
第六章-电火花线切割编程、加工工艺及实例ppt课件.ppt
132页第六章第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例电火花线切割编程、加工工艺及实例 6.1 电火花线切割编程电火花线切割编程6.2 线切割加工准备工作线切割加工准备工作6.3 线切割加工工艺线切割加工工艺习题习题6.1 电火花线切割编程电火花线切割编程§前面讲过线切割加工的具体特点及其线切割加工的工艺规律,在具体加工中一般按图6-1所示步骤进行§ 图6-1 线切割加工的步骤§目目前前生生产产的的线线切切割割加加工工机机床床都都有有计计算算机机自自动动编编程程功功能能,,即即可可以以将将线线切切割割加加工工的的轨轨迹迹图图形形自自动动生生成机床能够识别的程序成机床能够识别的程序§ 线线切切割割程程序序与与其其它它数数控控机机床床的的程程序序相相比比,,有有如下特点:如下特点:§ (1) (1) 线切割程序普遍较短,很容易读懂线切割程序普遍较短,很容易读懂§ (2) (2) 国内线切割程序常用格式有国内线切割程序常用格式有3B(3B(个别扩充个别扩充为为4B4B或或5B)5B)格式和格式和ISOISO格式其中慢走丝机床普遍格式其中慢走丝机床普遍采用采用ISOISO格式,快走丝机床大部分采用格式,快走丝机床大部分采用3B3B格式,格式,其发展趋势是采用其发展趋势是采用ISOISO格式格式( (如北京阿奇公司生产如北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床的快走丝线切割机床) )。
§6.1.1 线切割3B代码程序格式§线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组成的,它们的3B程序指令格式如表6-1所示 表6-1 3B程序指令格式 注:B为分隔符,它的作用是将X、Y、J数码区分开来;X、Y为增量(相对)坐标值;J为加工线段的计数长度;G为加工线段计数方向;Z为加工指令 §1. 1. 直线的直线的3B3B代码编程代码编程§1) x1) x,,y y值的确定值的确定§ (1) (1) 以以直直线线的的起起点点为为原原点点,,建建立立正正常常的的直直角角坐坐标标系系,,x x,,y y表表示示直直线线终终点点的的坐坐标标绝绝对对值值,,单单位位为为μ μmm§ (2) (2) 在直线在直线3B3B代码中,代码中,x x,,y y值主要是确定该值主要是确定该直线的斜率,所以可将直线终点坐标的绝对值除以直线的斜率,所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为它们的最大公约数作为x x,,y y的值,以简化数值的值,以简化数值§ (3) (3) 若若直直线线与与X X或或Y Y轴轴重重合合,,为为区区别别一一般般直直线线,,x x,,y y均可写作均可写作0 0也可以不写。
也可以不写§§ 如图6-2(a)所示的轨迹形状,请读者试着写出其x,y值,具体答案可参考表6-2注:在本章图形所标注的尺寸中若无说明,单位都为mm)§ 图6-2 直线轨迹§2) G2) G的确定的确定§ §GG用用来来确确定定加加工工时时的的计计数数方方向向,,分分GxGx和和GyGy直直线线编编程程的的计计数数方方向向的的选选取取方方法法是是::以以要要加加工工的的直直线线的的起起点点为为原原点点,,建建立立直直角角坐坐标标系系,,取取该该直直线线终终点点坐坐标标绝绝对对值值大大的的坐坐标标轴轴为为计计数数方方向向具具体体确确定定方方法法为为::若若终终点点坐坐标标为为(xe(xe,,ye)ye),,令令x=|xe|x=|xe|,,y=|ye|y=|ye|,,若若y
图6-3 G的确定 § §3) J3) J的确定的确定§ §J J为为计计数数长长度度,,以以μmμm为为单单位位以以前前编编程程应应写写满满六六位位数数,,不足六位前面补零,现在的机床基本上可以不用补零不足六位前面补零,现在的机床基本上可以不用补零§ § J J的的取取值值方方法法为为::由由计计数数方方向向GG确确定定投投影影方方向向,,若若G=GxG=Gx,,则则将将直直线线向向X X轴轴投投影影得得到到长长度度的的绝绝对对值值即即为为J J的的值值;;若若G=GyG=Gy,则将直线向,则将直线向Y Y轴投影得到长度的绝对值即为轴投影得到长度的绝对值即为J J的值§ § 4) Z 4) Z的确定的确定§ §加加工工指指令令Z Z按按照照直直线线走走向向和和终终点点的的坐坐标标不不同同可可分分为为L1L1、、L2L2、、L3L3、、L4L4,,其其中中与与+X+X轴轴重重合合的的直直线线算算作作L1L1,,与与-X-X轴轴重重合合的的直直线线算算作作L3L3,,与与+Y+Y轴轴重重合合的的直直线线算算作作L2L2,,与与-Y-Y轴轴重重合合的的直线算作直线算作L4L4,具体可参考图,具体可参考图6-46-4。
图6-4 Z的确定§综上所述,图6-2(b)、(c)、(d)中线段的3B代码如表6-2所示表6-2 3B代码§2. 圆弧的3B代码编程§1) x,y值的确定§以圆弧的圆心为原点,建立正常的直角坐标系,x,y表示圆弧起点坐标的绝对值,单位为μm如在图6-5(a)中,x=30000,y=40000;在图6-5(b)中,x=40000,y=30000 图6-5 圆弧轨迹§2) G2) G的确定的确定§GG用用来来确确定定加加工工时时的的计计数数方方向向,,分分GxGx和和GyGy圆圆弧弧编编程程的的计计数数方方向向的的选选取取方方法法是是::以以某某圆圆心心为为原原点点建建立立直直角角坐坐标标系系,,取取终终点点坐坐标标绝绝对对值值小小的的轴轴为为计计数数方方向向具具体体确确定定方方法法为为::若若圆圆弧弧终终点点坐坐标标为为(xe(xe,,ye)ye),,令令x=|xe|x=|xe|,,y=|ye|y=|ye|,,若若y
均可§由上可见,圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝由上可见,圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝对值大小决定,其确定方法与直线刚好相反,即取对值大小决定,其确定方法与直线刚好相反,即取与圆弧终点处走向较平行的轴作为计数方向,具体与圆弧终点处走向较平行的轴作为计数方向,具体可参见图可参见图6-5(c)6-5(c) §3) J3) J的确定的确定§圆圆弧弧编编程程中中J J的的取取值值方方法法为为::由由计计数数方方向向GG确确定定投投影影方方向向,,若若G=GxG=Gx,,则则将将圆圆弧弧向向X X轴轴投投影影;;若若G=GyG=Gy,,则则将将圆圆弧弧向向Y Y轴轴投投影影J J值值为为各各个个象象限限圆圆弧弧投投影影长长度度绝绝对对值值的的和和如如在在图图6-5(a)6-5(a)、、(b)(b)中中 ,, J1J1、、 J2J2、、 J3J3大大 小小 分分 别别 如如 图图 中中 所所 示示 ,,J=|J1|+|J2|+|J3|J=|J1|+|J2|+|J3| §4) Z4) Z的确定的确定§加工指令加工指令Z Z按照第一步进入的象限可分为按照第一步进入的象限可分为R1R1、、R2R2、、R3R3、、R4R4;按切割的走向可分为顺圆;按切割的走向可分为顺圆S S和逆和逆圆圆N N,于是共有,于是共有8 8种指令:种指令:SR1SR1、、SR2SR2、、SR3SR3、、SR4SR4、、NR1NR1、、NR2NR2、、NR3NR3、、NR4NR4,具体可参考图,具体可参考图6-66-6。
图6-6 Z的确定§例6.1 请写出图6-7所示轨迹的3B程序§图6-7 编程图形§解解 对图对图6-7(a)6-7(a),起点为,起点为A A,终点为,终点为B B,,§J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+2J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=1300000000=130000§故其故其3B3B程序为:程序为:§B30000 B40000 B130000 GY NR1B30000 B40000 B130000 GY NR1§对图对图6-7(b)6-7(b),起点为,起点为B B,终点为,终点为A A,,§J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=1700000000=170000§故其故其3B3B程序为:程序为:§B40000 B30000 B170000 GX SR4B40000 B30000 B170000 GX SR4§例6.2 用3B代码编制加工图6-8(a)所示的线切割加工程序。
