数控线切割实验指导书

2024-05-26

数控线切割实验指导书(通用9篇)

篇1:数控线切割实验指导书

数控线切割试验指导书

一、实验目的

1.了解数控线切割加工的原理、特点和应用。2.了解数控线切割机床的结构和保养常识。3.了解数控线切割机床的操作。

二、实验内容

1.讲解数控线切割机床的结构、原理、特点和应用。2.操作机床,加工简单的工件 3.学生上机演示。

三、实验设备

苏州金马线切割机床(DK7732F)一台。

四、线切割加工介绍

1、电火花线切割的起源

1943年前苏联拉扎连柯夫妇和古雪夫几乎同时分别发明了电蚀加工和阳极机械加工,1955年,前苏联提出电火花线切割加工(Wire Cut EDM,简称WEDM)方案并于次年生产出第一台电火花线切割机床。我国于1958年开始着手设计制造简易电火花线切割机床,并于1960年首次展出电火花线切割机样品。

2、电火花线切割加工原理

线切割加工是电火花加工的一种,其基本原理如图所示。

被切割的工件作为工件电极,钼丝作为工具电极,脉冲电源发出一连串的脉冲电压,加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液(图中未画出)。当钼丝与工件之间的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,工作液被击穿,在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道,产生瞬时高温,使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。电极丝与工件之间脉冲性地火花放电,电极丝沿其轴向(垂直或Z 方向)作走丝运动,工件相对于电极丝在X , Y平面内作数控运动,工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序,根据火花间隙状态作伺服进给移动,从而合成各种曲线轨迹,把工件切割成形.电火花线切割加工设备一般由脉冲电源、自动控制系统、机床床身和工作液循环过滤系统组成。脉冲电源为电火花加工提供放电能量;自动控制系统使电极与工件间维持适当的间隙距离(通常为数微米到数百微米),防止发生短路和拉弧烧伤等异常情况发生;机床给加工过程提供支撑,并使电极与工件的相对运动保持一定的精度,工作液有助于脉冲放电,并起冷却及间隙消电离(使通道中的带电粒子恢复为中性粒子)作用,循环过滤系统保证蚀出产物的有效排出,以防止工作液中的导电微粒过多而减小绝缘强度。

3、电火花线切割加工主要用途和适用范围

电火花加工方法是一种与机械加工性质完全不同的新工艺、新技术,它不同于普通车削等机加工,不是靠比工件材料更硬的刀具来切除工件上多余的部分,而是靠两电极间脉冲放电时产生的电腐蚀(包括热融化、气化,液动力、电子轰击等造成的工件及电极的腐蚀)对材料进行去除加工,可以用较软的材料来加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料,如果采用特殊方法还可用来加工半导体、甚至非导电体。主要用在模具加工行业,全世界约有70%的WEDM机床是用来加工模具的。

电火花线切割加工,是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,对于新型材料、传统冷加工困难的材料和复杂型腔等情况,线切割加工成为好的解决方法,为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径。

1)加工模具。适用于各种形状的模具。切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等,模具配合间隙、加工精度通常都能达到要求。还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。

2)加工电火花成形加工用的电极。一般穿孔加工用的电极和带锥度型腔加工用的电 极,以及铜钨、银钨合金之类的电极材料,同时也适用于加工微细复杂形状的电极。

3)加工零件。在试制新产品时,用电火花线切割在坯料上直接割出零件,加工薄件时还可多片叠在一起加工。在零件制造方面,可用于加工品种多,数量少的零件,特殊的、难加工材料的零件,材料试验样件,各种型孔、特殊凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工,异形槽、窄槽和标准缺陷的加工等。

苏州金马公司生产的线切割机床适合加工高精度、高硬度、高韧性的导电金属模具,样板及形状复杂的零件。广泛应用于电子仪器,家用电器,精密机械,轻工,军工等部门。能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料,如淬火钢、硬质合金等。加工时,钼丝与工件始终不接触,有0.01mm的左右的间隙,几乎不存在切削力;能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等;尺寸精度可达0.02~0.01mm,表面粗糙度Ra值可达1.6µm。

