影響較大。電極絲直徑愈細，允許承載的峰值電流就會愈小，切縫變窄，零件材料的蝕除量減少，并且不利于排屑和穩(wěn)定加工，不可能獲得理想的切割速度。因此，加大電極絲的直徑有利于增快切割速度，而且還有利于厚零件的加工。但是電極絲的直徑超過一定程度，造成切縫過寬，需要蝕除的零件材料增多，反而又影響到切割速度的提高，并且由于增大峰值電流，會導致加工表面的質量變差。（3）電極絲走絲速度的影響 第

11、六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝對于高速走絲線切割機床，在一定范圍內，隨著走絲速度的提高，有利于電極絲把工作液帶入較大厚度零件的放電間隙中，有利于電蝕產物的排除和保持放電加工穩(wěn)定，切割速度也可以提高。走絲速度也影響電極絲在加工區(qū)的逗留時間和放電次數(shù)，從而影響電極絲的損耗，尤其是對厚零件的加工，由于電極絲的損耗，會使加工面產生錐度。但走絲速度過高，將使電極絲的振動加大，降低切割精度和速度，并使表面質量變差，且易造成斷絲。所以，高速走絲線切割加工時的走絲速度以小于10m/s為宜，一般根據(jù)零件厚度和切割速度來確定。在低速走絲線切割加工中，由于電極絲張力均勻，振動較小，電極絲直徑也較小，所以加工穩(wěn)定性、

12、表面質量及加工精度指標等均較好。三、零件厚度及材料的影響 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝零件薄時，工作液容易進入并充滿放電間隙，對排屑有利，加工穩(wěn)定性好；但零件太薄時，電極絲易產生抖動，對加工精度和表面質量不利。零件厚時，工作液難于進入和充滿放電間隙，加工穩(wěn)定性差，但電極絲不易抖動，因此加工精度和表面質量較好；但厚度過大時，排屑條件變差，導致切割速度下降。 零件材料不同，其熔點、氣化點、熱導率等都不一樣，因而加工效果也不同。例如采用乳化液作為工作液，加工銅、鋁、淬火鋼時，加工過程穩(wěn)定，切割速度高；加工不銹鋼、磁鋼、未淬火高碳鋼時，穩(wěn)定性較差，切割速度較低，表面質量不太好；加工硬質合金時，比較

13、穩(wěn)定，切割速度較低，表面粗糙度Ra值小。四、其它因素對工藝指標的影響 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝線切割機床機械部分的精度，如導軌、軸承、導輪等的磨損與傳動誤差；工作液的種類、濃度及其臟污程度、噴流量大小和噴流角度等都會影響加工效果。當導輪、軸承偏擺，工作液上下沖液不均勻，會使加工表面產生上下凹凸相間的條紋，影響表面質量。實際上，諸因素對工藝指標的影響往往是相互依賴又相互制約的。在線切割加工時，要綜合考慮各因素的影響，善于取其利，去其弊，合理地選擇搭配各因素指標，以充分發(fā)揮設備性能，使兩極間維持最佳的放電條件，達到最佳的切割加工效果。第三節(jié) 數(shù)控線切割加工工藝的制訂確定加工參數(shù) 編制和調試

14、加工程序 零件圖工藝分析工藝準備零件裝夾和位置校正切割加工 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝數(shù)控線切割加工，一般作為零件加工的最后一道工序，使零件達到圖樣規(guī)定的尺寸、形位精度和表面質量。如圖6-2 所示，為數(shù)控線切割加工的加工過程。一、零件圖的工藝分析 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝在分析研究零件圖樣時，主要分析零件的材料牌號、結構參數(shù)、加工精度和表面質量等是否符合線切割加工的工藝特征。當零件為非導電材料，或零件的加工厚度超過線切割機床絲架的跨距，或零件的加工長度超過機床坐標工作臺沿x、y兩個坐標方向的有效進給行程，一般不宜采用線切割加工。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝在線切割加工時，因