已知线切割加工用的电极丝直径为0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm,图中A点为穿丝孔,加工方向沿A—B—C—D—E—F—G—H—A进行图6-8 线切割切割图形 §解 (1) 分析现用线切割加工凸模状的零件图,实际加工中由于钼丝半径和放电间隙的影响,钼丝中心运行的轨迹形状如图6-8(b)中虚线所示,即加工轨迹与零件图相差一个补偿量,补偿量的大小为在加工中需要注意的是E′F′圆弧的编程,圆弧EF(如图6-8(a)所示)与圆弧E′F′(如图6-8(b)所示)有较多不同点,它们的特点比较如表6-3所示表6-3 圆弧EF和E′F′特点比较表§(2) (2) 计计算算并并编编制制圆圆弧弧E′F′E′F′的的3B3B代代码码在在图图6-8(b)6-8(b)中中,,最难编制的是圆弧最难编制的是圆弧E′F′E′F′,其具体计算过程如下:,其具体计算过程如下: §以以圆圆弧弧E′F′E′F′的的圆圆心心为为坐坐标标原原点点,,建建立立直直角角坐坐标标系系, ,则则E E点的坐标为点的坐标为Υ ΥE E′=0.1mm =0.1mm §X XE E′= =§根据对称原理可得根据对称原理可得F′F′的坐标为的坐标为(-19.900(-19.900,,0.1)0.1)。
§ 根根据据上上述述计计算算可可知知圆圆弧弧E′F′E′F′的的终终点点坐坐标标的的Y Y的的绝绝对对值小,所以计数方向为值小,所以计数方向为Y Y§圆弧圆弧E′F′E′F′在第一、二、三、四象限分别向在第一、二、三、四象限分别向Y Y轴投影轴投影得到长度的绝对值分别为得到长度的绝对值分别为0.1 mm0.1 mm、、19.9 mm19.9 mm、、19.9 19.9 mmmm、、0.1 mm0.1 mm,故,故J=40000J=40000 §圆弧E′F′首先在第一象限顺时针切割,故加工指令为SR1§由上可知,圆弧E′F′的3B代码为§(3) 经过上述分析计算,可得轨迹形状的3B程序,如表6-4所示 表6-4 切割轨迹3B程序§例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加工程序,已知电极丝直径为0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm,图中O为穿丝孔拟采用的加工路线O-E-D-C-B-A-E-O图6-9 加工零件图§例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加工程序,已知电极丝直径为0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm,图中O为穿丝孔拟采用的加工路线O-E-D-C-B-A-E-O。
§解 经过分析,得到具体程序,如表6-5所示表6-5 切割轨迹3B程序§6.1.2 线切割ISO代码程序编制§1. ISO代码简介§同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样,线切割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令(即辅助功能指令),具体见表6-6 表6-6 常用的线切割加工指令表6-6 常用的线切割加工指令 对于以上代码,部分与数控铣床、车床的代码相同,下面通过实例来学习线切割加工中常用的ISO代码§例6.4 如图6-10(a)所示,ABCD为矩形工件,矩形件中有一直径为30 mm的圆孔,现由于某种需要欲将该孔扩大到35 mm已知AB、BC边为设计、加工基准,电极丝直径为0.18 mm,请写出相应操作过程及加工程序§图6-10 零件加工示意图§解解 上上面面任任务务主主要要分分两两部部分分完完成成,,首首先先将将电电极极丝丝定位于圆孔的中心,然后写出加工程序定位于圆孔的中心,然后写出加工程序§电极丝定位于圆孔的中心有以下两种方法:电极丝定位于圆孔的中心有以下两种方法:§方方法法一一::首首先先电电极极丝丝碰碰ABAB边边,,X X值值清清零零,,再再碰碰BCBC边边,,Y Y值值清清零零,,然然后后解解开开电电极极丝丝到到坐坐标标值值(40.09(40.09,,28.09)28.09)。
具体过程如下:具体过程如下:§(1) (1) 清清理理孔孔内内部部毛毛刺刺,,将将待待加加工工零零件件装装夹夹在线切切割割机机床床工工作作台台上上,,利利用用千千分分表表找找正正,,尽尽可可能能使使零零件件的的设设计计基基准准ABAB、、ACAC基基面面分分别别与与机机床床工工作作台台的的进进给给方向方向X X、、Y Y轴保持平行轴保持平行§(2) (2) 用用手手控控盒盒或或操操作作面面板板等等方方法法将将电电极极丝丝移移到到ABAB边边的的左左边边,,大大致致保保证证电电极极丝丝与与圆圆孔孔中中心心的的Y Y坐坐标标相相近近( (尽尽量量消消除除工工件件ABCDABCD装装夹夹不不佳佳带带来来的的影影响响,,理理想想情情况况下下工工件件的的ABAB边边应应与与工工作作台台的的Y Y轴轴完完全全平平行行,,而实际很难做到而实际很难做到) )§(3) (3) 用用MDIMDI方式执行指令:方式执行指令:§G80 X+G80 X+;;§G92 X0G92 X0;;§M05 G00 X-2.M05 G00 X-2.;;§ (4) (4) 用用手手控控盒盒或或操操作作面面板板等等方方法法将将电电极极丝丝移移到到BCBC边边的的下下边边,,大大致致保保证证电电极极丝丝与与圆圆孔孔中中心心的的X X坐坐标标相近。
相近§(5) (5) 用用MDIMDI方式执行指令:方式执行指令:§G80 Y+G80 Y+;;§G92 Y0G92 Y0;;§T90T90;; / /仅仅适适用用慢慢走走丝丝,,目目的的是是自自动动剪剪丝丝;;对快走丝机床,则需手动解开电极丝对快走丝机床,则需手动解开电极丝§G00 X40.09 Y28.09G00 X40.09 Y28.09;;§ (6) (6) 为保证定位准确,往往需要确认具体方法为保证定位准确,往往需要确认具体方法是:在找到的圆孔中心位置用是:在找到的圆孔中心位置用MDIMDI或别的方法执行或别的方法执行指令指令G55 G92 X0 Y0G55 G92 X0 Y0;然后再在;然后再在G54G54坐标系坐标系(G54 (G54 坐坐标系为机床默认的工作坐标系标系为机床默认的工作坐标系) )中按前面中按前面(1)(1)~~(4)(4)所所示的步骤重新找圆孔中心位置,并观察该位置在示的步骤重新找圆孔中心位置,并观察该位置在G55G55坐标系下的坐标值坐标系下的坐标值§若若G55G55坐标系的坐标值与坐标系的坐标值与(0(0,,0)0)相近或刚好是相近或刚好是(0(0,,0)0),,则说明找正较准确,否则需要重新找正,直到最后两次中心则说明找正较准确,否则需要重新找正,直到最后两次中心孔在孔在G55G55坐标系中的坐标相近或相同时为止。
坐标系中的坐标相近或相同时为止§ §方方法法二二::将将电电极极丝丝在在孔孔内内穿穿好好,,然然后后按按操操作作面面板板上上的的找找中心按钮即可自动找到圆孔的中心具体过程为:中心按钮即可自动找到圆孔的中心具体过程为:§ §(1) (1) 清清理理孔孔内内部部毛毛刺刺,,将将待待加加工工零零件件装装夹夹在线切切割割机机床床工作台上工作台上§ §(2) (2) 将电极丝穿入圆孔中将电极丝穿入圆孔中§ §(3) (3) 按下自动找中心按钮找中心,记下该位置坐标值按下自动找中心按钮找中心,记下该位置坐标值§ §(4) (4) 再再次次按按下下自自动动找找中中心心按按钮钮找找中中心心,,对对比比当当前前的的坐坐标标和和上上一一步步骤骤得得到到的的坐坐标标值值;;若若数数字字重重合合或或相相差差很很小小,,则则认认为为找中心成功找中心成功§(5) 若机床在找到中心后自动将坐标值清零,则需要同第一种方法一样进行如下操作:在第一次自动找到圆孔中心时用MDI或别的方法执行指令G55 G92 X0 Y0;然后再按用自动找中心按钮重新找中心,再观察重新找到的圆孔中心位置在G55坐标系下的坐标值若G55坐标系的坐标值与(0,0)相近或刚好是(0,0),则说明找正较准确,否则需要重新找正,直到最后两次找正的位置在G55坐标系中的坐标值相近或相同时为止。