五、DK7732-F型机床的介绍: 一)、DK7732-F型数控线切割机床主要结构

数控线切割机床的外形如图所示,包括机床主机、脉冲电源、数控装置、工作液循环过滤四大部分。

1、机床主机部分:由床身、运丝机构、锥度装置、工作台、夹具与附件等组成。

1)床身:床身是一基座。因该机床切削力小,床身和地基采用垫铁接触。床身上安装中拖板,上拖板,通过螺母丝杆运动,实现工作台运动。床身后部连接立柱,锥度装置及卷丝筒组合件。

2)运丝部件与丝架:运丝部件上的卷丝筒旋转带动电极丝往复运动,丝架上的排丝轮,导轨保持电极丝的运动轨迹,导电块用来给电极丝加高频电。

3)锥度装置:线架的锥度通过两个步进电机控制十字拖板U、V向运动,实现锥度切割。4)工作台:工作台及上拖板,工作台上有T型槽,是用来安装夹紧装置。5)夹具与附件:本机床有一套夹具。

附件有上丝机构,紧丝轮组合,断丝保护装置,顶尖夹具等。

2、脉冲电源:又称高频电源,是线切割加工中提供加工电源的部件。调节功能如下: 1)、功率管个数选择开关:共8个开关,全部开通时加工峰值电流最大,全部关闭时峰值电流最小。根据加工工件的厚度选择功率管个数。一般厚度为2—5mm时开二至三只,5—10mm时开三至四只,最多开六个,留两个备用。2)、脉冲宽度开关:分10挡,可调节脉冲电流脉宽。脉宽大时,放电能量大,可加工较厚材料。加大脉宽还可加快加工速度,但对表面质量有影响。脉冲宽度选择4—5档。3)、脉冲间隔开关:调节脉冲脉间。脉间比例的调整,可提高加工的稳定性。脉冲间隔开关调节范围大于4小于12。

3、数控装置:以PC机为核心,配备HF编程软件。加工程序可用键盘输入或磁盘输入。其控制精度为±0.001mm,加工精度为±0.001mm。

4、工作液循环过滤:采用专门的乳化液,水泵强制循环。二)、机床的传动路线

机床机械部分主要由床身,工作台,运丝部件,线架,冷却系统,夹具,防水罩等部件组成。传动路线如下。

1、工作台的传动路线: X向:控制系统发出进给脉冲----步进电机Q----齿轮23/齿轮24----丝杆13----螺母14 Y向:控制系统发出进给脉冲----步进电机P----齿轮11/齿轮12----丝杆16----螺母15 控制系统 每发出一个进给脉冲,工作台就移动0.001mm,另外通过X、Y向两个摇手柄也可以让工作台实现X、Y向移动。

2、运丝部件的传动路线

电动机M----联轴节----卷丝筒高速旋转----齿轮17/齿轮18----齿轮19/齿轮20----丝杆22----螺母21带动拖板----行程开关。运丝部件带动电极丝按一定线速度运动,并将电极丝整齐的排绕在卷丝筒上,行程式开关控制卷丝筒的正反转。

3、线架

卷丝筒带动电极丝往复运动,排丝轮,导轮保持电极丝轨迹,导电块进电,两步进电机E、B控制锥度十字拖板U、V向运动,实现锥度切割。

U向:控制系统发出进给脉冲----步进电机E----齿轮10/齿轮9----丝杆5----螺母4 V向:控制系统发出进给脉冲----步进电机B----齿轮6/齿轮8----丝杆7----螺母3 摇手柄摇动蜗轮杆副,带动上悬臂升降,实现变跨距。

4、走丝方式:

卷丝筒——排丝轮——宝石挡丝块——导电块——上导轮——下导轮——导电块——宝石挡丝块——宝石棒——断丝保护——卷丝筒。用户可根据需要变更挂丝途径。三)、机床的润滑和维护保养

开机前,要将各润滑部位充分润滑以保证机床的寿命和性能。

六、数控线切割机床操作方法(现场讲述)

1、机床按钮面板:

两表:A 加工电流,V 工件与钼丝间隙电压

七开关:急停旋钮,运丝开关,水泵开关,高频开关

功放管开关,脉宽选择开关,脉间调节开关,1)急停按钮——按下急停按钮,运丝机构及水泵同时停止。指示灯同时亮起。2)运丝开关按钮——按下运丝ON按钮,运丝机构开始工作,运丝指示灯灭。3)水泵开关按钮——按下水泵ON按钮,水泵开始工作,水泵指示灯灭。4)脉冲电源开关按钮——按下脉冲电源ON按钮,脉冲电源接通。

