6 特种加工实训教程(线切割加工综合训练)

《特种加工机床操作技能实训教程》1课题C-6数控电火花线切割加工综合训练一、实训目的及要求：通过简单图形加工、手动碰边加工、跳步加工、冲裁模加工、锥度加工以及异形件加工，进一步掌握线切割机床的操作，熟练掌握机床的操作技巧，为今后的学习打下坚实的基础。二、实训设备工具及量具：数控电火花线切割机床、特种加工专用油、钼丝、扳手、十字/一字螺丝刀、Q235钢板（厚度5-20mm）、铣刀、碎布、油扫、百分表、直角尺、游标卡尺、千分尺。三、实训内容及步骤：项目1：简单图形加工数控线切割机是加工各种精密的形状复杂的金属模具的专用机床，可加工各种硬度的金属材料，而且材料淬硬后对其切割状态更有利，适宜用它对模具作最后工序的加工，以减少淬火变形和表面氧化影响尺寸精度。本项目主要介绍简单图形的加工,并掌握线切割机床的操作步骤。1）、操作内容根据下图C6-1图样，加工出符合图样要求的工件图C6-1五角星加工2）、工量具准备《特种加工机床操作技能实训教程》2A、刀具、工件材料Ф0.18mm钼丝、Q235钢板(厚度5mm)B、量具钢尺（150mm，300mm）C、工具一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件3）、操作步骤A、线切割机的基本操作B、主机控制元件的操作开机顺序：A→B→C→D→E关机顺序：E→D→C→B→AC、加工完拆卸工件并清洗。★注意事项：A、电源总开关（空气开关）接触是否良好；B、电源启动按钮（ON）是否能真正启动机床运转或有没有漏电现象；C、微机电源的启动是否有漏电现象，传输线接口是否松动，在接触良好情况下方可开机运行。D、在自动编程时，注意起切点与工件的相对位置。E、装夹工件时用手旋紧螺母即可。F、工件伸出支架部分要大于实际尺寸。选择加工参数配比工作液1：10～18钼丝的安装上丝架利用CAXA软件画图传送机床生成代码工件的装夹校正加工工件E、开脉冲电源开关C、编程及加工操作B、开数控柜电源开关D、开主电源开关A、开机床总电源《特种加工机床操作技能实训教程》34）、项目评价序号考生具备下列技能吗学生自评老师评价备注是否是否1能说出线切割机床各部分的名称、结构（10）2能按照操作机床的步骤来加工工件（25）3掌握线切割加工工件的原理、注意事项（10）4掌握绘图软件进行绘制图形（25）5能按时清洁机床卫生，整理工量具（15）6能遵守车间的安全操作规程实习（15）78总体评价：评分表《特种加工机床操作技能实训教程》45)、相关知识准备数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部分图C6-2电火花线切割加工原理图1．工作液箱2.储丝筒3.电极丝4.供液管5.进电块6.工件7.夹具8.脉冲电源9.工作台拖板通常将电极丝与脉冲电源的负极相接，工件与脉冲电源的正极相接。线切割机床的型号线切割机床按电极丝运动的线速度,可分高速走丝和低速走丝两种。电极丝运动速度在8～10m/s范围内的为高速走丝,低于0.2m/s的为低速走丝。例如DK7725机床为高速走丝线切割机床,DK7632机床为低速走丝线切割机床,我国常采用高速走丝线切割机床。型号DK7725的含义如表所示。1.快走丝：5—12m/s，代号为“7”；2．慢走丝：0.1—0.5m/s，代号为“6”。型号：DK7725A改进型（第一次改进）基本参数代号（工作台横向行程为250mm系列代号（快走丝线切割机床）级别代号（电火花加工机床）机床通用特性代号（数控）机床类别代号（电加工机床）《特种加工机床操作技能实训教程》5项目2、手动碰边加工由于电火花加工在特种加工中是比较成熟的工艺之一，在民用，国防生产部门和科学研究中已经获得了广泛应用。通过项目一的学习我们可以知道数控线切割机不是依靠机械能利用刀具来切削工件，而是以电、热能量形式来进行加工。快走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25～2.5μm范围内，精度可达+/-0.002mm。因此，本项目主要学习的内容就是：通过手动碰边的方法，提高加工工件的精度。