§两种方法的比较:两种方法的比较:§ §利用自动找中心按钮操作简便,速度快,适用于圆度较好利用自动找中心按钮操作简便,速度快,适用于圆度较好的孔或对称形状的孔状零件加工,但若由于磨损等原因的孔或对称形状的孔状零件加工,但若由于磨损等原因( (如图如图6-116-11中阴影所示中阴影所示) )造成孔不圆,则不宜采用而利用设计基准造成孔不圆,则不宜采用而利用设计基准找中心不但可以精确找到对称形状的圆孔、方孔等的中心,还找中心不但可以精确找到对称形状的圆孔、方孔等的中心,还可以精确定位于各种复杂孔形零件内的任意位置所以,虽然可以精确定位于各种复杂孔形零件内的任意位置所以,虽然该方法较复杂,但在用线切割修补塑料模具中仍得到了广泛的该方法较复杂,但在用线切割修补塑料模具中仍得到了广泛的应用§ §综综上上所所述述,,线线切切割割定定位位有有两两种种方方法法,,这这两两种种方方法法各各有有优优劣劣,,但但其其中中关关键键一一点点是是要要采采用用有有效效的的手手段段进进行行确确认认一一般般来来说说,,线线切切割割的的找找正正要要重重复复几几次次,,至至少少保保证证最最后后两两次次找找正正位位置置的的坐坐标标值值相相同同或或相相近近。
通通过过灵灵活活采采用用上上述述方方法法,,能能够够实实现现电电极极丝丝定定位位精精度在度在0.005 mm0.005 mm以内,从而有效地保证线切割加工的定位精度以内,从而有效地保证线切割加工的定位精度图6-11 孔磨损§例6.5 请结合图6-12所示的锥度加工平面图和立体效果图理解锥度加工的ISO程序,并总结与锥度加工代码G50、G51、G52的用法G92 X-5000 Y0G92 X-5000 Y0;;G52 A2.5 G90 G01 X0G52 A2.5 G90 G01 X0;;G01 Y4700G01 Y4700;;G02 X300 Y5000 I300G02 X300 Y5000 I300;;G01 X9700G01 X9700;;G02 X10000 Y4700 J-300G02 X10000 Y4700 J-300;;G01 Y-4700G01 Y-4700;;G02 X9700 Y5000 I-300G02 X9700 Y5000 I-300;;G01 X300G01 X300;;G02 X0 Y-4700 J300G02 X0 Y-4700 J300;;G01 Y0G01 Y0;;G50 G01 X-5000G50 G01 X-5000;;M02M02;;图6-12 锥度加工实例解解: :上述锥度加工的实例上述锥度加工的实例, ,在锥度加工中要点如下:在锥度加工中要点如下:§(1) (1) G50G50、、G51G51、、G52G52分分别别为为取取消消锥锥度度倾倾斜斜、、电极丝左倾斜电极丝左倾斜( (面向平行方向面向平行方向) )、电极丝右倾斜。
电极丝右倾斜§(2) A(2) A为电极丝倾斜的角度为电极丝倾斜的角度, ,单位为单位为 度§(3) (3) 取取消消锥锥度度倾倾斜斜(G50)(G50)、、电电极极丝丝左左倾倾斜斜(G51)(G51)、、电电极极丝丝右右倾倾斜斜(G52)(G52)只只能能在在直直线线上上进进行行,,不能在圆弧上进行不能在圆弧上进行§(4) (4) 为了实现锥度加工,必须在加工前设置为了实现锥度加工,必须在加工前设置相关参数,不同的机床需要设置的参数不同,如相关参数,不同的机床需要设置的参数不同,如对沙迪克某机床需要设置以下四个参数对沙迪克某机床需要设置以下四个参数( (如图如图6-6-1313所示所示) ):: 图6-13 锥度加工参数§工工作作台台——上上模模具具距距离离( (即即从从工工作作台台到到上上模模具具为为止止的距离的距离) );;§工工作作台台——主主程程序序面面距距离离( (即即从从工工作作台台到到主主程程序序面面为为止止的的距距离离,,主主程程序序面面上上的的加加工工物物的的尺尺寸寸与与程程序序中中编制的尺寸一致,为优先保证尺寸编制的尺寸一致,为优先保证尺寸) );;§工工作作台台——副副程程序序面面距距离离( (即即从从工工作作台台上上面面到到另另一一个个有有尺尺寸寸要要求求的的面面的的距距离离,,副副程程序序面面是是另另一一个个希希望望有尺寸要求的面,此面的尺寸要求低于主程序面有尺寸要求的面,此面的尺寸要求低于主程序面) );;§工工作作台台——下下模模具具间间距距离离( (即即从从下下模模具具到到工工作作台台上上面的距离面的距离) )。
§在在图图6-136-13中中,,若若以以A—BA—B为为主主程程序序面面,,C—DC—D为为副副程序面,则相关参数值为:程序面,则相关参数值为:§工作台工作台——上模具距离=上模具距离=50.000 mm50.000 mm§工作台—主程序面距离=25.000 mm§工作台—副程序面距离=30.000 mm§工作台—下模具间距离=20.000 mm§在图6-13中,若以A—B为主程序面,E—F为副程序面,则相关参数值为:§ 工作台—上模具距离=50.000 mm§工作台—主程序面距离=25.000 mm§工作台—副程序面距离=0.000 mm§工作台—下模具间距离=20.000 mm§2. ISO代码编程§不同公司的ISO程序大致相同,但具体格式会有所区别,下面以北京阿奇公司FW系列快走丝机床的程序(为便于阅读,删除部分代码)为例说明ISO代码编程,其加工轨迹如图6-14所示 图6-14 加工轨迹示意图§H000=+00000000 H000=+00000000 H001=+00000100;H001=+00000100;§H005=+00000000;T84 H005=+00000000;T84 T86 T86 G54 G54 G90 G90 G92X+0Y+0G92X+0Y+0;; /T84/T84为为打打开开喷喷液液指指令令,,T86T86为为送电极丝送电极丝§C007C007;;§G01X+14000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+14000Y+0;G04X0.0+H005;§G41H001;G41H001;§C001;C001;§G01X+15000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+15000Y+0;G04X0.0+H005;§G03X-15000Y+0I-G03X-15000Y+0I-15000J+0;G04X0.0+H005;15000J+0;G04X0.0+H005;§X+15000Y+0I+15000J+0;G04X0.0+H005;X+15000Y+0I+15000J+0;G04X0.0+H005;§G40H000G01X+14000Y+0;G40H000G01X+14000Y+0;§M00;M00;§C007;C007;§G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;§T85 T87 M02; T85 T87 M02; /T85/T85为关闭喷液指令,为关闭喷液指令,T87T87为停止送电极丝为停止送电极丝§(:: (:: The The Cutting Cutting length= length= 109.247778 109.247778 MM );MM );§通过理解该程序,可总结出如下特点:通过理解该程序,可总结出如下特点:§(1) (1) 在在本本ISOISO代代码码编编程程中中,,通通过过C001C001等等代代码码来来调调用用加加工工参参数数,,C001C001设设定定了了加加工工中中的的各各种种参参数数( (如如ONON、、OFFOFF、、IPIP等等) )。