2、操作步骤 1)、启动电源开关 2)、把加工程序输入控制主机,修改、检查、后置、存储、调用加工程序。3)、根据工件的厚度调节丝架跨距(允许在电极丝安装后调整,但必须在启动运丝电机前,切割工件时不得调节跨距)。4)、绕电极丝(电极丝缠绕结束后,应手动紧丝一到两遍,紧丝时应用力均匀),5)、工件安装在夹具上。6)、丝速选择:根据工件厚度决定丝速,工件越厚丝速越高。(允许运丝电机开机选择,但不得在切割时选择)7)、开运丝电机(不得接触运丝筒、电极丝和工件)。注意:确定手摇把不在丝筒上。8)、开水泵电机,调节喷水量。

开水泵时,请先把调节阀调至关状态,然后逐渐开启,调节至上下水柱包容电极丝,水柱射向切割区即可,水量不必太大。注意不要造成冷却液飞溅 9)、开高频,选择电参数:用户可根据对切割效率或表面粗糙度的要求进行选择。电极丝切入时,把脉冲间隔相对拉开,待切入后,稳定时再调节脉冲间隔,使加工电流满足要求。

10)启动程序运行,进入切割时,调节电位器旋钮,观察机床电流表,使指针稳定。(允许电流表指针略有晃动)

11)加工结束:应先关脉冲电源,然后关水泵电机,再关运丝电机,检查X、Y坐标是否到终点,到终点时拆下工件并检查质量;

(注:控制柜控制面板上有红色急停按钮,工作中如有意外情况或误操作发生,按下此开关即可断电停机。)

七、数控线切割机床编程方法(见HF使用说明书)

八、实验报告

实验报告要求:

1、用规范的实验报告纸

2、写清实验的目的、原理、内容、方法、设备等。

3、本实验为演示性实验,写出心得体会。

思考题

一、线切割加工的原理特点及应用。

二、如何上丝,调整,润滑?(保养“十字”作业方针?)清洁、紧固、调整、润滑、防腐。

三、如何提高加工的质量?

(1)合理安排切割路线。指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。

(2)正确选择切割参数。加工过程中应将各项参数调到最佳适配状态。对于不同的粗、精加工,其丝速、丝的张力和喷流压力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量,应在不断丝的前提下适当调高丝速和张力。(3)注意加工工件的固定。当加工工件行将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜,(4)实施少量多次加工。对于这个量,一般由机床的加工参数决定,

四、如何作异面合成? 随着生产技术的发展,要求数控线切割能切割加工具有落料角的冲模,亦即电极丝不仅能始终处于垂直运动状态,也能根据需要倾斜某一角度。其基本原理是:除了工件(工作台)能在X , Y 轴方向作数控运动外,电极丝的上支承(上导轮)在水平面内也可作小距离的运动,称作U ,V 轴运动。受编程软件等的限制,最初的四轴联动数控线切割机床只能切削上下截面相似的模具或工件.后来开发采用了可以对X , Y 轴和U ,V 轴分别编程的软件,于是可以切割出上下异形锥面的模具和工件,即所谓“天圆地方”形,可以切割出一边截面是红桃,另一边截面是草花的工件,只要在两端各自编程时定出电极丝切割的对应点.但是这类X , Y ,U ,V 四轴联动的切割方法仍加工不出螺旋表面、正弦曲线表面等多维复杂曲面来。

篇2:数控线切割实验指导书

一、普通机床结构认识

一、实验目的

掌握常用的械加工设备结构特点,通过具体结构认,掌握机床的具体工作过程。

二、实验用设备

1、车床

2、铣床

3、牛头刨床

4、钻床

三、实验步骤

1、查明实验机床的基本型号。

2、观察该实验机床的基本组成结构。

3、观察机床动作过程。

四、实验报告要求

1、写出本次试验目的和所用设备。

2、说明机床的基本组成结构。

3、说明机床动作过程。

实验二 小型数控车床、铣床结构认识

一、实验目的

数控车和数控铣床是机床中最常用机械加工设备,通过具体结构认识,掌握基本结构特点,并对数控机床结构有个整体的认识。

二、实验用设备

1、经济型数控车床。

2、经济型数控铣床。

三、实验步骤

1、确定实验数控车和数控铣床基本型号。

2、确定该实验机床的基本组成结构。

3、说明实验机床的基本特点。

四、实验报告要求

1、写出本次试验目的和所用设备。

2、说明机床的基本组成结构。

3、说明典型结构的特点。

试验

三、数控机床典型结构的认识

(数控机床主传动系统、进给传动系统认识、拉刀机构的认识)