15、電極絲具有一定的直徑d，加工時又有放電間隙，使電極絲中心的運動軌跡與加工面相距t，即t=d/2+，如圖6-3所示。因此，在零件的凹角處不能得到“清角”，而是半徑為t的圓角，要求凹角處的過渡圓弧半徑Rtt，才能進行線切割加工。同理，窄縫寬度小于電極絲直徑加放電間隙的零件，也不能進行線切割加工。線切割的加工所能達到的加工精度和表面質量的指標值是有限的，若非特殊需要，零件圖樣上標注的指標值盡可能不要太小，否則對生產率的影響很大。例如，表面粗糙度Ra值的大小對線切割速度影響很大，Ra值降低一個檔次將使線切割速度大幅度下降。二、工藝準備(一) 電極絲準備 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝電極絲是線切割加

16、工過程中必不可少的重要工具，合理選擇電極絲的材料、直徑及其均勻性是能否保證加工穩(wěn)定進行的重要環(huán)節(jié)。 工藝準備電極絲準備零件準備工作液配制1電極絲材料的選擇 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝電極絲材料應具有良好的導電性、較大的抗拉強度和良好的耐電腐蝕性能，且電極絲的質量應該均勻，直線性好，無彎折和打結現(xiàn)象，便于穿絲。高速走絲線切割機床上用的電極絲在加工過程中快速往復運行，反復使用，主要采用鉬絲和鎢鉬合金絲，其它線材因抗拉強度低，不能使用。其中尤以鉬絲的抗拉強度較高，韌性好，不易斷絲，因而應用廣泛；鎢鉬合金絲的加工效果比鉬絲好，但抗拉強度較差，價格較貴，僅在特殊情況下使用。低速走絲線切割機床上用的

17、電極絲在加工過程中作單向低速運行，用一次就丟掉，不必采用高強度的鉬絲，一般采用加工過程較為穩(wěn)定的黃銅絲。但切割零件上的細微縫槽或要求圓角較小時，采用鉬絲。2電極絲直徑的選擇 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝電極絲材料不同，其直徑范圍也不同，一般純銅絲為0.150.30mm，黃銅絲為0.10.35mm,鉬絲為0.060.25mm，鎢鉬合金絲為0.030.35mm。電極絲直徑小，有利于加工出窄縫和內尖角的零件，但線徑太細，能夠加工的零件厚度也將會受到限制。因此，電極絲直徑的大小應根據(jù)切縫寬窄、零件厚度及凹角尺寸大小等要求進行確定。線切割加工中使用的電極絲直徑，高速走絲為0.120.20mm，低速走

18、絲常用值為0.20mm，精密微細加工時可用0.010.003mm的電極絲。3電極絲垂直度的校正 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝電極絲垂直度的校正，是將電極絲校正到與機床坐標工作臺表面垂直。重新安裝電極絲或機床運行一段時間后，就不能保證電極絲垂直于機床工作臺面。因此，電極絲重新安裝或運行一段時間后或加工新零件之前，都要進行垂直校正。(二) 零件準備1工藝基準的選擇 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝為了便于線切割加工，應準備相應的定位基準以保證將零件正確、可靠地裝夾在機床或夾具上。通常，選擇零件上面積較大的外表面作為主要定位基準，并且所選基準應盡量與圖樣上的設計基準一致。在線切割前，還應選好電極

19、絲的找正基準，用來將電極絲調整到相對于零件的正確坐標位置。對于外形是矩形狀的零件，若已選擇底平面作為主要定位基準，當其上具有兩個相互垂直且又同時垂直于底平面的相鄰側面時，應選擇這兩個側面作為電極絲的找正基準。對于圓盤形及其它異形狀的零件，則一般準備一個與零件上作主要定位基準的平面保證垂直的內孔或穿絲孔作為找正基準。2切割路線的確定 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝確定切割路線，即是確定線切割加工的起始點和走向。在線切割加工過程中，零件原有的內部殘余應力的平衡狀態(tài)被破壞，釋放出來會引起零件的變形，從而影響切割精度要求。如圖6-5所示，為切割某零件的外形，若選擇毛坯外部的A點作為穿絲點，零件輪廓上