加加工工参参数数的的设设置置调调用用方方法法因因机机床床的的不不同同而而不不同同,,具具体体细细节节可可参参考考每每种种机机床床相应的操作说明书相应的操作说明书§采采用用ISOISO代代码码编编程程的的线线切切割割机机床床的的数数控控系系统统有有庞庞大大的的数数据据库库,,在在其其数数据据库库中中存存放放了了大大量量常常用用的的加工参数加工参数§(2) (2) G40G40、、G41G41、、G42 G42 分分别别为为取取消消刀刀补补、、左左刀刀补补( (即即向向着着电电极极丝丝行行进进方方向向,,电电极极丝丝左左侧侧偏偏移移) )、、右右刀刀补补( (即即向向着着电电极极丝丝行行进进方方向向,,电电极极丝丝右右侧侧偏偏移移) )§电极丝加补偿及取消补偿都只能在直线上进行,在圆弧上加补偿或取消刀补都会出错,如:§G40 G02 X20. Y0 I10. J0; (错误程序)§很多线切割的ISO程序可以直接改变电极丝补偿值大小(如图6-15所示)、补偿方向(如图6-16所示),而不需通过G40转换§例6.6 下面的程序是电极丝补偿值变更实例,其轨迹示意图如图6-15所示 图6-15 电极丝补偿示意图 G54 G92 X0 Y0;G54 G92 X0 Y0;G41 H000G41 H000;;G01 X10.G01 X10.;;X20.X20.;;H001 G01 X30.H001 G01 X30.;;X40.X40.;;H002 G01 Y-30.H002 G01 Y-30.;;H003 G01 X.H003 G01 X.;;G40 G01 Y0.G40 G01 Y0.;;M02M02;; §例6.7 下面的程序是电极丝补偿方向变更实例,其轨迹示意图如图6-16所示。
G90 G92 X0 Y0;G90 G92 X0 Y0;G41 H000;G41 H000;G01 X10; G01 X10; G01 X20;G01 X20;G42 H000;G42 H000;G01 X40;G01 X40;图6-16 电极丝补偿示意图 §例例6.8 6.8 请认真阅读下面的请认真阅读下面的ISOISO程序,并回答问题程序,并回答问题§H000=+00000000 H000=+00000000 H001=+00000100;H001=+00000100;§H005=+00000000;T84 H005=+00000000;T84 T86 T86 G54 G54 G90 G90 G92X+0Y+0;G92X+0Y+0;§C007;C007;§G01X+4000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+4000Y+0;G04X0.0+H005;§G41H000;G41H000;§C001;C001;§G41H000;G41H000;§G01X+5000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+5000Y+0;G04X0.0+H005;§ §G41H001;G41H001;§ §G03X-5000Y+0I-5000J+0;G04X0.0+H005;G03X-5000Y+0I-5000J+0;G04X0.0+H005;§ §X+5000Y+0I+5000J+0;G04X0.0+H005;X+5000Y+0I+5000J+0;G04X0.0+H005;§ §G40H000G01X+4000Y+0;G40H000G01X+4000Y+0;§ §M00;M00;/ /①①§ §C007;C007;§ §G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;§ §T85 T87;T85 T87;§ §M00;M00;/ /②②§M05G00X+20000;M05G00X+20000;§ §M05G00Y+0;M05G00Y+0;§ §M00;M00;/ /③③§ §H000=+00000000 H000=+00000000 H001=+00000100;H001=+00000100;§ §H005=+00000000; H005=+00000000; T84 T84 T86 T86 G54 G54 G90 G90 G92X+20000Y+0;G92X+20000Y+0;§ §C007;C007;§ §G01X+16000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+16000Y+0;G04X0.0+H005;§ §G41H000;G41H000;§ §C001;C001;§ §G41H000;G41H000;§ §G01X+15000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+15000Y+0;G04X0.0+H005;§ §G41H001;G41H001;§ §G02X-15000Y+0I-G02X-15000Y+0I-15000J+0;G04X0.0+H005;15000J+0;G04X0.0+H005;§ §X+15000Y+0I+15000J+0;G04X0.0+H005;X+15000Y+0I+15000J+0;G04X0.0+H005;§ §G40H000G01X+16000Y+0;G40H000G01X+16000Y+0;§ §M00; M00; § §C007;C007;§ §G01X+20000Y+0;G04X0.0+H005;G01X+20000Y+0;G04X0.0+H005;§ §T85 T87 M02;T85 T87 M02;§ §(:: (:: The The Cutting Cutting length= length= 135.663704 135.663704 MM MM ); );§ §(1) (1) 请画出加工出的零件图,并标明相应尺寸。
请画出加工出的零件图,并标明相应尺寸§ §(2) (2) 请在零件图上画出穿丝孔的位置请在零件图上画出穿丝孔的位置, ,并注明加工中的补偿量并注明加工中的补偿量§ §(3) (3) 上面程序中上面程序中①①、、②②、、③③的含义是什么?的含义是什么?§ §解解 (1) (1) 零零件件图图形形如如图图6-176-17所所示示,,这这是是用用线线切切割割跳跳步步加加工工同同心心圆的实例圆的实例§ §(2) (2) 由由H001=+00000100H001=+00000100可知,补偿量为可知,补偿量为0.1 0.1 ㎜§ §(3) (3) ①①的的含含义义为为::暂暂停停,,直直径径为为10 10 ㎜㎜的的孔孔里里的的废废料料可可能能掉下,提示拿走掉下,提示拿走§ § ②②的的含含义义为为::暂暂停停,,直直径径为为10 10 ㎜㎜的的孔孔已已经经加加工工完完,,提示解开电极丝,准备将机床移到另一个穿丝孔提示解开电极丝,准备将机床移到另一个穿丝孔§ § ③③的含义为:暂停,准备在当前的穿丝孔位置穿丝的含义为:暂停,准备在当前的穿丝孔位置穿丝。
图6-17 跳步加工零件图6.2 线切割加工准备工作线切割加工准备工作§6.2.1 6.2.1 电极丝穿丝电极丝穿丝§慢慢走走丝丝线线切切割割机机床床的的穿穿丝丝较较简简单单,,本本书书以以快快走走丝丝线线切切割割机机床床为为例例讨讨论论电电极极丝丝的的上上丝丝、、穿穿丝丝及及调调节节行程的方法行程的方法§1 1.上丝操作.上丝操作 §上上丝丝的的过过程程是是将将电电极极丝丝从从丝丝盘盘绕绕到到快快走走丝丝线线切切割割机机床床储储丝丝筒筒上上的的过过程程不不同同的的机机床床操操作作可可能能略略有有不不同同,,下下面面以以北北京京阿阿奇奇公公司司的的FWFW系系列列为为例例说说明明上上丝要点丝要点( (如图如图6-186-18、图、图6-196-19、图、图6-206-20所示所示) )§ 图6-18 上丝示意图图6-19 储丝筒操作面板图6-20 穿丝示意图 § (1) (1) 上上丝丝以以前前,,要要先先移移开开左左、、右右行行程程开开关关,,再再启启动动丝丝筒筒,,将将其其移移到到行行程程左左端端或或右右端端极极限限位位置置( (目目的的是是将将电电极极丝丝上上满满,,如如果果不不需需要要上上满满,,则需与极限位置有一段距离则需与极限位置有一段距离) )。
§ (2) (2) 上上丝丝过过程程中中要要打打开开上上丝丝电电机机起起停停开开关关,,并并旋旋转转上上丝丝电电机机电电压压调调节节按按钮钮以以调调节节上上丝丝电电机机的的反反向向力力矩矩( (目目的的是是保保证证上上丝丝过过程程中中电电极极丝丝有有均匀的张力,避免电极丝打折均匀的张力,避免电极丝打折) )§ (3) (3) 按按照照机机床床的的操操作作说说明明书书中中上上丝丝示示意意图图的的提示将电极丝从丝盘上到储丝筒上提示将电极丝从丝盘上到储丝筒上§2. 2. 穿丝操作穿丝操作§(1) (1) 拉拉动动电电极极丝丝头头,,按按照照操操作作说说明明书书说说明明依依次次绕绕接接各各导导轮轮、、导导电电块块至至储储丝丝筒筒( (如如图图6-206-20所所示示) )在在操操作作中中要要注注意意手手的的力力度度,,防防止止电电极极丝丝打折§(2) (2) 穿穿丝丝开开始始时时,,首首先先要要保保证证储储丝丝筒筒上上的的电电极极丝丝与与辅辅助助导导轮轮、、张张紧紧导导轮轮、、主主导导轮轮在在同同一一个个平平面面上上,,否否则则在在运运丝丝过过程程中中,,储储丝丝筒筒上上的的电电极极丝会重叠,从而导致断丝。