一、实验目的

数控机床主传动、进给传动系统是机床机构中的关键结构,掌握主传动系统、进给传动系统的结构特点,对了解机床的基本功能非常关键。

二、实验用设备 经济型数控铣床。

三、实验步骤

1、观察机床主传动系统的组成

2、观察机床进给系统(包括进给电机、导轨类型、传动特点)

3、观察机床自动拉刀机构的操作过程及其工作原理。

四、实验报告要求

1、写出本次试验目的和所用设备。

2、说明典型机构的组成。

篇3:高档数控多线切割机床

高档机型—XQ300A高精度数控多线切割机床在湖南大学研发成功。该项成果及其应用, 突破了我国半导体材料切割加工技术瓶颈, 打破了国外进口同类设备长期垄断国内市场的局面。

该项目由湖南大学与湖南宇晶机器实业有限公司共同研发, 填补了我国在制造此类设备方面的空白, 其技术性能优于瑞士、日本同类产品, 价格仅为日本同类产品的50%、瑞士同类产品的30%~40%。该项目具有多项自主知识产权, 整体技术达到国际先进水平, 其中切割线的张力控制技术、收放线电机和主电机的同步技术优于国际领先水平。

多线切割是一种通过金属丝的高速往复运动把磨料带入加工区域进行研磨, 将半导体等硬脆材料同时切割的多片薄片的新型切割加工方法, 数控多线切割机已逐渐取代了传统的内圆切割, 成为硅片切割加工的主要方式。

篇4:数控线切割实验指导书

〓一、工件的分析

所谓“天圆地方”这个异形工件,指的是用线切割加工出一工件上表面为圆形,下表面为方形,上下表面为两个不同形状的工件。加工两个不同形状的工件就要有两个程式,上表面圆形与下表面方形固然有一定的锥度,所以我们还要考虑线切割机床轴的最大行程,这样才能保证工件不因锥度而影响工件割出来不是“天圆地方”的形状。

〓二、工件的绘图及加工程序要点

“天圆地方”这个工件,包括所有的异形工件,必须要注意的就是两个工件的绘图的“方位”要一致,因为“天圆地方”这个异形工件是由两个图形叠在一起组成的,如果方位不一致,两个工件叠在一起后就会出现如图1所示情况。

〓如果先画圆,文件名为01,我们是以坐标原点(0,0)来画的,那么画方形时,文件名为02,这时候就要注意了,要保证圆与方形相切,所以方形的中心点也应是圆的圆心点01,在绘图时,务必要注意的一个问题是两个工件的入丝点要一致,要在同一个方向,同一个位置入丝,如图2所示。

〓当绘好图后,接着就是做图形的加工路线程序了。加工程序的方向有正方向和反方向两个方向,圆形的绘图和方形的绘图是分开来绘的,所以两个图形的加工程序路线也是要分开来的。要注意的是,两个图形的加工方向必须要一样,不能一个图形是正方向,一个图形是负方向,如图3,如果两个图形的加工路线方向不一样,那么这个异形工件是加工不出来的。

三、文件的调出及加工前的设置

在加工前,要进行模拟一次,检查是否有超程的现象,文件的调出有先后之分,先后之分决定了异形工件的上下形状之分,“天圆地方”这个工件上面是圆形,下面是方形,所以在调出文件时要注意调出文件的顺序。圆的文件名是01,方形的文件名是02,我们要的形状是上圆下方,所以在模拟切割调出文件时,先调出02方形文件,后调出01圆形文件。

模拟切割完,如果行程没有出现超程的现象,下一步就是对工件进行加工了。加工前,要先对钼丝进行校正,主要是检查钼丝是否垂直,从而不影响加工的锥度,如图4所示,还要对X、Y方向进行校正,校正时钼丝在校正工具上的火花要均匀一致。钼丝校正好,工件装夹好,就可以进行加工了。首先把文件调出,在HL的界面按“W”快捷键选择“切割”指令,然后选择02文件(方形),选择了02文件之后屏幕上已显示出方形工件的图形,我们还要将01文件(圆形)叠加上来,按F3参数选择键后,选择锥度进入异形文件指令,然后选择01(圆形),此时,两图形已叠在一起了,还要输入丝架距,输入下导轮中心到刀面的距离(注意是下导轮中心到下刀面的距离),锥度为零,材料的厚度一定要输入,所以在安装材料前要把厚度测量好,这个厚度值决定所加工的度数及工件形状。

