电火花线切割介绍.

安徽机电职业技术学院模具制造技术第二节数控线切割加工一、概述（一）线切割机床的加工原理1、电火花线切割加工也是利用电极和工件之间的脉冲放电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。其加工原理与电火花成型加工相同，但加工中利用的电极是金属丝（钼丝或铜丝），工件接在脉冲电源的正极，电极丝接负极。线切割机床安徽机电职业技术学院模具制造技术A．微细结构和复杂形状应用安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术安徽机电职业技术学院模具制造技术零件工艺分析手工自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频2、加工过程安徽机电职业技术学院模具制造技术3、快走丝、慢走丝线切割机床快走丝：0.08～0.2mm的钼丝作电极，往复循环，走丝速度为8～10m/s，加工精度为±0.01mm表面粗糙度Ra2.5~0.63µm。工作液为乳化液，如：DX-1、TM-1、502型。慢走丝:走丝速度是3～12m/min，电极丝广泛使用铜丝，直径约为0.03～0.35mm，单向移动，可达到加工精度±0.001mm，表面粗糙度为Ra0.32µm。价格比快走丝高。工作液为去离子水。安徽机电职业技术学院模具制造技术4、线切割加工特点1．与电火花成型相比不需要制作电极；2．电极丝沿长度方向运动，加工中损耗少。3．能加工精密、形状复杂而细小的内、外形面，以及高熔点、高硬度难切削的材料。4．自动化程度高，操作方便，周期短5．但不能加工母线不是直线的表面和盲孔。安徽机电职业技术学院模具制造技术二、数字程序的基本控制原理脉冲当量：一个进给脉冲，工作台只进给一步距离，是机床精度的重要参数。安徽机电职业技术学院模具制造技术三、3B格式程序编制数控程序就是用来控制机床，使机床按照预定要求进行切割加工。变换成机器可以接受的指令码，这个全过程称为程序的编制。3B格式是数控线切割机床所用的程序之一。（一）程序格式(无间隙补偿)BXBYBJGZ分隔符号X坐标值Y坐标值计数长度计数方向加工指令安徽机电职业技术学院模具制造技术1．分隔符号B用来将X、Y、J的数码分开，利于控制机识别。2．坐标值X、Y即X、Y坐标的绝对值，单位µm坐标原点为线段起点，X、Y分别取线段在对应方向上的增量，即该线段在相对坐标系中的终点坐标的绝对值。X、Y允许取比值，若X或Y为零时，X、Y值均可不写，但分隔符号保留。例B2000B0B2000GxL1可写为BBB2000GxL1。坐标原点为圆心，X、Y取圆弧起点坐标的绝对值，但不允许取比值。圆弧直线安徽机电职业技术学院模具制造技术3．计数方向GGx—取X方向进给总长度计数GY——取Y方向进给总长度计数用线段的终点坐标的绝对值进行比较，哪个方向数值大，就取该方向作为计数方向。即：|Y||X|时，取GY；|Y||X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。根据终点坐标的绝对值，哪个方向数值小，就取该方向为计数方向。与直线相反。即：|Y||X|时，取GY；|Y||X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。直线圆弧安徽机电职业技术学院模具制造技术4．计数长度J根据计数方向，选取直线或圆弧在该方向上的投影总和（绝对值），单位µm线AB：取GY弧CD：取GYJ=3000µm安徽机电职业技术学院模具制造技术5．加工指令Z根据被加工图形的形状，所在象限和走向等确定。控制台根据这些指令，进行偏差计算，控制进给方向看走向，看起点象限直线圆弧安徽机电职业技术学院模具制造技术B2000B3000B3000GyL2B2B3B3000GyL2B13500B0B13500GxL3，或BBB13500GxL3安徽机电职业技术学院模具制造技术B3000B4000B17000GySR3安徽机电职业技术学院模具制造技术例题：弧AB1)由终点坐标B（2，-9）判断，|Y||X|，计数方向取Gx；2）圆弧半径：计数长度：3)加工指令Z取SR34)程序B9000B2000B25880GxSR3?