丝会重叠,从而导致断丝§(3) (3) 穿丝中要注意控制左右行程挡杆,使储穿丝中要注意控制左右行程挡杆,使储丝筒左右往返换向时,储丝筒左右二端留有丝筒左右往返换向时,储丝筒左右二端留有3 3~~5 mm5 mm的余量 §6.2.2 6.2.2 电极丝垂直找正电极丝垂直找正§ §在在进进行行精精密密零零件件加加工工或或切切割割锥锥度度等等情情况况下下需需要要重重新新校校正正电电极极丝丝对对工工作作台台平平面面的的垂垂直直度度电电极极丝丝垂垂直直度度找找正正的的常常见见方方法法有有两两种种,,一一种种是是利利用用找找正正块块,,一一种种是是利用校正器利用校正器§ §1 1.利用找正块进行火花法找正.利用找正块进行火花法找正§ §找正块是一个六方体或类似六方体找正块是一个六方体或类似六方体( (如图如图6-21(a)6-21(a)所所示示) )在校正电极丝垂直度时,首先目测电极丝的垂直在校正电极丝垂直度时,首先目测电极丝的垂直度,若明显不垂直,则调节度,若明显不垂直,则调节U U、、V V轴,使电极丝大致垂轴,使电极丝大致垂直工作台;然后将找正块放在工作台上,在弱加工条直工作台;然后将找正块放在工作台上,在弱加工条件下,将电极丝沿件下,将电极丝沿X X方向缓缓移向找正块。
方向缓缓移向找正块 §当当电电极极丝丝快快碰碰到到找找正正块块时时,,电电极极丝丝与与找找正正块块之之间间产产生生火火花花放放电电,,然然后后肉肉眼眼观观察察产产生生的的火火花花::若若火火花花上上下下均均匀匀( (如如图图6-21(b)6-21(b)所所示示) ),,则则表表明明在在该该方方向向上上电电极极丝丝垂垂直直度度良良好好;;若若下下面面火火花花多多( (如如图图6-6-21(c)21(c)所所示示) ),,则则说说明明电电极极丝丝右右倾倾,,故故将将U U轴轴的的值值调调小小,,直直至至火火花花上上下下均均匀匀;;若若上上面面火火花花多多( (如如图图6-6-21(d)21(d)所所示示) ),,则则说说明明电电极极丝丝左左倾倾,,故故将将U U轴轴的的值值调调大大,,直直至至火火花花上上下下均均匀匀同同理理,,调调节节V V轴轴的的值值,,使使电极丝在电极丝在V V轴垂直度良好轴垂直度良好§ 图6-21 用火花法校正电极丝垂直度§ §在在用用火火花花法法校校正正电电极极丝丝的的垂垂直直度度时时,,需需要要注注意意以以下几点:下几点:§ §(1) (1) 找找正正块块使使用用一一次次后后,,其其表表面面会会留留下下细细小小的的放放电电痕痕迹迹。
下下次次找找正正时时,,要要重重新新换换位位置置,,不不可可用用有有放放电电痕痕迹的位置碰火花校正电极丝的垂直度迹的位置碰火花校正电极丝的垂直度§ § (2) (2) 在在精精密密零零件件加加工工前前,,分分别别校校正正U U、、V V轴轴的的垂垂直直度度后后,,需需要要再再检检验验电电极极丝丝垂垂直直度度校校正正的的效效果果具具体体方方法法是是::重重新新分分别别从从U U、、V V轴轴方方向向碰碰火火花花,,看看火火花花是是否否均均匀匀,,若若U U、、V V方方向向上上火火花花均均匀匀,,则则说说明明电电极极丝丝垂垂直直度度较较好好;;若若U U、、V V方向上火花不均匀,则重新校正,再检验方向上火花不均匀,则重新校正,再检验§ §§(3) 在校正电极丝垂直度之前,电极丝应张紧,张力与加工中使用的张力相同§(4) 在用火花法校正电极丝垂直度时,电极丝要运转,以免电极丝断丝§2 2.用校正器进行校正.用校正器进行校正§校校正正器器是是一一个个触触点点与与指指示示灯灯构构成成的的光光电电校校正正装装置置,,电电极极丝丝与与触触点点接接触触时时指指示示灯灯亮亮它它的的灵灵敏敏度度较较高高,,使使用用方方便便且且直直观观。
底底座座用用耐耐磨磨不不变变形形的的大大理理石石或或花花岗岗岩岩制制成成( (如如图图6-226-22、、图图6-6-2323所示所示) )§使使用用校校正正器器校校正正电电极极丝丝垂垂直直度度的的方方法法与与火火花花法法大大致致相相似似主主要要区区别别是是::火火花花法法是是观观察察火火花花上上下下是是否否均均匀匀,,而而用用校校正正器器则则是是观观察察指指示示灯灯若若在在校校正正过过程程中中,,指指示示灯灯同同时时亮亮,,则则说说明明电电极极丝垂直度良好,否则需要校正丝垂直度良好,否则需要校正图6-22 垂直度校正器 图6-23 DF55-J50A型垂直度校正器§在在使使用用校校正正器器校校正正电电极极丝丝的的垂垂直直度度时时,,要要注注意意以下几点:以下几点:§(1) (1) 电极丝停止走丝,不能放电电极丝停止走丝,不能放电§(2) (2) 电极丝应张紧,电极丝的表面应干净电极丝应张紧,电极丝的表面应干净§(3) (3) 若加工零件精度高,则电极丝垂直度在校若加工零件精度高,则电极丝垂直度在校正后需要检查,其方法与火花法类似正后需要检查,其方法与火花法类似§6.2.3 6.2.3 工件的装夹工件的装夹§线线切切割割加加工工属属于于较较精精密密加加工工,,工工件件的的装装夹夹对对加加工工零零件件的的定定位位精精度度有有直直接接影影响响,,特特别别在在模模具具制制造造等加工中,需要认真、仔细地装夹工件。
等加工中,需要认真、仔细地装夹工件§ §线切割加工的工件在装夹过程中需要注意如下几点:线切割加工的工件在装夹过程中需要注意如下几点:§ §(1) (1) 确确认认工工件件的的设设计计基基准准或或加加工工基基准准面面,,尽尽可可能能使使设设计计或或加工的基准面与加工的基准面与X X、、Y Y轴平行§ §(2) (2) 工工件件的的基基准准面面应应清清洁洁、、无无毛毛刺刺经经过过热热处处理理的的工工件件,,在穿丝孔内及扩孔的台阶处,要清理热处理残物及氧化皮在穿丝孔内及扩孔的台阶处,要清理热处理残物及氧化皮§ §(3) (3) 工工件件装装夹夹的的位位置置应应有有利利于于工工件件找找正正,,并并应应与与机机床床行行程程相适应§ §(4) (4) 工工件件的的装装夹夹应应确确保保加加工工中中电电极极丝丝不不会会过过分分靠靠近近或或误误切切割机床工作台割机床工作台§ § (5) (5) 工工件件的的夹夹紧紧力力大大小小要要适适中中、、均均匀匀,,不不得得使使工工件件变变形形或翘起§ §§线切割的装夹方法较简单,常见的装夹方式如图6-24所示目前,很多线切割机床制造商都配有自己的专用加工夹具,图6-25所示为北京阿奇公司生产的专用夹具及装夹示意图,图6-26所示为3R专用夹具。
图6-24 常见的装夹方式图6-25 阿奇公司专用夹具及装夹示意图图6-25 阿奇公司专用夹具及装夹示意图图6-26 3R专用夹具§6.2.4 工件的找正§工件的找正精度关系到线切割加工零件的位置精度在实际生产中,根据加工零件的重要性,往往采用按划线找正、按基准孔或已成型孔找正、按外形找正等方法其中按划线找正用于零件要求不严的情况下具体找正方法请参考例6.46.3 线切割加工工艺线切割加工工艺§6.3.1 线切割穿丝孔§1.穿丝孔的作用§切割加工中,穿丝孔的主要作用有:§(1) 对于切割凹模或带孔的工件,必须先有一个孔用来将电极丝穿进去,然后才能进行加工§§(2) 减小凹模或工件切割加工中的变形由于切割中工件坯料的内应力会失去平衡而产生变形,影响加工精度,严重时切缝甚至会夹住、拉断电极丝综合考虑内应力导致的变形等因素,可以看出,图6-27中的图(c)最好在图(d)中,零件与坯料工件的主要连接部位被过早地割离,余下的材料被夹持部分少,工件刚性大大降低,容易产生变形,从而影响加工精度图6-27 切割凸模时穿丝孔位置及切割方向比较图§2 2.穿丝孔的注意事项.穿丝孔的注意事项§ §1) 1) 穿丝孔的加工穿丝孔的加工§ §穿穿丝丝孔孔的的加加工工方方法法取取决决于于现现场场的的设设备备。
在在生生产产中中穿穿丝丝孔孔常常常常用用钻钻头头直直接接钻钻出出来来,,对对于于材材料料硬硬度度较较高高或或工工件件较较厚厚的的工工件件,,则需要采用高速电火花加工等方法来打孔则需要采用高速电火花加工等方法来打孔§ §2) 2) 穿丝孔位置和直径的选择穿丝孔位置和直径的选择§ §穿穿丝丝孔孔的的位位置置与与加加工工零零件件轮轮廓廓的的最最小小距距离离和和工工件件的的厚厚度度有有关关,,工工件件越越厚厚,,则则最最小小距距离离越越大大,,一一般般不不小小于于3 3 mmmm在在实实际际中中穿穿丝丝孔孔有有可可能能打打歪歪( (如如图图6-28(a)6-28(a)所所示示) ),,若若穿穿丝丝孔孔与与欲欲加加工工零零件件图图形形的的最最小小距距离离过过小小,,则则可可能能导导致致工工件件报报废废;;若若穿穿丝丝孔孔与与欲欲加加工工零零件件图图形形的的位位置置过过大大( (如如图图6-28(b)6-28(b)所所示示) ),,则则会会增增加加切切割行程图割行程图6-286-28中,虚线为加工轨迹,圆形小孔为穿丝孔中,虚线为加工轨迹,圆形小孔为穿丝孔§穿穿丝丝孔孔的的直直径径不不宜宜过过小小或或过过大大,,否否则则加加工工较较困困难难。