四、工件加工注意事项

为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品,必须对所用工件材料进行细致考虑。

(1)由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。

(2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。

(3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态,以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点,重新上丝再次进行加工,使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时,正常加工时,机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。

影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。

五、结语

用数控线切割加工异形工件的过程不是特别的复杂,只要注意以下几点问题,要加工异形工件也不是一件很困难的事。

(1)要注意两个工件的方位要一致。

(2)两个工件的走刀方向要一样。

(3)还要输入丝架距,输入下导轮中心到刀面的距离,(注意是下导轮中心到下刀面的距离),锥度为零,材料的厚度一定要输入。

(作者单位:开平市机电中等职业技术学校)

参考文献:

[1]王爱玲.数控编程技术[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2]单岩,夏天.数控线切割加工[M].北京:机械工业出版社,2009.

篇5:数控线切割教案(叶)

课题一 数控线切割加工

一.实习内容:

1.线切割加工原理及加工的特点。2.线切割机床的组成。

3.线切割加工工艺过程讲解及演示。4.学生线切割加工工艺的实际操作 二.目的和要求:

1.了解线切割加工的原理及线切割机床的组成。

2.通过线切割零件的实际加工,使学生掌握线切割加工的工艺过程,掌握基本绘图工具,能完成简单图形的绘制,并能生成加工代码,能合理选择加工电参数,加工出合格的零件。

3.通过实际加工,分析掌握线切割加工特点、装夹特点、加工范围及加工安全注意事项。三.教学方法:

课堂教学与现场教学相结合 四.教学手段:

多媒体(CAI课件),现场演示讲解 五.教学内容安排

1.讲解线切割加工的原理(20分钟)

线切割加工技术是线电极电火花加工技术,是电火花加工技术中的一种类型,简称线切割加工。

线切割机床采用钼丝或硬性铜丝作为电极丝。被切割的工件为工件电极,电极丝为工具电极。脉冲电源发出连续的高频脉冲电压,加到工件电极和工具电极上(电极丝)。在电极丝和工件之间加有足够的、具有一定绝缘性能的工作液。当电极丝和工件之间的距离小到一定程度时,工作液介质被击穿,电极丝和工件之间形成瞬间电火花放电,产生瞬间高温,生成大量热量,使工件表面的金属局部熔化,甚至汽化;再加上工件液体介质的冲洗作用,使得金属被腐蚀下来。这就是线切割机床的工作原理。

2.线切割加工的发展史、特点及应用(30分钟)(1)电加工技术发展简介

1943年,苏联科学家扎拉林柯夫妇发明了电火花加工的方法。19世纪50年代末,苏联发明了线切割机床。1969年,世界上第一台数控线切割机床问世。

线切割机床分两大类:一类是快走丝(WEDM-HS);一类是慢走丝(WEDM-LS)。

(2)线切割加工的特点

a、线切割加工可以用于一般切削方法难以加工或者无法加工的形状复杂的工件加工,如冲模、凸轮、样板、外形复杂的精密零件及窄缝等,尺寸精度可达0.01∽0.02mm,表面粗糙度Ra可达1.25μm。

b、线切割加工可以用于一般切削方法难以加工或者无法加工的金属材料或者半导体材料的零件进行加工,如淬火钢、硬质合金钢、高硬度金属等,但无法实现对非金属导电材料的加工。

c、线切割加工直接利用线电极电火花进行加工,可以方便地调整加工参数,如调节脉冲宽度、脉冲间隔、加工电流等,提高线切割加工精度,也可通过调节实现加工过程的自动化控制。

d、线切割加工效率较低,成本较高,不适合加工形状简单的批量零件。

3.介绍线切割加工安全操作规范(10分钟)

