线切割仿真.doc

1.1 电火花线切割仿真加工实验1.1.1 实验目的 CAXA线切割是一个面向线切割机床数控编程的软件系统，在我国线切割加工领域有广泛的应用。它可以为各种线切割机床提供快速、高效率、高品质的数控编程代码，极大地简化数控编程人员的工作。CAXA线切割可以快速、准确地完成在传统编程方式下很难完成的工作，可为您提供线切割机床的自动编程工具，可使操作者以交互方式绘制需切割的图形，生成带有复杂形状轮廓的两轴线切割加工轨迹。CAXA线切割支持快走丝线切割机床，可输出3B、4B及ISO格式的线切割加工程序。其自动化编程的过程一般是：利用CAXA线切割的CAD功能绘制加工图形生成加工轨迹及加工仿真生成线切割加工程序将线切割加工程序传输给线切割加工机床。1.1.2 实验内容1、讲解CAXA线切割的界面、特点及应用。2、演示CAXA线切割自动化编程的过程。3、讲解CAXA中位图矢量化自动化编程过程。1.1.3 实验内容1、 熟练掌握CAXA线切割二维绘图的基本命令；2、 掌握其自动化编程的过程一般是：利用CAXA线切割的CAD功能绘制加工图形生成加工轨迹及加工仿真生成线切割加工程序将线切割加工程序传输给线切割加工机床。3、 熟练掌握CAXA线切割位图矢量化绘图方法及应用。1.1.4 实验设备CAXA线切割仿真软件1.1.5 软件简介CAXA线切割软件中的CAD模块是CAXA电子图板，具有很易学易用特点。采用图标式操作以及立即菜单切换选择，状态栏提示人机对话等方式使绘图变的很简单。具体见CAXA电子图板培训教程。 图 1 CAXA线切割绘图界面通过练习掌握软件技术要点。要点主要包括：基本绘图命令（状态栏的引导）；键盘命令使用；立即菜单栏的选择切换方法（ALT+数字键）；智能、导航等捕捉方式的应用；绘图命令：直线、圆弧、圆、矩形、样条线、点，椭圆、公式曲线、等距线等；修改命令：删除、平移、旋转、镜像、缩放，裁剪、过渡、齐边、打断等；工程标注：基本标注、连续标注、基准标注、公差标注等；图库操作：图库类型（标准件库、构件库、技术要求库）、图符调用与修改等。1.1.6 CAXA软件操作练习下面以一个凸凹模零件的加工为例说明其操作过程。凸凹模尺寸如图1所示，线切割加工的电极丝为0.1mm的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。 图1 要加工的凸凹模尺寸 一、绘制工件图形 1. 画圆 (1)选择“基本曲线圆”菜单项，用“圆心半径”方式作圆； (2)输入（0，0）以确定圆心位置，再输入半径值“8”，画出一个圆； (3)不要结束命令，在系统仍然提示“输入圆弧上一点或半径”时输入“26”，画出较大的圆，单击鼠标右键结束命令； (4)继续用如上的命令作圆，输入圆心点（40，30），分别输入半径值8和16，画出另一组同心圆。 2画直线 （1）选择“基本曲线直线”菜单项，选用“两点线”方式，系统提示输入“第一点（切点，垂足点）”位置； （2）单击空格键，激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”； （3）在R16的圆的适当位置上点击，此时移动鼠标可看到光标拖画出一条假想线，此时系统提示输入“第二点（切点，垂足点）”； （4）再次单击空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”； （5）再在R26的圆的适当位置确定切点，即可方便地得到这两个圆的外公切线； （6）选择“基本曲线直线”，单击“两点线”标志，换用“角度线”方式； （7）单击第二个参数后的下拉标志，在弹出的菜单中选择“X轴夹角”； （8）单击“角度=45”的标志，输入新的角度值“30”； （9）用前面用过的方法选择“切点”，在R16的圆的右下方适当的位置点击； （10）拖画假想线至适当位置后，单击鼠标左键，画线完成。 3作对称图形 （1）选择“基本曲线直线”菜单项，选用“两点线”，切换为“正交”方式； （2）输入（0，0），拖动鼠标画一条铅垂的直线； （3）在下拉菜单中选择“曲线编辑镜像”菜单项，用缺省的“选择轴线”、“拷贝”方式，此时系统提示拾取元素，分别点取刚生成的两条直线与图形左下方的半径为8和16的同心圆后，单击鼠标右键确认； （4）此时系统又提示拾取轴线，拾取刚画的铅垂直线，确定后便可得到对称的图形。 