若若由由于于零零件件轨轨迹迹等等方方面面的的原原因因导导致致穿穿丝丝孔孔的的直直径径必必须须很很小小,,则则在在打打穿穿丝丝孔孔时时要要小小心心,,尽尽量量避避免免打打歪歪或或尽尽可可能能减减少少穿穿丝丝孔孔的的深深度度如如图图6-296-29所所示示,,图图(a)(a)直直接接用用打打孔孔机机打打孔孔,,操操作作较较困困难难;;图图(b)(b)是是在在不不影影响响使使用用的的情情况况下下,,考考虑虑将将底底部部先先铣铣削削出出一一个个较较大大的的底底孔孔来来减减小小穿穿丝丝孔孔的的深深度度,,从从而而降降低低打打孔孔的的难难度度这这种种方方法法在在加工塑料模的顶杆孔等零件时常常应用加工塑料模的顶杆孔等零件时常常应用§穿穿丝丝孔孔加加工工完完成成后后,,一一定定要要注注意意清清理理里里面面的的毛毛刺刺,,以以避避免免加加工工中中产产生生短短路路而而导导致致加加工工不不能正常进行能正常进行图6-28 穿丝孔的大小与位置图6-29 穿丝孔高度§6.3.2 多次切割加工§线切割多次切割加工首先采用较大的电流和补偿量进行粗加工,然后逐步用小电流和小补偿量一步一步精修,从而得到较好的加工精度和光滑的加工表面。
目前,慢走丝线切割加工普遍采用了多次切割加工工艺,快走丝多次切割加工技术也正在探讨之中§下面以Sodick MARK21型机床的慢走丝程序来说明多次切割的特点 § §(ON (ON OFF OFF IP IP HRP HRP MAO MAO SV SV V V SF SF C C WT WT WS WS WC)WC)::§ §C001 C001 = = 003 003 015 015 2015 2015 112 112 480 480 090 090 8 8 0020 0020 0 0 009 000 000009 000 000§ §C002 C002 = = 002 002 014 014 2015 2015 000 000 490 490 073 073 5 5 4025 4025 0 0 000 000 000000 000 000§ §C003 C003 = = 001 001 010 010 1015 1015 000 000 490 490 072 072 3 3 4030 4030 0 0 000 000 000000 000 000§ §C004 C004 = = 000 000 006 006 0030 0030 000 000 110 110 072 072 1 1 4030 4030 0 0 000 000 000000 000 000§ §C005 C005 = = 000 000 005 005 0007 0007 000 000 110 110 071 071 1 1 4035 4035 0 0 000 000 000000 000 000§C901 = 000 005 0015 000 000 000 8 2060 0 000 000 000§C911 = 000 005 0015 000 000 000 7 2050 0 000 000 000§C921 = 000 005 0015 000 000 000 6 0050 0 000 000 000§;§H000 = +000000000 H001 = +000001960 H002 = +000001530;§ §H003 H003 = = +000001430 +000001430 H004 H004 = = +000001370 +000001370 H005 = +000001340;H005 = +000001340;§ §H006 H006 = = +000001330 +000001330 H007 H007 = = +000001305 +000001305 H008 = +000001285;H008 = +000001285;§ §N000(MAIN PROGRAM)N000(MAIN PROGRAM);;§ §G90;G90;§ §G54;G54;§ §G92X0Y0Z0;G92X0Y0Z0;§ §G29 /G29 /设置当前点为主参考点设置当前点为主参考点§ §T84; /T84; /高压喷流高压喷流§ §C001WS00WT00;C001WS00WT00;§G01Y4500;G01Y4500;§C001WS00WT0C001WS00WT00;0;§G42H001;G42H001;§M98P0010;M98P0010;§T85; T85; / /关关闭闭高高压压喷流喷流§C002WSWT00;C002WSWT00;§G41H002;G41H002;§M98P0030;M98P0030;§C003WS00WT0C003WS00WT00;0;§ §G42H003;G42H003;§ §M98P0020;M98P0020;§ §C004WS00WT00;C004WS00WT00;§ §G41H004;G41H004;§ §M98P0030;M98P0030;§ §C005WS00WT00;C005WS00WT00;§ §G42H005;G42H005;§ §M98P0020;M98P0020;§ §C901WS00WT00;C901WS00WT00;§ §G41H006;G41H006;§M98P0030;M98P0030;§C911WS00WC911WS00WT00;T00;§G42H007;G42H007;§M98P0020;M98P0020;§G921WS00WG921WS00WT00;T00;§G41H008;G41H008;§M98P0030;M98P0030;§M02;M02;§; ;§N0010(SUB PRO 1/G42)N0010(SUB PRO 1/G42)§G01Y7500;G01Y7500;§G02X0Y7500J-7500;G02X0Y7500J-7500;§M00; M00; §/ /圆圆孔孔中中的的废废料料完完全全脱脱离离工工件件本本体体,,提提示示操操作者查看废料是否掉在喷嘴上或是否与钼作者查看废料是否掉在喷嘴上或是否与钼§M00; M00; §丝丝接接触触,,以以便便及及时时处处理理,,避避免免断断丝丝;;若若处处于无人加工状态,则应删掉于无人加工状态,则应删掉§G40G01Y4500;G40G01Y4500;§M99;M99;§ §N0020 N0020 (SUB (SUB PRO PRO 2/G42)2/G42)§ §G01Y7500;G01Y7500;§ §G02Y7500J-7500;G02Y7500J-7500;§ §G40G01Y4500;G40G01Y4500;§ §M99;M99;§ § § §N0030(SUB N0030(SUB PRO PRO 2/G41)2/G41)§ §G01 Y7500;G01 Y7500;§ §G03X0Y7500J-7500;G03X0Y7500J-7500;§ §G40G01Y4500;G40G01Y4500;§ §M99;M99;§上上面面的的ISOISO程程序序切切割割的的零零件件形形状状是是一一直直径径为为10 10 mmmm的的圆圆孔孔( (如如图图6-306-30、、图图6-316-31所所示示) ),,其其特特点为:点为:§(1) (1) 首首先先采采用用较较强强的的加加工工条条件件C001(C001(电电流流较较大大、、脉脉宽宽较较长长) )来来进进行行第第一一次次切切割割,,补补偿偿量量大大,,然然后后一一次次采采用用较较弱弱的的加加工工条条件件逐逐步步进进行行精精加加工工,,电极丝的补偿量依次逐渐减小。