20、的a點為切割起始點，則由外向內順序的切割走向，可有A-a-b-c-d-e-f-a-A和A-a-f-e-d-c-b-a-A兩種方案。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝后一種方案，當切割完第一邊A- a-f后繼續(xù)加工時，零件部分與夾持部分之間由于材料大部分已被割斷，相互之間連接較少，零件剛度大為降低，容易產生變形而影響切割精度，嚴重時甚至會夾住、拉斷電極絲，使加工中斷。而前一種方案，則先切向遠離夾持部分的方向，待最后再轉向夾持部分處將零件切割完成，可減少甚至避免這些不利影響。若選擇毛坯外部的B點作為穿絲點，切割起始點為d,則無論選擇哪種走向，切割精度都會受到材料變形的影響。線切割后，在切割起始點處

21、總會殘留一個高出加工表面的接痕，稱之為突尖，如圖6-6所示。3穿絲孔的確定 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝為了減少將毛坯外形切斷所引起的變形，通常不論切割什么性質的零件，都在毛坯上的適當位置預先鉆好穿絲孔，把電極絲從孔中穿入之后才進行切割加工，使毛坯保持完整，如圖6-7所示。在同一塊毛坯上要切出兩個以上零件時，應針對每個零件設置各自獨立的穿絲孔，不能僅設一個穿絲孔將所有零件一次性切割出來。在切割大型零件時，最好沿加工軌跡設置多個穿絲孔，以便切割中發(fā)生斷絲時能夠就近重新穿絲，切入斷絲點繼續(xù)進行切割。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝穿絲孔的位置最好選在已知軌跡尺寸的交點處或便于計算的坐標點上，

22、以簡化編程時有關坐標尺寸的計算。切割帶有封閉型孔的零件時，穿絲孔應位于待切割型孔內部，當設在型孔的中心時，編程計算和電極絲定位操作都較為方便，但無用的切入行程較長。對大的型孔切割，為縮短無用行程，穿絲孔應設在靠近加工軌跡的邊角處。切割外形時，可將穿絲孔選在型面以外，并設置在靠近切割起始點處。 切割窄糟時，穿絲孔位置要放在圖形的最寬處，不允許穿絲孔與切割軌跡有相交的現(xiàn)象，如圖6-8所示。穿絲孔的直徑大小要適宜，孔徑太小，不但鉆孔難度增加，也不便于穿絲；但若孔徑過大，加工起來將耗費很多的工時。常用穿絲孔直徑為310mm，如果切割零件的型孔數(shù)目較多，孔徑較小，排布較為密集，應采用較小的穿絲孔（0.5

23、0.3mm），以避免各穿絲孔間相互打通。 (三) 工作液的準備 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝根據(jù)線切割機床的類型和加工對象，選擇工作液的種類、濃度及導電率等。對于高速走絲線切割加工，一般采用質量分數(shù)為10%左右的乳化液，可達到較高的線切割速度。對于低速走絲線切割加工，普遍使用去離子水，適當添加某些導電液，有利于提高切割速度。一般使用電阻率 2x104cm左右的工作液，可達到較高的切割速度（工作液的電阻率過高或過底均有降低線切割速度的傾向）。三、零件的裝夾和位置校正（1）懸臂支撐方式 （2）兩端支撐方式 （3）橋式支撐方式 （4）板式支撐方式 （5）復式支撐方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工