弧BA安徽机电职业技术学院模具制造技术（二）间隙补偿电极丝中心轨迹凸模凹模间隙补偿量：△R=电极丝半径r+放电间隙δ放电间隙δ约0.01mm安徽机电职业技术学院模具制造技术（三）编程步骤在编程前应了解数控线切割机床的规格及主要技术参数，数控装置的功能及适应程序代码格式。1．正确选择穿丝孔和电极丝切入位置穿丝孔是电极丝加工的起点，也是程序的原点，O点为穿丝孔。一般选工件的基准点附近。穿丝孔到工件之间有一条引入线段，称为引入程序段。在手工编程时，应减去一个间隙补偿量△R，从而保证图形位置的准确性。如OA段安徽机电职业技术学院模具制造技术3．确定加工路线根据工件的装夹情况，建立坐标系。正确的加工路线能减小工件的变形，保证加工精度。4．求各线段的各交点坐标值将图形分割成若干条单一的直线或圆弧，按图纸尺寸（平均尺寸）求出各线段的交点坐标值。5．编制程序6．程序检验空运行，即将程序输入数控装置后空走，检查机床的回零误差。2．计算间隙补偿量△R。安徽机电职业技术学院模具制造技术（四）编程实例编程的方法主要有手工编程和自动编程手工编程，间隙补偿量△R加在程序段中进行计算。自动编程，加工前将间隙补偿量输入机床的数控装置。编程时，按图纸的名义尺寸编制程序，补偿量不计算在程序段尺寸中，图形上所有非光滑连接处应加过渡圆弧修饰，使图形中不出现尖角。过渡圆弧的半径必须大于间隙补偿量R△R。这样，在加工时数控装置自动将图形圆弧处增大或减小一个的距离，实行补偿，而直线段保持不变。安徽机电职业技术学院模具制造技术编制如图所示凸凹模（图中尺寸为计算后的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为的钼丝Φ0.18mm，单边放电间隙为0.01mm。安徽机电职业技术学院模具制造技术①建立坐标系，确定穿丝孔位置切割凸凹模时，加工顺序应先内后外，选取Φ20圆的圆心Ｏ，其中穿丝孔位置分别是O点和B点。②确定自动补偿量△R=0.18/2+0.01=0.10mm③计算交点坐标应将图形分成单一的直线或圆弧安徽机电职业技术学院模具制造技术求F点的坐标值：因F点是直线FE与圆的切点，故其坐标值通过如图其余交点坐标可直接由图形尺寸得到安徽机电职业技术学院模具制造技术④编写程序直线段OA和BC段为引导程序段，需减去补偿量0.10mm。其余线段和圆弧不需考虑间隙补偿。切割时，由数控装置根据补偿特征，自动进行补偿，但在D点和E点需加过渡圆弧，取R=0.15mm。加工顺序为：先切割内孔，空走到外形B处，再按顺序切割，BCDEFCA安徽机电职业技术学院模具制造技术BBB9900GxL1穿丝切割，OA段B10000BB40000GyNR1内孔加工BBB9900GxL3AO段D拆丝BBB30000GyL4空走D装丝BBB4900GyL2BC段B59850B0B59850GxL1CD段B0B150B150GYNR4D点过渡安徽机电职业技术学院模具制造技术B0B29745B29745GYL2DE段B150B0B150GxNR1E点过渡圆弧B51445B18491B51445GxL2EF段B84561B23526B58456GxNR1FC段DD结束安徽机电职业技术学院模具制造技术四、4B格式程序编制程序格式BXBYBJBRGD或DDZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度分隔符号圆弧半径计数方向曲线形式加工指令有间隙补偿程序格式1．R为圆弧半径若加工图形中出现尖角时，取半径R大于间隙补偿量的圆弧过渡。2．D或DD凸圆弧用D表示，凹圆弧用DD表示。安徽机电职业技术学院模具制造技术五、ISO代码数控程序编制ISO代码进行数控编程是电加工控制发展的必然趋势。目前，部分厂家采用3B、4B和ISO并存的方式作为过渡。