数控电火花线切割机床操作方法

1 模块四 数控电火花线切割机床操作要领 2 本课题学习的内容主要是使你了解数控电火花线切割机床操作的基本 流程 教会你装夹工件 安装并校正线电极 并掌握确定加工参数的方 法 3 4 电火花线切割加工操作流程包括工件材料的选择 工艺基准的确定 穿丝孔的加工 工件的装夹 线电极的选择及位置校正 确定加工参 数 线切割加工等步骤 5 有些步骤的内容我们在模块三已学习过 在本模块着重介绍工件的装 夹 线电极的选择及位置校正 加工参数的确定等操作要点 6 工件的装夹 7 线切割加工工件的安装一般采用通用夹具及夹板固定 由于线切割加 工时作用力小 装夹时夹紧力要求不大 且加工时电极丝从上到下穿 过工件 被工件切割部分要悬空 因此对线切割工件的安装有一定有 要求 1 对工件装夹的一般要求 1 工件的装夹基准面要光洁无毛刺 对热处理后的工件表面的渣物及氧 化膜一定要清洁干净 以免造成夹丝或断丝 2 夹紧力要均匀 不得使工件变形或翘起 学习目标 知识目标 了解数控电火花线切割机床加工流程 能力目标 掌握数控电火花线切割装夹工件 校正线电极位置和确定加工参数的方 法 学会 HCKX 系列数控电火花线切割机床的基本操作方法 3 装夹位置要有利于工件的找正 且要保证在机床加工行程范围内 4 所用的夹具精度要高 以确保加工精度 5 细小 精密及薄壁工件应先固定在辅助夹具上再装夹到工作台 6 批量加工零件时 最好设计专用夹具以提高生产率 2 常用的工件装夹方式 1 悬臂支撑 如图 3 22 a 所示 此方式装夹方便 通用性强 适用于对加 工要求不高或悬臂部分较少的工件的装夹 2 两端支撑 如图 3 22 b 所示 此方式工件两端固定在夹具上 支撑稳定 定位精度高 适用于较大零件的装夹 3 桥式支撑 如图 3 22 c 所示 此方式是把两支撑垫铁放到两端支撑夹 具上 桥的侧面也可作定位面使用 使装夹更方便 通用性广 适用于 大 中 小工件的装夹 4 板式支撑 如图 3 22 d 所示 支承板按照常规工件形状制造出具有矩 形或圆形孔 易于保证装夹精度 适用于装夹常规工件及批量生产 5 复式支撑 如图 3 22 e 所示 此方式是把专用夹具固定在桥式夹具上 适用于批量生产 可节省装夹时间且保证加工工件的一致性 8 9 图 3 22 工件装夹方式 10 11 电极丝的选择及位置调整 1 电极丝的选择 目前快走丝机床常用的电极丝主要有钼丝和钨丝 广泛使用钼丝 线径为 0 06 0 25mm 钨丝耐腐蚀性好 抗拉强度高 但价格昂贵 只用于各种窄缝的细微加工 慢走丝机床的线电极一般 使用黄铜丝 线径为 0 1 0 3mm 2 电极丝的位置调整 线切割加工之前 应将电极丝调整到切割的 起始坐标位置上 方法有以下几种 1 目测法 对于要求较低的工件 在确定电极丝与工件基准的相对位置 时 可以直接利用目测 或借助放大镜来观察 如图 3 23 所示 是利用 穿丝孔处划出的十字基准线 观察电极丝与十字基准线的相对位置 电极丝的直径可根据工件加工切缝的宽窄 工件厚度和拐角尺寸来选择 一般情况下 加工带尖 角 窄缝的小型工件选用直径小的电极丝 加工厚大工件则选用直径较大的电极丝 可提高切割速度 工件安装后 应进行位置找正 常用的找正方法有 用百分表找正 划线法找正 固定基面法找正 等 移动工作台使电极丝中心分别与纵横方图向基准线重合 此时的坐标 值就是电极丝的中心位置 12 13 3 23 目测法调整电极丝位置 2 火花法 如图 3 24 所示 移动工作 14 台 使工件的基准面逐渐靠近电极丝 在发生火花时 记下工作台的相 应坐标值 再根据放电间隙推算电极丝的中心坐标 3 自动找中心 自动找中心是让电极丝在工件孔的中心定位 如图 3 25 所示 首先让电极丝在 X 轴方向移动与孔壁接触 记下坐标值 X1 然 后让电极丝反方向移动与孔壁接触 此时坐标值为 X2 再让电极丝返 回到 X1 X2 2 位置即为 X 方向中心 用相同方法在 Y 轴方向操作 反复几次 就可找到孔的中心位置 15 16 图 3 24 火花法调整电极丝位置 图 3 25 自动找中心 17 工艺参数的选择 18 工艺参数主要包括脉冲宽度 脉冲间隙 峰值电流等电参数和进给速 度 走丝速度等机械参数 在加工中应综合考虑各参数对加工的影响 合理地选择加工参数 在保证加工精度的前提下 提高生产率 降低加 工成本 1 脉冲宽度 脉冲宽度是指脉冲电流的持续时间 脉冲宽度与放电 量成正比 脉冲宽度越宽 切割效率越高 但电蚀物也随之增加 如果 不能及时排除则会使加工不稳定 表面粗糙度增大 2 脉冲间隙 脉冲间隙是指两个相邻脉冲之间的时间 脉冲间隙增 大 加工稳定但切割速度下降 减小脉冲间隙 可提高切割速度 但对 排屑不利 3 峰值电流 峰值电流是指放电电流的最大值 合理增大峰值电流 可提高切割速度 但电流过大 容易造成断丝 19 快走丝线切割加工脉冲参数的选择见表 