电极丝的补偿量依次逐渐减小§(2) (2) 相相邻邻两两次次的的切切割割方方向向相相反反,,所所以以电电极极丝丝的的补补偿偿方方向向相相反反如如第第一一次次切切割割时时电电极极丝丝的的补补偿偿方方向向为为右右补补偿偿G42G42,,第第二二次次切切割割时时电电极极丝丝的的补偿方向为左补偿补偿方向为左补偿G41G41§ §(3) 在多次切割时,为了改变加工条件和补偿值,需要离开轨迹一段距离,这段距离称为脱离长度如图6-29、图6-30所示,穿丝孔为O点,轨迹上的B点为起割点,AB的距离为脱离长度脱离长度一般较短,目的是为了减少空行程§ (4) 本程序采用了八次切割具体切割的次数根据机床、加工要求等来确定图6-30 第一次切割 图6-31 第二次切割 §上上面面切切割割的的是是凹凹模模( (或或孔孔状状零零件件) ),,若若用用同同样样的的方方法法来来切切割割凸凸模模( (或或柱柱状状零零件件)( )(如如图图6-32(a)6-32(a)所所示示) ),,则则在在第第一一次次切切割割完完成成时时,,凸凸模模( (或或柱柱状状零零件件) )就就与与工工件件毛毛坯坯本本体体分分离离,,第第二二次次切切割割将将切切割割不不到到凸凸模模( (或或柱柱状状零零件件) )。
所所以以在在切切割割凸凸模模( (或或柱柱状状零零件件) )时时,,大大多采用图多采用图6-32(b)6-32(b)所示的方法所示的方法 图6-32 凸模多次切割§如图如图6-32(b)6-32(b)所示,第一次切割的路径为所示,第一次切割的路径为§O—O1—O2—A—B—C—D—E—FO—O1—O2—A—B—C—D—E—F,,第第二二次次切切割割的的路路径径为为F—E—D—C—B—A—O2—F—E—D—C—B—A—O2—O1O1,,第第三三次次切切割割的的路路径径为为O1—O2—A—B—O1—O2—A—B—C—D—E—FC—D—E—F这这样样,,当当O2—A—B—C—D—O2—A—B—C—D—E E部部分分加加工工好好,,O2EO2E段段作作为为支支撑撑段段尚尚未未与与工工件件毛毛坯坯分分离离O2EO2E段段的的长长度度一一般般为为ADAD段段的的1/31/3左左右右,,太太短短了了则则支支撑撑力力可可能能不不够够在在实实际际中中可可采采用用的的处处理理最最后后支支撑撑段段的的工工艺艺方方法法很很多多,,下下面面介介绍常见的几种绍常见的几种§§(1) 首先沿O1F切断支撑段,在凸模(或柱状零件)上留下一凸台,然后再在磨床上磨去该凸台。
这种方法应用较多,但对于圆柱等曲边形零件则不适用§(2) 在以前的切缝中塞入铜丝、铜片等导电材料,再对O2E边多次切割§(3) 用一狭长铁条架在切缝上面,并将铁条用金属胶接在工件和坯料上,再对O2E边多次切割 §6.3.3 6.3.3 提高切割形状精度的方法提高切割形状精度的方法§ §1 1.增加超切程序和回退程序.增加超切程序和回退程序§ §电电极极丝丝是是个个柔柔性性体体,,加加工工时时受受放放电电压压力力、、工工作作介介质质压压力力等等的的作作用用,,会会造造成成加加工工区区间间的的电电极极丝丝向向后后挠挠曲曲,,滞滞后后于于上上、、下下导导丝丝口口一一段段距距离离( (如如图图6-33(b)6-33(b)所所示示) ),,这这样样就就会会形形成成塌塌角角( (如如图图6-33(d)6-33(d)所所示示) ),,影影响响加加工工精精度度为为此此可可增增加加一一段段超超切切程程序序,,如如图图6-33(c)6-33(c)中中的的A→A′A→A′段段,,使使电电极极丝丝最最大大滞滞后后点点达达到到程程序序节节点点A A,,然然后后辅辅加加A′A′点点的的回回退退程程序序A′→AA′→A,,接接着着再再执执行行原原程程序序,,便便可割出清角。
可割出清角§ §除除了了采采用用附附加加一一段段超超切切程程序序外外,,在在实实际际加加工工中中还还可可以以采采用用减减弱弱加加工工条条件件、、降降低低喷喷淋淋压压力力或或在在每每段段程程序序加加工工后后适适当当暂暂停停( (即加上即加上G04 G04 指令指令) )等方法来提高拐角精度等方法来提高拐角精度图6-33 工作中电极丝的挠曲 §2 2.减小线切割加工中的变形的手段.减小线切割加工中的变形的手段§1) 1) 采用预加工工艺采用预加工工艺§当线切割加工工件时,工件材料被大量去除,当线切割加工工件时,工件材料被大量去除,工件内部参与的应力场重新分布引发变形去除的工件内部参与的应力场重新分布引发变形去除的材料越多,工件变形越大;去除的材料越少,越有材料越多,工件变形越大;去除的材料越少,越有利于减少工件的变形因此,如果切割加工之利于减少工件的变形因此,如果切割加工之前,尽可能预先去除大部分的加工余量,使工件材前,尽可能预先去除大部分的加工余量,使工件材料的内应力先释放出来,将大部分的残留变形量留料的内应力先释放出来,将大部分的残留变形量留在粗加工阶段,然后再进行线切割加工由于切割在粗加工阶段,然后再进行线切割加工。
由于切割余量较小,变形量自然就减少了,因此,为减小变余量较小,变形量自然就减少了,因此,为减小变形,可对凸、凹模等零件进行预加工形,可对凸、凹模等零件进行预加工 §如如图图6-34(a)6-34(a)所所示示,,对对于于形形状状简简单单或或厚厚度度较较小小的的凸凸模模,,从从坯坯料料外外部部向向凸凸模模轮轮廓廓均均匀匀地地开开放放射射状状的的预预加加工工槽槽,,便便于于应应力力对对称称均均匀匀分分散散地地释释放放,,各各槽槽底底部部与与凸凸模模轮轮廓廓线线的的距距离离应应小小而而均均匀匀,,通通常常留留0.50.5~~2 2 mmmm对对于于形形状状复复杂杂或或较较厚厚的的凸凸模模,,如如图图6-34(b)6-34(b)所所示示,,采采用用线线切切割割粗粗加加工工进进行行预预加加工工,,留留出出工工件件的的夹夹持持余余量量,,并并在在夹夹持持余余量量部部位位开开槽槽以以防防该该部部位位残残留留变变形形图图6-356-35为为凹凹模模的的预预加加工工,,先先去去除除大大部部分分型型孔孔材材料料,,然然后后精精切切成成形形若若用用预预铣铣或或电电火火花花成成形形法法预预加加工工,,可可留留2 2~~3 3 mmmm的的余余量量。
若若用用线线切切割割粗粗加加工工法法进进行行预预加加工工,,国国产产快快速速走走丝丝线切割机床可留线切割机床可留0.50.5~~1 mm1 mm的余量 图6-34 凸模的预加工 图6-35 凹模的预加工§2) 2) 合理确定穿丝孔位置合理确定穿丝孔位置§ §许多模具制造者在切割凸模类外形工件时,常常直接许多模具制造者在切割凸模类外形工件时,常常直接从材料的侧面切入,在切入处产生缺口,残余应力从切口从材料的侧面切入,在切入处产生缺口,残余应力从切口处向外释放,易使凸模变形为避免变形,在淬火前先在处向外释放,易使凸模变形为避免变形,在淬火前先在模坯上打出穿丝孔,孔径为模坯上打出穿丝孔,孔径为3 3~~10 mm10 mm,待淬火后从模坯内,待淬火后从模坯内部对凸模进行封闭切割部对凸模进行封闭切割( (如图如图6-36(a)6-36(a)所示所示) )穿丝孔的位置穿丝孔的位置宜选在加工图形的拐角附近宜选在加工图形的拐角附近( (如图如图6-36(a)6-36(a)所示所示) ),以简化编,以简化编程运算,缩短切入时的切割行程切割凹模时,对于小型程运算,缩短切入时的切割行程切割凹模时,对于小型工件,如图工件,如图6-36(b))6-36(b))所示零件,穿丝孔宜选在工件待切割型所示零件,穿丝孔宜选在工件待切割型孔的中心;对于大型工件,穿丝孔可选在靠近切割图样的孔的中心;对于大型工件,穿丝孔可选在靠近切割图样的边角处或已知坐标尺寸的交点上,以简化运算过程。
边角处或已知坐标尺寸的交点上,以简化运算过程 图6-36 线切割穿丝孔的位置 §3) 3) 多穿丝孔加工多穿丝孔加工§ §采用线切割加工一些特殊形状的工件时,如果只采用线切割加工一些特殊形状的工件时,如果只采用一个穿丝孔加工,残留应力会沿切割方向向外释采用一个穿丝孔加工,残留应力会沿切割方向向外释放,造成工件变形,如图放,造成工件变形,如图6-37(a)6-37(a)所示若采用多穿丝所示若采用多穿丝孔加工,则可解决变形问题,如图孔加工,则可解决变形问题,如图6-37(b)6-37(b)所示,在凸所示,在凸模上对称地开四个穿丝孔,当切割到每个孔附近时暂模上对称地开四个穿丝孔,当切割到每个孔附近时暂停加工,然后转入下一个穿丝孔开始加工,最后用手停加工,然后转入下一个穿丝孔开始加工,最后用手工方式将连接点分开连接点应选择在非使用端,加工方式将连接点分开连接点应选择在非使用端,加工冲模的连接点应设置在非刃口端工冲模的连接点应设置在非刃口端 图6-37 多个穿丝孔加工§4) 4) 恰当安排切割图形恰当安排切割图形§线线切切割割加加工工用用的的坯坯料料在在热热处处理理时时表表面面冷冷却却快快,,内内部部冷冷却却慢慢,,形形成成热热处处理理后后坯坯料料金金相相组组织织不不一一致致,,产产生生内内应应力力,,而而且且越越靠靠近近边边角角处处,,应应力力变变化化越越大大。