（一）程序段格式和程序格式P10N01G92XOYON02G01X5000Y5000N03G01X2500Y5000N04G01X2500Y2500N05G01XOYON06M02程序名字母和数字程序主体由若干个程序段组成程序结束指令安徽机电职业技术学院模具制造技术程序段格式N02G01X5000Y5000尺寸字电极丝运动坐标位置，X、Y、U、V、A、I、J等，后续数字为整数，单位µm,正、负号。加工指令G其后续有两位正整数，如G00～G99。顺序号字程序段的序号，N后续数字2～4位。如N03、N0010。安徽机电职业技术学院模具制造技术（二）ISO代码及其编程常用ISO指令代码1．G00为快速定位指令在线切割不加工情况下，使指定的某轴以最快速度移动到指令位置书写格式：G00X__Y__例如：G00X60000Y80000注意：如果程序中指定了G01、G02指令，则G00无效安徽机电职业技术学院模具制造技术2．G01直线插补指令在各个坐标平面内加工任意斜率直线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。书写格式：G01X___Y___例如：G92X20000Y20000G01X80000Y60000加工锥度的线切割机床具有X、Y、U、V工作台，则程序段格式为：G01X___Y____U___V___安徽机电职业技术学院模具制造技术3．G02、G03圆弧插补指令书写格式：G02X__Y__I__J__G03X__Y__I__J__注：G02—顺时针插补圆弧，G03—逆时插补X、Y——表示圆弧终点坐标I、J——圆心坐标，是圆心相对圆弧起点的增量值，I是X方向坐标，J是Y方向坐标。G02X30000Y30000I20000JOAB弧G03X45000Y15000I15000JOBC弧安徽机电职业技术学院模具制造技术4．G90、G91、G92坐标指令G90——绝对坐标指令。即移动指令终点坐标值X、Y都是以工件坐标系原点（程序的零点）为基准来计算的。书写格式：G90（单列一段）终点：80，60G91——增量坐标指令。即坐标值均以前一个坐标位置作为起点来计算下一点位置值。3B、4B格式均按此方法计算坐标点。书写格式：G91（单列一段）终点：60，40安徽机电职业技术学院模具制造技术G92——绝对坐标指令书写格式：G92X___Y___表示电极丝当前的位置在编辑坐标系中的坐标值，即加工程序的起点。G92X10000Y10000安徽机电职业技术学院模具制造技术例题G90编程P0010（程序名）N01G92X0Y0（确定加工程序起点）N02G01X10000Y0N03G01X10000Y20000N04G02X40000Y20000I15000J0N05G01X30000Y0N06G01X0Y0N07M02安徽机电职业技术学院模具制造技术G91编程P0011（程序名）N01G92X0Y0N02G91（后面为坐标增量编程）N03G01X10000Y0N04G01X0Y20000N05G02X30000Y0I15000J0N06G01X-10000Y-20000N07G01X-30000Y0N08M02安徽机电职业技术学院模具制造技术5．G05、G06、G07、G08、G10、G11、G12为镜像及交换指令G05——X轴镜像，X=-XG06——Y轴镜像，Y=-YG12——消除镜像。每进行镜像程序时，结束都需加该指令安徽机电职业技术学院模具制造技术6．G40、G41、G42为间隙补偿指令G41——左偏补偿指令格式：G41D_____G42——右偏补偿指令格式：G42D_____D表示间隙补偿量，计算方法与前面方法相同。左偏、右偏是沿加工方向看安徽机电职业技术学院模具制造技术7．G50、G51、G52锥度加工指令G51——锥度左偏指令，书写格式：G51A____G51A0.5沿走丝方向看电极丝向左偏离。顺时针加工，锥度左偏加工的工件为上大下小；逆时针加工，左偏时工件上小下大。驱动上导轮部位U、V工作台，使上导轮相对于X、Y工作台平移，获得所要求的锥角。可以解决凹模的漏料问题。安徽机电职业技术学院模具制造技术G52——锥度右偏指令，用此指令顺时针加