4.重点举例讲解线切割加工工艺过程及示范(40分钟)(1)自己设计图形,并绘出草图。

(2)使用AUTOCUT编控系统软件绘制图形,生成加工轨迹,生成TSK程序代码。

(3)在AUTOCUT编控软件的主界面上点“加工”键,再通过“读盘”键调出所需加工零件的图形及程序代码。

(4)检查,模拟加工运行轨迹,设置停顿点。(5)加工电参数的编辑、储存、调用。(6)装夹工件。

(7)对刀,运行程序代码,加工零件。(8)清洗,检验。5.现场操作演示(30分钟)

6.学生电脑房绘图、编写程序(80分钟)[数控线切割加工方案] 图纸(见附件)

设备: 数控线切割机床(DK7732—W3A)夹具: 压板螺栓 工具: 0.18MM钼丝 材料: Cr12 操作步骤:

1.使用AutoCAD 编控软件绘制图形,生成加工轨迹。2.执行和后置处理。

3.使用AutoCUT读入加工图形或轨迹 4.检查,模拟加工运行轨迹,设置停顿点。

5.加工电参数的编辑、储存、调用。6.装夹工件。

7.对刀,运行程序代码,加工零件。

8.清洗,检验。六 总结

篇6:数控线切割教学课题

【学习目标】

熟练掌握ISO代码编程方法并利用所编程序完成加工 【课

时】

知识学习4课时,技能训练2课时 【知识学习】

单个形状的加工包括开形状的加工及单个形状的凸、凹模的加工。

一、凸模的加工方法

凸模加工的定义

凸模(见图8-1)在模具中起着很重要的作用(凸模加工又叫镶件加工或冲头加工),它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。对于线切割工件余留部位切割的多次加工,首先必须解决被加工工件的导电问题,因为在高精度线切割加工中,电极丝的行走路线可能需要沿加工轨迹往复行走多次,才能保证被加工工件具有较低的表面粗糙度和较高的表面精度,这时线切割加工是靠工件余留部位起到导电作用,以保障电加工正常进行。但在进行工件余留部位的切割加工时,若第一次切割即切下工件余留部位,将会导致被切割部分与母体分离,以致导电回路中断,无法进行继续加工,所以从线切割加工的条件性和延续性考虑,必须使工件余留部位即使在多次切割的情况下也能保持与母体之间正常导电的要求。

图8-1 凸模加工的定义

凸模加工的技巧

在实际生产加工中,由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热力变形,故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割(见图8-2),尽可能避免开放式切割而发生变形。如果受限于工件毛坯而不能进行封闭式切割,对于方形毛坯件,在编程时应注意选择好切割路线或切割方向。切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系,避开应力变形的影响。一般情况下,合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序的末端,即将暂停点留在靠近毛坯端的部位。

当凸模外形规则时,线切割加工常将预留连接部分(暂停点,即为使工件在第1次的粗割后不与毛坯完全分离而预留下的一小段切割轨迹线)留在平面位置上,大部分精割完毕后,对预留连接部分只做一次切割,以后再由钳工修磨平整。

硬质合金凸模由于材料硬度高及形状狭长等特点,导致加工速度慢且容易变形,特别在其形状不规则的情况下,预留连接部分的修磨给钳工带来很大的难度。因此在线切割加工时可对其工艺进行适当的调整,使外形尺寸精度达到要求,免除钳工修磨工序。由于硬质合金硬度高,切割厚度大,导致加工速度慢,扭转变形严重,大部分外形加工及预留连接部分的加工均采取4次切割方式,且两部分的切割参数和偏移量(offset)均一致。第一次切割时,电极丝偏移量加大致0.5~0.8mm,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,使后面3次有足够的余量进行精割加工,这样可保证工件最后的尺寸精度。

二、凹模的加工方法

凹模加工的定义

凹模加工(见图8-3)指的是切割轨迹为封闭形状,电极丝的运动均在工件的内部切割。工件需要的是外部形状,如工件中间的孔加工即为凹模加工。

构成凹模加工轨迹的几个要素为加工形状、进刀线长度、退刀线长度、过切长度,暂停位置。加工形状即为加工的形状,如正方形。进刀线长度是指穿丝孔到起割点的距离。退刀线长度指的是电极丝上一次切割后返回的第二次切割开始点的长度,一般情况下与进刀线长度相同。过切长度指的是在切割完整圈形状后,为了对进刀线处进行工艺处理而多切出的一段距离,一般情况下不用。暂停位置指的是为了在工件切断之前作出警告而设置的暂停点。