24、工藝裝夾零件時，必須保證零件的切割部位位于工作臺的工作行程范圍內，并有利于校正零件位置。工作臺移動時，零件不得與絲架相碰。1零件的裝夾方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-9所示，零件一端懸伸，裝夾簡單方便，通用性強。但由于零件平面難與工作臺面找平，零件受力時懸伸端易撓曲，導致所切割出的側面與零件底平面的垂直度誤差，通常只在零件加工要求低或懸臂部分短的情況下使用。（1）懸臂支撐方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-10所示，將零件兩端分別固定在兩個相對的工作臺面上，裝夾簡單方便，并且支撐穩(wěn)定，定位精確度高。但要求零件長度大于兩工作臺面的距離，不適于裝夾小型零件，且零件的剛性要好

25、，中間懸空部分不會產生撓曲。（2）兩端支撐方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-11所示，先在兩端支撐的工作臺面上架上兩根支撐墊鐵，再在墊鐵上安裝零件。這種方式既方便又靈活，通用性強，對大、中、小型零件都適用。（3）橋式支撐方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-12所示，根據(jù)常規(guī)零件的形狀和尺寸大小，制成帶有各種矩陣形或圓形孔的平板作為輔助工作臺，將零件安裝在支撐平板上。該方式可增加縱、橫方向的定位基準，裝夾精度高，適合于批量生產各種小型和異型零件。但無論切割型孔還是外形都需要穿絲，通用性也較差。 （4）板式支撐方式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-13所示，在工作臺面

26、上裝夾專用夾具并校正好位置，再將零件裝夾于其中。該方式對于批量加工尤為方便，可大大縮短裝夾和校正時間，提高效率。（5）復式支撐方式2零件位置的校正方法（1）拉表法 （2）劃線法 （3）固定基面靠定法 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝采用上述方式裝夾零件后，還必須進行校正，才能使零件的定位基準面分別與機床的工作臺面及x、y進給方向保持平行，從而保證切割出的表面與基準面之間的相對位置精度。常用于校正的方法有如下幾種： 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（1）拉表法 利用磁力表座，將百分表或千分表固定在機床的絲架上或其它固定部位，使測量頭與零件基面接觸，然后往復移動工作臺，按表中指示的數(shù)值相應調整零件

27、位置，直至指針的偏轉值在定位精度所允許的范圍之內。校正應在三個坐標方向上進行，如圖6-14所示。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（2）劃線法 利用固定在絲架上的劃針對正零件上的基準線或基準面，往復移動工作臺，根據(jù)目測調整零件的位置，直到劃針的運動軌跡同零件上的基準線或基準面完全吻合，如圖6-15所示。該法用于零件待切割圖形與定位基準相互位置要求不高的零件，也可以在表面較為粗糙的基面進行校正時使用。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（3）固定基面靠定法 利用通用或專用夾具中縱、橫方向的定位基準面，先行通過校正保證基準面與相應坐標方向一致后，將具有相同基準面的零件直接在夾具上靠定，就可保證零件的

28、正確加工位置，如圖6-16所示。3電極絲初始坐標位置的調整方法（1）目視法 （2）火花法 （3）接觸感知法 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝線切割加工之前，電極絲定位到零件加工坐標系的起點上。生產中已有許多成熟、簡便的方法，比較常用的方法有如下幾種： 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（1）目視法對加工要求較低的零件，可直接利用零件上的有關基準線或基準面，沿某一軸的方向移動工作臺，借助于目測或28倍的放大鏡，當確認電極絲與零件基準面接觸或使電極絲中心與基準線重合后，記下電極絲中心的坐標值，再以此為依據(jù)推算出電極絲中心與加工起點之間的相對距離，將電極絲移動到加工起點上，如圖6-17所示。其中圖6-

29、17a為觀測電極絲與零件基準面接觸時的情況；圖6-17b為觀測電極絲中心與穿絲孔處劃出的十字基準線在縱、橫兩個方向上分別重合時的情況。操作前應將零件基準面清理干凈，不能有氧化皮、油污和工作液等。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（2）火花法如圖6-18所示，利用電極絲與零件在一定間隙下發(fā)生火花放電來確定電極絲的坐標位置，操作方法與對電極絲進行垂直度校正基本相同。調整時，移動工作臺，使電極絲逐漸逼近零件的基準面，待出現(xiàn)微弱火花的瞬時，記下電極絲中心的坐標值，再計入電極絲半徑值和放電間隙來推算電極絲中心與加工起點之間的相對距離，最后將電極絲移到加工起點。該方法簡便、易行，但因電極絲靠近基準面，開始