所所以以,,线线切切割割的的图图形形应应尽尽量量避避开开坯坯料料边边角角处处,,一一般般让让出出8 8~~10 10 mmmm对对于于凸凸模模还还应应留留出出足足够够的的夹夹持余量§5) 5) 正确选择切割路线正确选择切割路线§切切割割路路线线应应有有利利于于保保证证工工件件在在切切割割过过程程中中的的刚度和避开应力变形影响,具体如图刚度和避开应力变形影响,具体如图6-276-27所示§6) 采用二次切割法§对经热处理再进行磨削加工的零件进行线切割时,最好采用二次切割法(如图6-38所示)一般线切割加工的工件变形量在0.03 mm左右,因此第一次切割时单边留0.12~0.2 mm的余量切割完成后毛坯内部应力平衡状态受到破坏后,又达到新的平衡,然后进行第二次精加工,则能加工出精密度较高的工件§ § 图6-38 二次切割法§6.3.4 6.3.4 线切割断丝原因分析线切割断丝原因分析§ §1 1.快走丝机床加工中断丝的主要原因.快走丝机床加工中断丝的主要原因§ §若在刚开始加工阶段就断丝,则可能的原因有:若在刚开始加工阶段就断丝,则可能的原因有:§ §(1) (1) 加工电流过大加工电流过大§ §(2) (2) 钼丝抖动厉害。
钼丝抖动厉害§ §(3) (3) 工件表面有毛刺或氧化皮工件表面有毛刺或氧化皮§ §若在加工中间阶段断丝,则可能的原因有:若在加工中间阶段断丝,则可能的原因有:§ §(1) (1) 电参数不当,电流过大电参数不当,电流过大§ §(2) (2) 进给调节不当,开路短路频繁进给调节不当,开路短路频繁§ §(3) (3) 工作液太脏工作液太脏§(4) 导电块未与钼丝接触或被拉出凹痕§(5) 切割厚件时,脉冲过小§(6) 丝筒转速太慢§若在加工最后阶段出现断丝,则可能的原因有:§(1) 工件材料变形,夹断钼丝§(2) 工件跌落,撞落钼丝 §在在快快走走丝丝线线切切割割加加工工中中,,要要正正确确分分析析断断丝丝原原因因,,采取合理的解决办法在实际中往往采用如下方法:采取合理的解决办法在实际中往往采用如下方法: §(1) (1) 减减少少电电极极丝丝( (钼钼丝丝) )运运动动的的换换向向次次数数,,尽尽量量消消除除钼钼丝丝抖抖动动现现象象根根据据线线切切割割加加工工的的特特点点,,钼钼丝丝在在高高速速切切割割运运动动中中需需要要不不断断换换向向,,在在换换向向的的瞬瞬间间会会造造成成钼钼丝丝松松紧紧不不一一致致,,即即钼钼丝丝各各段段的的张张力力不不均均,,使使加加工工过过程程不不稳稳定定。
所所以以在在上上丝丝的的时时候候,,电电极极丝丝应应尽可能上满储丝筒尽可能上满储丝筒§(2) (2) 钼丝导轮的制造和安装精度直接影响钼丝导轮的制造和安装精度直接影响钼丝的工作寿命在安装和加工中应尽量减小导轮钼丝的工作寿命在安装和加工中应尽量减小导轮的跳动和摆动,以减小钼丝在加工中的振动,提高的跳动和摆动,以减小钼丝在加工中的振动,提高加工过程的稳定性加工过程的稳定性 §(3) (3) 选选用用适适当当的的切切削削速速度度在在加加工工过过程程中中,,如如切切削削速速度度( (工工件件的的进进给给速速度度) )过过大大,,被被腐腐蚀蚀的的金金属属微微粒粒不不能能及及时时排排出出,,会会使使钼钼丝丝经经常常处处于于短短路路状状态态,,造成加工过程的不稳定造成加工过程的不稳定 §(4) (4) 保保持持电电源源电电压压的的稳稳定定和和冷冷却却液液的的清清洁洁电电源源电电压压不不稳稳定定会会使使钼钼丝丝与与工工件件两两端端的的电电压压不不稳稳定定,,从从而而造造成成击击穿穿放放电电过过程程的的不不稳稳定定冷冷却却液液如如不不定定期期更更换换会会使使其其中中的的金金属属微微粒粒成成分分比比例例变变大大,,逐逐渐渐改改变变冷冷却却液液的的性性质质而而失失去去作作用用,,引引起起断断丝丝。
如如果果冷冷却却液液在在循循环环流流动动中中没没有有泡泡沫沫或或泡泡沫沫很很少少、、颜颜色色发黑、有臭味,则要及时更换冷却液发黑、有臭味,则要及时更换冷却液§2.慢走丝机床加工中断丝的主要原因§慢走丝机床加工中出现断丝的主要原因有:§(1) 电参数选择不当§(2) 导电块过脏§(3) 电极丝速度过低§(4) 张力过大§(5) 工件表面有氧化皮§慢走丝加工中为了防止断丝,主要采取以下方法:§§(1) 及时检查导电块的磨损情况及清洁程度慢走丝线切割机的导电块一般加工了60~120 h后就必须清洗一次如果加工过程中在导电块位置出现断丝,就必须检查导电块,把导电块卸下来用清洗液清洗掉上面粘着的脏物,磨损严重的要更换位置或更新导电块§(2) (2) 有有效效的的冲冲水水( (油油) )条条件件放放电电过过程程中中产产生生的的加加工工屑屑也也是是造造成成断断丝丝的的因因素素之之一一加加工工屑屑若若粘粘附附在在电电极极丝丝上上,,则则会会在在粘粘附附的的部部位位产产生生脉脉冲冲能能量量集集中中释释放放,,导导致致电电极极丝丝丝丝产产生生裂裂纹纹,,发发生生断断裂裂因因此此加加工工过过程程中中必必须须冲冲走走这这些些微微粒粒。
所所以以在在慢慢走走丝丝线线切切割割加加工工中中,,粗粗加加工工的的喷喷水水( (油油) )压压力力要要大大,,在在精加工阶段的喷水精加工阶段的喷水( (油油) )压力要小压力要小§ (3) (3) 良良好好的的工工作作液液处处理理系系统统慢慢速速走走丝丝切切割割机机放放电电加加工工时时,,工工作作液液的的电电阻阻率率必必须须在在适适当当的的范范围围内内绝绝缘缘性性能能太太低低,,将将产产生生电电解解而而形形不不成成击击穿穿火火花花放放电电;;绝绝缘缘性性能能太太高高,,则则放放电电间间隙隙小小,,排排屑屑难难,,易引起断丝易引起断丝§因因此此,,加加工工时时应应注注意意观观察察电电阻阻率率表表的的显显示示,,当当发发现现电电阻阻率率不不能能再再恢恢复复正正常常时时,,应应及及时时更更换换离离子子交交换换树树脂脂同同时时还还应应检检查查与与冷冷却却液液有有关关的的条条件件,,如如检检查查加加工工液液的的液液量量,,检检查查过过滤滤压压力力表表,,及及时时更更换换过过滤滤器器,,以以保保证证加加工工液液的绝缘性能、洗涤性能和冷却性能,预防断丝的绝缘性能、洗涤性能和冷却性能,预防断丝。
§ §(4) (4) 适适当当地地调调整整放放电电参参数数慢慢走走丝丝线线切切割割机机的的加加工工参参数数一一般般都都根根据据标标准准选选取取,,但但当当加加工工超超高高件件、、上上下下异异形形件件及及大大锥锥度度切切割割时时常常常常出出现现断断丝丝,,这这时时就就要要调调整整放放电电参参数数较较高高能能量量的的放放电电将将引引起起较较大大的的裂裂纹纹,,因因此此就就要要适适当当地地加加长长放放电电脉脉冲冲的的间间隙隙时时间间,,减减小小放放电电时时间间,,减减低低脉脉冲冲能量,断丝也就会减少能量,断丝也就会减少§(5) 选择好的电极丝电极丝一般都采用锌和锌量高的黄铜合金作为涂层,在条件允许的情况,尽可能使用优质的电极丝§(6) 及时取出废料废料落下后,若不及时取出,可能与丝直接导通,产生能量集中释放,引起断丝因此在废料落下时,要在第一时间取出废料 习题习题1 1..若若线线切切割割机机床床的的单单边边放放电电间间隙隙为为0.02 0.02 mmmm,,钼钼丝丝直直径径为为0.18 0.18 mmmm,,则则加加工工圆圆孔孔时时的的补补偿偿量量为为( ( ) )A) 0.10 mm A) 0.10 mm B) 0.11 mm B) 0.11 mm C) 0.20 mm D) 0.21 mm C) 0.20 mm D) 0.21 mm2 2..用用线线切切割割机机床床加加工工直直径径为为10 10 mmmm的的圆圆孔孔,,当当采采用用的的补补偿偿量量为为0.12 0.12 mmmm时时,,实实际际测测量量孔孔的的直直径径为为10.02 10.02 mmmm。
若若要要孔孔的的尺尺寸寸达达到到10 10 mmmm,,则则采采用用的的补偿量为补偿量为( )( )§A) 0.10 mm A) 0.10 mm B) 0.11 mm B) 0.11 mm § C) 0.12 mm D) 0.13 mm C) 0.12 mm D) 0.13 mm3.用线切割机床不能加工的形状或材料为( )A) 盲孔 B) 圆孔 C) 上下异性件 D) 淬火钢4.请编制加工图6-39所示的线切割加工3B代码,已知线切割加工用的电极丝直径为0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm,A点为起点,加工方向为A—B—C—…图6-39 题4图 OO。