4作长圆孔形 （1）选择“曲线编辑平移”菜单项，选用“给定偏移”、“拷贝”和“正交”方式； （2）系统提示拾取元素，点取R8的圆，单击鼠标右键确认； （3）系统提示“X和Y方向偏移量或位置点”，输入（0，10），表示X轴向位移为0，Y轴向位移为-10； （4）用上述的作公切线的方法生成图中的两条竖直线。 5最后编辑 （1）选择橡皮头图标，系统提示“拾取几何元素”； （2）点取铅垂线，并删除此线； （3）选择“曲线编辑过渡”菜单项，选用“圆角”和“裁剪”方式，输入“半径”值20； （4） 依提示分别点取两条与X轴夹角为30的斜线，得到要求的圆弧过渡； （5）选择“曲线编辑裁剪” 菜单项，选用“快速裁剪”方式，系统提示“拾取要裁剪的曲线”，注意应选取被剪掉的段； （6）分别用鼠标左键点取不存在的线段，便可将其删除掉，完成图形。 二、轨迹生成及加工仿真 1. 轨迹生成 轨迹生成是在已经构造好轮廓的基础上，结合线切割加工工艺，给出确定的加工方法和加工条件，由计算机自动计算出加工轨迹的过程。下面结合本例介绍线切割加工走丝轨迹生成方法。 （1）选择“轨迹生成”项，在弹出的对话框中，按缺省值确定各项加工参数。 （2）在本例中，加工轨迹与图形轮廓有偏移量。加工凹模孔时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之内偏移进行“间隙补偿”。加工凸模时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之外偏移进行“间隙补偿”。补偿距离为R=d/2+Z= 0.06mm，如图2所示。把该值输入到“第一次加工量”，然后按确定。 图2 实际加工轨迹 （3）系统提示“拾取轮廓”。本例为凹凸模，不仅要切割外表面，而且要切割内表面，这里先切割凹模型孔。本例中有三个凹模型孔，以左边圆形孔为例，拾取该轮廓，此时R8mm轮廓线变成红色的虚线，同时在鼠标点击的位置上沿着轮廓线出现一对双向的绿色箭头，系统提示“选择链拾取方向”（系统缺省时为链拾取）。 （4）选取顺时针方向后，在垂直轮廓线的方向上又会出现一对绿色箭头，系统提示“选择切割的侧扁”。 （5）因拾取轮廓为凹模型孔，拾取指向轮廓内侧的箭头，系统提示“输入穿丝点位置”。 （6）按空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“圆心”，然后在R8mm的圆上选取，即确定了圆心为穿丝点位置，系统提示“输入退出点（回车则与穿丝点重合）”。 （7）单击鼠标右键或按回车，系统计算出凹模型孔轮廓的加工轨迹。 （8）此时，系统提示继续“拾取轮廓”，按上述方法完成另外两个凹模的加工轨迹。 （9）系统提示继续“拾取轮廓”。 （10）拾取AB段，此时AB段变成红色虚线。 （11）系统又顺序提示“选择链拾取方向”、“选择切割的侧边”、“输入穿丝点位置”和“输入退出点”，选择ABCDEFGHA的顺序加工，B点为顺序起点，此轮廓为外表面，选择加工外侧边，穿丝点调整到模胚之外，取点为P（-29.500，-48.178），退出点也选此点。 （12）单鼠标右键或按ESC键结束轨迹生成，选择编辑轨迹命令的“轨迹跳步”功能将以上几段轨迹连接起来。 2加工仿真拾取“加工仿真”，选择“连续”与合适的步长值，系统将完整地模拟从起步到加工结束之间的全过程。 三、生成线切割加工程序 选择“生成3B代码”项，然后选取生成的加工轨迹，即可生成该轨迹的加工代码。下面是得到的3B代码(D为暂停码，DD为停机码)。 四、代码传输 （1）选择“应答传输”项，系统弹出一对话框要求指定被传输的文件（在刚生成过代码的情况下，屏幕左下角会出现一个选择当前代码或代码文件的立即菜单）。 （2）选择目标文件后，按“确定”，系统提示“按键盘任意键开始传输（ESC退出）”，按任意键即可开始传输加工代码文件。 五、需要注意的几个问题 （1）CAXA线切割的工件几何的输入方式，除了交互式绘图外还可以直接读入其他CAD软件生成的图形数据及图像扫描数据。 （2）线切割加工的零件基本上是平面轮廓图形，一般不会切割自由曲面类零件。 （3）穿丝点位置应尽量靠近程序的起点，以缩短切割时间。程序的起点一般也是切割的终点，电极丝返回时必然存在重复位置误差，造成加工痕迹，使精度和外观质量下降，因此程序起点应选择在粗糙度较底的面上。当工件各面粗糙度要求相同时，则应选择在截面相交点。对于各切割面既无技术要求的差异又没有异面的交点的工件，则应选