30、產生脈沖放電的距離往往并非正常切割時的放電間隙，且電極絲運轉時易抖動，從而會出現(xiàn)誤差。況且，火花放電也會使零件的基準面受到損傷。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（3）接觸感知法目前裝有計算機數(shù)控系統(tǒng)的線切割機都具有接觸感知功能，用于電極絲定位最為方便。該功能是利用電極絲與零件基準面由絕緣到短路的瞬間，兩者間電阻突然變化的特點來確定電極絲接觸到了零件，并在接觸點自動停下來，顯示該點的坐標，即為電極絲中心的坐標值。如圖6-19所示，首先起動x（或y）方向接觸感知，使電極絲朝零件基準面運動并感知到基準面，記下該點坐標，據(jù)此算出加工起點的x（或y）坐標；再用同樣的方法得到加工起點的y（或x）坐標，最

31、后將電極絲移動到加工起點。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝基于接觸感知，還可實現(xiàn)自動找中心功能，即讓電極絲在零件的孔中心定位。具體方法為：橫向移動工作臺，使電極絲與一側孔壁接觸短路，記下坐標值x1，反向移動工作臺至孔壁另一側，記下相應坐標值x2；同理也可得到y(tǒng)1和y2。則基準孔中心的坐標值為（|x1|+|x2|）/2，（|y1|+|y2|）/2，將電極絲中心移至該位置即可定位，如圖6-20所示。四、加工參數(shù)的選擇1脈沖電源參數(shù)的選擇 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝在使用純銅電極絲時，為了得到理想的表面質量，減小拐角的塌角，放電電容要小。在使用黃銅絲電極時，進行高速切割，要求減小腰鼓量，要選

32、用大的放電電容量?？筛鶕?jù)電容量的大小來選擇脈沖寬度和間隔，要求理想的表面質量時，脈沖寬度要小，間隔要大。放電峰值電流主要根據(jù)表面粗糙度和電極絲直徑選擇。要求Ra值小于1.25m時，取4.8A以下；要求Ra值為1.252.5m時，取612A；Ra值大于2.5m時，可取更高的值。電極絲直徑越粗，峰值電流的取值可越大。對于高速走絲線切割加工，為滿足不同加工要求，可調整脈沖寬度為250s，脈沖間隔為10200s，放電峰值電流為440A，開路電壓為80100V。2速度參數(shù)的選擇 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝工作臺進給速度太快，容易產生短路和斷絲，工作臺進給速度太慢，加工表面的腰鼓量就會增大，但表面粗

33、糙度Ra值較小，正式加工時，一般將試切的進給速度下降1020，以防止短路和斷絲。3工作液參數(shù)的選擇工作液電阻率需根據(jù)零件材料確定。對于表面在加工時容易形成絕緣膜的鋁、鉬、結合劑燒結的金鋼石，以及受電腐蝕易使表面氧化的硬質合金和表面容易產生氣孔的零件材料，要提高工作液的電阻率。 （1）工作液的電阻率工作液的流量或壓力大，冷卻排屑的條件好，有利于提高切割速度和加工表面的垂直度。但是在精加工時，要減小工作液的流量或壓力，以減小電極絲的振動。（2）工作液噴嘴的流量和壓力4線徑偏移量的確定 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝 正式加工前，按照確定的加工條件，切割一個與零件的材料相同、厚度相同的正方形，測量