1）、操作内容根据图C6-3图样，加工出符合图样要求的工件图C6-3手动碰边2）、工量具准备工具一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件。量具内、外径千分尺(0～25mm/25～50mm)，杠杆百分表。刀具Ф0.18钼丝材料Ф16mm铣刀《特种加工机床操作技能实训教程》63）、操作步骤①、校正钼丝的垂直度（参阅相关知识准备）②、装夹工件后，用百分表校正图C6-4校正工件③、手工编程（参阅任务二的相关知识准备）BBB5190GYL2BBB2200GXL3BBB5200GYL4DD④、手动碰边转动刻度盘，让钼丝移动到铣刀处，用肉眼看缝隙的变化，反复调试，直到钼丝刚刚碰到工件即可（注：机床有自动碰边的功能，利用Ctrl+方向键可以碰任意的加工面）⑤、操作机床⑥、加工完拆卸工件，煤油清洗后用千分尺测量【操作技巧】用火花校正钼丝垂直度的时候，丝速应调到最慢的一档，电流选择最小。★注意事项百分表是一种精度比较高的量具，使用时小心操作，注意保养，及时清洁，避免影响测量杆上触头的生锈或损坏，影响其精度。《特种加工机床操作技能实训教程》74）、项目评价根据图样，加工出符合图样要求的工件。5）、相关知识准备百分表的使用用百分表校正或测量零件时，如图所示。应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件表面接触时，测量杆应有0.3～1mm的压缩量，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，检查指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后，再开始测量或校正零件的工作。如果是校正零件，此时开始改变零件的相对位置，读出指针的偏摆值，就是零件安装的偏差数值。图C6-5百分表序号考核内容配分评分标准自测老师测扣分总得分15±0.0150超差0.01扣5分22±0.0210超差0.01扣3分3粗糙度Ra3.210降一级扣2分4工件完整10酌情扣分5安全文明操作20酌情扣分6评分表《特种加工机床操作技能实训教程》8项目3、跳步加工模具线切割加工中的“工艺孔”是指为了保证最终的加工结果更好地满足图纸的要求而在线切割加工的特定工序阶段(加工之前或加工之中)所作出的具有一定形状和大小的孔。基于线切割加工的特点及测量方便等方面的考虑，线切割加工中所采用的“工艺孔”通常可以采用圆形、正方形或其他多种形状。本项目将对线割机加工中的跳步加工项目进行学习。1）、操作内容根据C6-7图样，加工出符合图样要求的工件图C6-6跳步加工的实物图图C6-7多型孔零件图《特种加工机床操作技能实训教程》92）、工量具准备刀具Ф0.18mm钼丝工件材料Q235钢（规格350x450x20）量具钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、工具一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件机床设备钻床3）、操作步骤①、在工件材料上，按照图样的尺寸要求，用钻床在已划好线的位置上分别钻3个Φ8mm的孔，并做好记号，并先加工较小的型孔，再加工较大的型孔，以避免最后加工小孔时将孔距误差带到小孔上，形成小孔的穿丝预孔不在小孔有效范围内，从而导致无法加工的现象产生。图C6-8钻孔②、拆开储丝筒上的钼丝，把钼丝穿在基准孔再装在储丝筒后，启动机床自动找中心功能；图C6-9自动找正《特种加工机床操作技能实训教程》10③、AUTOP绘图编程（参阅AUTOP绘图软件的相关知识准备）④、加工顺序：先加工A基准孔→加工完暂停拆丝→跳步→穿丝在B→孔中在继续加工→加工完暂停拆丝→跳步→穿丝在C孔中继续加工图C6-10加工顺序示意图★注意事项1）、加工完A基准孔后跳步时请按机床暂停键，如按错其他键（停止键）时再退回上一个孔进行对中，将影响测量精度；2）、每一次跳步之前都应该暂停拆丝，否则将损坏工件材料的完整。