凹模加工的技巧

凹模加工的技巧主要以如下几点: 电极丝的位置

切记电极丝的运动轨迹在切割形状的内部,如果电极丝的运动轨迹在切割形状的外部为凸模切割,则发生错误。

穿丝孔的位置

如果切割的形状不太大,穿丝孔可以位于工件的正中心,进退刀长度也可相同。如果工件过大,穿丝孔位置可以选择靠近工件边的地方(见图8-4),以缩短进刀线的长度,减少切割时间。

暂停点的设置

合理设置暂停点是一项有效的工艺。对于形状不大的工件,暂停长度可以为0.3mm或0.5mm。对于中型工件,暂停长度可以设为5~10mm,以便及时加入磁块吸住残料。对于大型工件,可以设置两个以上的暂停点,第一个暂停点为放入磁场或加入支撑,第二个暂停点才为切断前的报警信息。

三、开形状的加工方法

(四种加工方法:简易加工、3B编程加工、拖板加工和绘制封闭图形用暂停指令控制加工等,结合不同机床,给出实例)

(例如切断程序)

开形状的加工定义 开形状加工(见图8-5)指的是切割轨迹为不封闭的形状,起割点与切出点不在同一位置。开形状加工轨迹至少有三要素:切入线、切出线、工件切割线。开形状的加工技巧

开形状的加工技巧主要有: 电极丝的位置

开形状加工电极丝的位置极为重要。电极丝的轨迹偏移要根据工件的位置及切割方向来决定。如使用从左至右加工,工件(见图8-6)在左侧(剖面线部分),废料在右侧(空缺部分),那么电极丝的偏移则为向右偏移。也就是说电极丝的位置一定是在废料那一侧,才能保证工件的正确尺寸。

一定要引入线

篇7:数控线切割实验指导书

(本部分内容对于需要用线切割切直线,斜线,圆或是圆弧的朋友有很大的帮助,是本人参考其它资料,并自己进行了归纳总结的基础之上的一点心得体会,希望能给大家带来方便,本部分内容通用适于3C程序的编程之用)

目前,我国数控线切割机床常用3B程序格式编程,其格式如下所示:

程序格式:BXBYBJGZ(对于3C程序格式为CXCYCJGZ)分隔符号/X坐标值/分隔符号/Y坐标值/分隔符号/计数长度/计数方向/加工指令

1、分隔符号 B

因为X、Y、J均为数字,用分隔符号(B)将其隔开,以免混淆。

2、坐标值(X、Y)

一般规定只输入坐标的绝对值,其单位为μm,μm以下应四舍五入。

对于圆弧,坐标原点移至圆心,X、Y为圆弧起点的坐标值。

对于直线(斜线),坐标原点移至直线起点,X、Y为终点坐标值。允许将X和Y的值按相同的比例放大或缩小。

对于平行于X轴或Y轴的直线,即当X或Y为零时,X或Y值均可不写,但分隔符号必须保留。

3、计数方向G

选取X方向进给总长度进行计数,称为计X,用Gx表示;选取Y方向进给总长度进行计数,称为计Y,用Gy表示。

斜线的计数方向

(1)加工直线 可按右图选取:

|Ye|>|Xe|时,取Gy;

|Xe|>|Ye|时,取Gx;

|Xe|=|Ye|时,取Gx或Gy均可。圆弧的计数方向

(2)对于圆弧,当圆弧终点坐标在右图所示的各个区域时,若:

|Xe|>|Ye|时,取Gy;

|Ye|>|Xe|时,取Gx;