34、尺寸，確定線徑偏移量。這項工作對第一次加工者是必須要做的，但是當積累了很多的工藝數(shù)據(jù)或者生產廠家提供了有關工藝參數(shù)時，只要查數(shù)據(jù)即可。進行多次切割時，要考慮零件的尺寸公差，估計尺寸變化，分配每次切割時的偏移量。 加工凸模類零件時，電極絲中心軌跡應放大；加工凹模類零件時，電極絲中心軌跡應縮小。偏移量的方向，按切割凸?；虬寄Ｒ约扒懈盥肪€的不同而定。第四節(jié) 數(shù)控線切割機床的基本編程方法一、數(shù)控線切割機床編程基礎1數(shù)控線切割機床的坐標系 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（1）機床坐標系機床坐標系是線切割機床上固有的坐標系，是機床坐標工作臺的進給運動坐標系，其坐標軸及其方向按有關標準的規(guī)定，采用右手直角

35、笛卡兒坐標系，參考電極絲的運動方向來決定：面向機床正面，坐標工作臺平面為坐標系平面，橫向為x坐標軸方向，且電極絲向右運行為x的正方向，向左運行為x的負方向：縱向為y坐標軸方向，且電極絲向外運行為y的正向，向內運行為y的負向。為了能夠加工錐度零件，數(shù)控線切割機床的導絲裝置中另設有兩坐標軸：與x軸平行的為U軸，與y軸平行的為V軸，其正負方向的確定與x、y軸相同。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（2）機床坐標系的原點 機床坐標系的原點是在機床上設置的一個固定的坐標點，在機床裝配、調試時就已確定下來，是坐標工作臺進行進給運動的基準參考點，一般取在坐標工作臺平面上x、y兩坐標軸正方向的極限位置上。（3

36、）編程坐標系編制數(shù)控線切割機床的加工程序時，一般采用相對（增量）坐標系，編程原點隨程序段的不同而變化。切割直線段時是以該直線的起點作為編程坐標系的原點，切割圓弧段時以該圓弧的圓心作為編程坐標系的原點，以此計算直線段或圓弧段上其余各點的坐標。通常，數(shù)控線切割機床的數(shù)控系統(tǒng)都允許設置多個編程坐標系。2數(shù)控線切割機床的程序格式和其它數(shù)控機床一樣，要使數(shù)控線切割機床自動完成切割加工，必須事先編制數(shù)控加工程序。我國早期的數(shù)控線切割機床采用的是3B、4B格式，目前仍在一些企業(yè)應用。近年來生產的數(shù)控線切割機床使用的是計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用符合國際標準的ISO格式。二、ISO格式編程表6-1 線切割數(shù)控系統(tǒng)特有

37、指令的功能和程序段的格式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝目前各種線切割數(shù)控系統(tǒng)所使用的ISO格式指令與國際標準基本一致，但也存在個別不同之處。在編程之前應仔細了解所選用數(shù)控線切割機床的規(guī)格、性能及數(shù)控系統(tǒng)所具有的功能，詳細閱讀該數(shù)控系統(tǒng)的編程說明書及指令格式等，尤其要注意區(qū)分那些指令形式相同而功能有所區(qū)別的指令和本系統(tǒng)特有的那些指令，然后按照具體機床規(guī)定使用的指令格式，將零件的尺寸、切割軌跡、電極絲半徑和放電間隙補償?shù)燃庸?shù)據(jù)編入加工程序。 指令功 能程 序 格 式G92設置電極絲的位置坐標，確定程序的加工起點G92 x坐標值1 y坐標值2坐標值：單位 mG40取消電極絲半徑和放電間隙補償G

38、40G41電極絲半徑和放電間隙左補償。沿電極絲切割軌跡的前進方向上，電極絲向左偏移指定量G41 DD：電極絲半徑與放電間隙之和G42電極絲半徑和放電間隙右補償。沿電極絲切割軌跡的前進方向上，電極絲向右偏移指定量G42 DD：電極絲半徑與放電間隙之和G50取消錐度G50 G51錐度左傾斜。沿電極絲切割軌跡的前進方向上，電極絲上端向左傾斜指定角度G51 AA: 錐度值G52錐度右傾斜，沿電極絲切割軌跡的前進方向上，電極絲下端向右傾斜指定角度G52 AA: 錐度值 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝此外，線切割數(shù)控系統(tǒng)還允許利用T或M功能指令以實現(xiàn)打開、關閉工作液泵，起動、關閉走絲機構，切割暫停或結束