4）、项目评价图C6-11引入、引出线引入、引出线引入、引出线《特种加工机床操作技能实训教程》115）、相关知识准备①多型孔零件切割时线径补偿的应用在数控切割加工中，由于数控装置所控制的是电极丝的行走轨迹，而实际加工轮廓却是由丝径外圆和被切金属产生电蚀作用而形成的。和数控铣床加工轮廓时需要考虑补偿一样，线切割加工时也必须考虑这一尺寸偏差，这在切割加工中称之为线径补偿。其值通常为：f=丝半径+单边放电间隙（+精加工余量）同样，线径补偿的编程控制也有编程预补偿和机床补偿两种方法。在编程预补偿和机床补偿两种方式中，采用机床自动补偿更具有灵活性。若线径改变后需要变更一个偏移量，只需改变补偿量的大小的设定；对整个轮廓轨迹重新补偿计算工作，则由机床数控装置自动完成，更改过程简单方便。事实上，对于冲模零件的线切割加工后，采用机床补偿的方法相当方便。只需要按冲件图形尺寸编出一个程序，输入到机床控制系统中，以后再加工时再根据需要给定补偿量，再适当修改一下切入的程序段，即可分别加工出凸凹模及卸料板、固定板等的型孔。但是，如果采用编出预补偿，每变更一个偏移量值就必须对整个轮廓轨迹重新进行补偿编程计算，并且还需要重新将程序输入到数控装置中，因此工作量非常大。多型孔零件在用3B程序格式的高速走丝机床上通常都是在一次装夹的基础上采用各型孔独立编程加工的处理方法。如图是多型孔零件切割时各位置补偿需求的大致处理情况，序号考核内容配分评分标准自测老师测扣分总得分190±0.0210超差0.01扣3分240±0.02（2处）20超差0.01扣3分3φ50±0.0210超差0.01扣3分4R40±0.0210超差0.01扣3分5140±0.0510超差0.01扣3分6粗糙度Ra3.210降一级扣2分7工件完整10酌情扣分8安全文明操作20酌情扣分评分表《特种加工机床操作技能实训教程》12图C6-12补偿示意图②、数控线切割机床自动找中心的功能自动找中心即自动定位找到孔的中心。和找端面的原理相同，也是利用丝与工件间的短路信号进行检测定位的。找孔中心时，系统将自动先后对X、Y两轴的正负方向分别进行定位，根据某轴的正负两方向定位找正的位置值自动计算平均值并定位在其中间的位置处，则X、Y两轴的中间位置就是孔的中心。通常以先选的轴方向开始进行自动找中心(另一轴不再需要人工干涉)。事实上，精确定位找中心只是在对每一孔壁方向进行定位时采用和精找端面一样的反复多次定位的方法，整体上还是采用粗找中心的方法。在加工多型孔的时候也需要运用到机床的自动找中心的功能，以较小的型孔作为基准来加工其他的型孔。图C6-4图C6-13机床自动找正示意图引入、引出线引入、引出线引入线加载补偿引出线取消补偿跳步线（不补偿）跳步线（不补偿）引入、引出线X1X2Y1Y2《特种加工机床操作技能实训教程》13项目4、冲裁模加工特种加工中的数控精密电火花加工是现代模具加工的有力补充和延伸，是各类模具制作中都不可缺少的重要加工方法，并正向着精密化、智能化方向发展。在特殊加工场合，只要编制正确的程式，采用合理的加工方法，就可以实现设计制造中的特殊要求，生产出特殊的模具产品。在学习了前五个项目的基础上，本项目将进行综合的训练。1）、操作内容根据图样，加工出符合图样要求的工件图C6-14冲裁模加工2）、工量具准备刀具0.18mm钼丝工件材料ФQ235钢（规格80x80x10）量具钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、内外径千分尺（0～25mm/25～50mm）、杠杆百分表工具一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件机床设备钻床《特种加工机床操作技能实训教程》143）、操作步骤①、装钼丝后校正钼丝的垂直度②、装夹工件，用百分表校正③、绘图编程，生成程序④、在工件材料上先加工凸模，加工完检测精度⑤、拆钼丝后穿在已钻好的小孔里进行对刀⑥、计算补偿值输入电脑，加工凹模⑦、凹模加工完用煤油清洗、擦干，进行配合★注意问题①、在加工前务必用外径千分尺测量钼丝的直径，否则将影响补偿量的给定，导致尺寸不合格。②、工件因配合的关系需要倒圆角。除此，在配合的时候请保证配合面的清洁，避免因金属屑的残留导致在配合时发生摩擦，间隙变大，影响配合精度。4