|Xe|=|Ye|时,取Gx或Gy均可。

4、计数长度J

计数长度是指被加工图形在计数方向上的投影长度(即绝对值)的总和,以μm为单位。

图3 例1斜线的G和J

例1,加工图3所示斜线OA,其终点为A(Xe,Ye),且Ye>Xe,试确定G和J。

因为|Ye|>|Xe|,OA斜线与X轴夹角大于45°时,计数方向取Gy,斜线OA在Y轴上的投影长度为Ye,故J=Ye。

图4 例2圆弧的G和J

例2,加工图4所示圆弧,加工起点A在第四象限,终点B(Xe,Ye)在第一象

限,试确定G和J。

因为加工终点靠近Y轴,|Ye|>|Xe|,计数方向取Gx;计数长度为各象限中的圆弧段在X轴上投影长度的总和,即J=JX1+JX2。

图5 例3圆弧的G和J

例3,加工图5所示圆弧,加工终点B(Xe,Ye),试确定G和J。

因加工终点B靠近X轴,|Xe|>|Ye|,故计数方向取Gy,J为各象限的圆弧段在Y轴上投影长度的总和,即J=Jy1+Jy2+Jy3。

5、加工指令Z

加工指令Z是用来表达被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的。控制系统根据这些指令,正确选择偏差公式,进行偏差计算,控制工作台的进给方向,从而实现机床的自动化加工。加工指令共12种,如图6所示。

a)直线加工指令 b)坐标轴上直线加工指令

c)顺时针圆弧指令 d)逆时针圆弧指令图6 加工指令

位于四个象限中的直线段称为斜线。加工斜线的加工指令分别用L1、L2、L3、L4表示,如图6a所示。与坐标轴相重合的直线,根据进给方向,其加工指令可按图6b选取。

篇8:数控火焰切割调火技巧归纳

众所周知,影响火焰切割质量的因素有很多,其中预热时间、火焰温度、割焰长短等都是较为重要的,上述三点统称为火焰切割调火,那么接下来,就火焰切割调火问题及技巧总结归纳,以便用户参考。

在了解火焰切割调火技巧之前,我们需要先明白在不同燃气比例下的三种切割焰。一般来说,在使用火焰切割方式时,通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰:中性焰(即正常焰),氧化焰,还原焰。正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳,有三个明显的区域,焰芯有鲜明的轮廓(接近于圆柱形)。焰芯的成分是乙炔和氧气,其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳质点组成。焰芯的温度达1000℃。还原区处于焰芯之外,与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物——氧化碳和氢组成,还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区,位于还原区之外,它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成,其温度在1200~2500℃之间变化。

这里我们所说的中性焰是正常切割时的状态,但在实际操作中,调火成功只是最后的结果,实际上出现氧化焰和还原焰的可能性还是比较高的,那么关于氧化焰和还原焰的特点是什么?以及出现氧化焰的还原焰的问题在那里?

氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的,其焰芯呈圆锥形,长度明显地缩短,轮廓也不清楚,亮度是暗淡的;同样,还原区和外焰也缩短了,火焰呈紫蓝色,燃烧时伴有响声,响声大小与氧气的压力有关,氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割,将会使切割质量明显地恶化。

还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的,其焰芯没有明显的轮廓,其焰芯的末端有绿色的边缘,按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔;还原区异常的明亮,几乎和焰芯混为一体;外焰呈黄色。当乙炔过剩太多时,开始冒黑烟,这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须的氧气造成的。

预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着被切工件板厚的增大和切割速度的加快,火焰的能量也应随之增强,但又不能太强,尤其在割厚板时,金属燃烧产生的反应热增大,加强了对切割点前沿的预热能力,这时,过强的预热火焰将使切口上边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰,又会使钢板得不到足够的能量,逼使减低切割速度,甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的。

篇9:金凤数控火焰切割机故障分析报告

一、故障表现:

在切割时机床出现抖动,在切割圆、圆弧、斜线时,由于阻力导致不匀速,导致切割面成波浪形,已排除排版的多段线原因。

二、故障原因:

1、轨道坑洼较多,坑洼出现的原因:(1)吸盘吊小板时出现跌落,砸到轨道。(2)切割的细颗粒熔渣掉在轨道上,机床行走就会在轨道面上压出小坑(轨道硬度低)。对轨道面的高点已处理,效果有限。

2、轨道接头有挤压造成的毛刺和高点,已处理,效果有限。

3、机床、轨道有不同程度的倾斜,特别在倾斜角度不同时,轨道边上的坑对机床影响很大。

4、伺服电机的减速机内部间隙较大,运行时噪音偏高(与另一台新减速机做对比)。初步判断减速器内齿轮磨损较大。

5、齿条多个接头磨损严重,接头处对机床行走影响较大。

6、减速机外齿轮已磨损。

三、处理建议:

1、先更换伺服电机的减速机。先排除减速机带来的不匀速。

2、更换减速机外齿轮。轨道磨平,重新找平安装,再安装齿条,并对磨损严重的齿条更换。

俞强

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