39、等操作。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝例如，編制圖6-21所示沖裁凹模刃口的線切割加工程序，已知電極絲的直徑為0.20mm，放電間隙為0.01mm。其加工程序為：G92 x 0 y 0 定義加工起點坐標G90 采用絕對坐標系編程T84 打開工作液泵T86 起動走絲機構G41 D110 電極絲左補償G01 y -10000 直線插補G03 x 0 y 10000 I0 J10000 逆時針圓弧插補G01 x -51277G02 x -67690 y 18571 I0 J20000 順時針圓弧插補G03 x -95000 y 10000 I12310 J-8571 G01 x -10000G0

40、3 x -67690 y -18571 I15000 J0G02 x -51277 y -10000 I16413 J-11429G01 x 0 y -10000G40 取消電極絲補償T85 關閉工作液泵T87 關閉走絲機構M02 程序結束 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝又例如，編制一圓錐臺的線切割程序，已知圓錐臺的底圓直徑為40mm，高50mm，錐度為41，電極絲直徑為0.20mm，放電間隙為0.01mm。其加工程序為：G92 x -30000 y 0 定義加工起點坐標W60000 下導絲輪到工作臺面的高度H50000 零件的厚度S100000 工作臺面到上導絲輪的高度T84 打開工作液泵

41、T86 起動走絲機構G52 A4 加錐度，右傾斜G41 D110 加電極絲半徑和放電間隙左補償G01 x -20000 y 0 進刀線G02 x 20000 y 0 I20000 J0 加工錐面G02 x -20000 y 0 I-20000 J0G50 取消錐度G40 取消電極絲半徑和放電間隙左補償G01 x -30000 y 0 退刀線T85 關閉工作液泵T87 關閉走絲機構M02 程序結束 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝加工帶錐度的零件時，一般采用零件下平面上的輪廓形狀與尺寸編程，由上平面加工軌跡相對于下平面加工軌跡的偏置方向決定零件加工后的形狀。為了實現(xiàn)錐度加工，必須確定并輸入三個數(shù)

42、據(jù)：上導絲輪到工作臺面的高度S、下導絲輪到工作臺面的高度W及零件的厚度H。否則，即使程序中設置了錐度切割指令也無法正確執(zhí)行。三、3B格式編程3B格式程序段的格式，見表6-2。B xBYBJGZ分隔符x坐標值分隔符y坐標值分隔符計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝1坐標值x、y在3B格式中，使用相對（增量）坐標編程。加工平行于坐標軸的直線時， x和y均為0值；加工斜線時，以該斜線的起點作為編程原點，x、y為斜線的終點坐標值，由于此時x、y值僅用來表示斜線的角度，因此允許將兩值按相同的比例縮小或放大；加工圓弧時，編程原點取在圓心，x、y為圓弧起點的坐標值。x、y值的單位為m，

43、為負值時負號不寫。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝2分隔符B 因為x、y、J均為數(shù)值，為避免混淆，需要用分隔符將它們隔開。當x、y為零省略不寫時，分隔符必須寫。3計數(shù)方向G計數(shù)方向就是計數(shù)時，選擇作為投影軸的坐標軸方向。加工斜線時，必須用進給距離較長的一坐標軸作為控制進給長度的計數(shù)方向，以免漏步。以斜線的起點作為編程原點，若斜線在某坐標軸上的投影長度最長，就按該坐標軸方向計數(shù)。如圖6-22所示，可將坐標系以45線為界劃分成不同區(qū)域，當斜線的終點落在陰影區(qū)域內時，取 y軸方向為計數(shù)方向，記為Gy；落在陰影區(qū)域以外時，取x軸方向為計數(shù)方向，記為Gx。若斜線正好為45時，計數(shù)方向可任意選取Gy或G

44、x。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝加工圓弧時，應以與終點附近的圓弧趨于平行的坐標軸作為計數(shù)方向。如圖6-23所示，若圓弧終點落在陰影區(qū)域內，計數(shù)方向應取Gx；而圓弧終點落在非陰影區(qū)域時，計數(shù)方向應取Gy。當圓弧終點正好落在45線上時，可任意選取Gy或Gx。4計數(shù)長度J 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝計數(shù)長度是在計數(shù)方向的基礎上確定的，是從起點加工到終點時，切割軌跡在規(guī)定的計數(shù)方向上投影的總長度，單位為m。如圖6-24所示，切割斜線OA時，計數(shù)方向為Gx，計數(shù)長度為OB，在數(shù)值上等于A點的x坐標值；切割半徑為500mm的圓弧MN時，計數(shù)方向為Gx，計數(shù)長度為三段90圓弧在該方向上投影的總和

45、，即5003=1500。5加工指令Z加工指令是用來確定切割軌跡的形狀、起點或終點，所在象限和加工方向等信息的。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些指令，正確選用偏差計算公式、進行偏差計算、控制工作臺進給方向，從而實現(xiàn)機床的自動化加工。加工指令共有12種，可分為斜線和圓弧兩類。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝如圖6-25所示，被加工的線段是在I、II、III、IV象限的斜線時，加工指令分別用L1、L2、L3、L4表示；被加工的線段是與某坐標軸平行的直線時，根據(jù)進給方向，加工指令亦分別用L1、L2、L3、L4表示，為區(qū)別于斜線，在編程時取x=y=0。加工圓弧時，被加工的圓弧有可能跨越幾個象限，此時的加工指令應由圓弧

46、起點所在的象限及圓弧走向來確定。若起點在I、II、III、IV象限，并按順時針方向切割時，加工指令分別用SR1、SR2、SR3、SR4表示；按逆時針方向切割時，則分別用NR1、NR2、NR3、NR4表示。 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝例如，編制切割如圖6-26所示零件的加工程序。B B B04000 Gx L1B10000 B90000 B090000 Gy L1B30000 B40000 B060000 Gx NR1B10000 B90000 B090000 Gy L4四、4B格式編程 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝4B指令用于具有間隙補償功能和錐度補償功能的數(shù)控線切割機床的程序編制。

47、所謂間隙補償，指的是鉬絲在切割零件時，鉬絲中心運動軌跡能根據(jù)要求自動偏離編程軌跡一段距離（即補償量）。當補償量設定為偏移量f時，編程軌跡即為零件的輪廓線。顯然，按零件的輪廓編程要比鉬絲中心運動軌跡編程方便的多，軌跡計算也比較簡單。而且，當鉬絲磨損，直徑變小，當單邊放電間隙Z隨切割條件的變化而變化后，也無需改變程序，只需改變補償量即可。錐度補償指的是系統(tǒng)能根據(jù)要求，同時控制x、y、U、V四軸的運動，x、y為機床工作臺的運動，即零件的運動，U、V為上線架導輪的運動，它們分別平行于x、y，使鉬絲偏離垂直方向一個角度（即錐度），切割出具有錐度的零件來。14B指令編程格式BxByBJGZ正、負補 償分隔符x坐標值分隔符y坐標值分隔符計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（1）4B指令就是帶“”符號的3B指令 為了區(qū)別于一般的3B指令，故稱之為4B指令，4B指令格式見表6-3。表中的“”符號用以反映間隙補償信息和錐度補償信息，其它與3B指令完全一致。表6-3 4B格式程序段的格式 第六章 數(shù)控線切割機床的加工工藝（2）間隙補償切割