3 3 20 表表 3 3 快走快走丝线丝线切割加工脉冲参数的切割加工脉冲参数的选择选择 21 应用 22 脉冲 宽度 ti s 23 电 流 峰 值 Ie A 24 脉冲 间 隔 tO s 25 空 载 电 压 V 26 快速切割或加工 大厚度工件 27 Ra 2 5 m 28 20 40 29 1 2 32 半精加工 Ra 1 25 2 5 m 33 6 2 0 34 6 12 35 精加工 Ra 1 25 m 36 2 6 37 4 8 30 为实 现稳 定加 工 一般 选 择 tO Ie 为 3 4 以 上 31 一 般 为 70 90 38 4 进给速度 工作台进给速度太快 容易产生短路和断丝 进给速度 太慢 会产生二次放电 影响加工表面质量 因此加工时 必须使工作 台的进给速度和工件被放电电的速度相当 39 5 走丝速度 一般情况下走丝速度根据工件厚度和切割速度来确定 40 四 线切割加工基本操作 41 线切割加工的操作和控制大多是在电源控制柜上进行的 下面以 HCKX 系列的数控电火花线切割机为例进行基本操作的说明 42 电源的接通与关闭 43 打开电源柜上的电气控制开关 接通总电源 44 拔出红色急停按按钮 45 按下绿色启动按钮 进入控制系统 46 上丝操作 上丝操作可以自动或手动进行 47 上丝路径如图 3 26 所示 48 49 图 3 26 上丝路径 1 储丝筒 2 导轨 3 上丝介轮 4 上丝电动机 1 按下储丝筒停止按钮 断开断丝检测开关 2 将丝盘套在上丝电动机上 并用螺母锁紧 3 用摇把将储丝筒摇至极限位置或与极限位置保留一段距离 4 将丝盘上电极丝一端拉出绕过上丝介轮 导轮 并将丝头固定在储丝 筒端部紧固螺钉上 5 剪掉多余丝头 顺时针转动储丝筒几圈后打开上丝电动机开关 拉紧 电极丝 6 转动储丝筒 将丝缠绕至 10 15mm 宽度 取下摇把 松开储丝筒停止 按钮 将调速旋钮调至 1 档 7 调整储丝筒左右行程档块 按下储丝开启按钮开始绕丝 8 接近极限位置时 按下储丝筒停止按钮 9 拉紧电极丝 关掉上丝电动机 剪掉多余电极丝并固定好丝头 自动上 丝完成 50 在手动上丝时 不需开启丝筒 用摇把匀速转动丝筒即可将丝上满 51 穿丝操作 穿丝路径如图 3 27 所示 52 53 图 3 27 穿丝路径 1 储丝筒 2 重锤 3 固定插销 4 张丝滑块 5 张紧轮 6 8 导轨 7 导电快 1 按下储丝筒停止按钮 2 将张丝支架拉至最右端并用插销定位 4 取下储丝筒一端丝头并拉紧 按穿丝路径依次 54 绕过各导向轮 最后固定在丝筒紧固螺钉处 5 剪掉多余丝头 用摇把转动储丝筒反绕几圈 6 拔下张丝滑块上的插销 手扶张丝滑块缓慢放松 55 到滑块停止移动 穿丝结束 56 4 储丝筒行程调整 穿丝完毕后 根据储丝筒上电极丝的多少和位置 在上丝和穿丝操作中要注意储丝筒上 下边丝不能交叉 摇把使用后 必须立即取下 以免误操作 使摇把甩出 造成人身伤害或设备损坏 上丝结束时 一定要沿绕丝方向拉紧电极丝再关断上丝电动 机 避免电极丝松脱造成乱丝 来确定储丝筒的行程 为防止机械性断丝 在行程档块确定的长度之 外 储丝筒两端还应有一定的储丝量 具体调整方法如下 1 用摇把将储丝筒摇至在轴向剩下 8mm 左右的位置停止 2 松开相应的限位块上的紧固螺钉 移动限位块至接近感应开关的中 心位置后固定 3 用同样方法调整另一端 两行程档块之间的距离即储丝筒的行程 57 5 建立机床坐标 系统启动后 首先应建立机床坐标 方法如下 1 在主菜单下移动光条选择 手动 中的 撞极限 功能 2 按 F2 功能键 移动机床到 X 轴负极限 机床自动建立 X 坐标 3 再用建立 X 坐标的方法建立另外几轴的坐标 4 选择 手动 中 设零点 功能将各个坐标系设零 机床坐标就建立起来了 58 6 工作台移动 移动工作台的方法一般有手动盒移动和键盘输入两 种 1 手动盒移动 1 在主菜单下移动光条 选择 手动 中的 手动盒 功能 2 通过手控盒上的移动速度选择开关 选择移动速度 3 按要移动的轴所对应的键 就可以实现工作台移动 2 键盘输入移动 1 在主菜单下移动光条 选择 手动 中的 移动 功能 2 从 移动 子菜单中选择 快速定位 子功能 3 通过按键盘上的键输入数据 4 按 Enter 键 工作台开始移动 59 7 程序的编制与校验 1 在主菜单下移动光条 选择 文件 中 编辑 功能 2 按 F3 功能键 编辑新文件 并输入文件名 3 用键盘输入源程序 选择 保存 功能将程序保存 4 在主菜单下移动光条 选择 文件 中 装入 功能 调入新文件 5 选择 校验画图 子功能 系统自动进行校验 并显示出图形 6 显示图形若正确 选择 运行 菜单的 模拟运行 子功能 机床将模拟加 工 不放电空运行一次 工作台上不装夹工件 60 8 电极丝找正 在切割加工之前 必须对电极丝进行找正操作 步骤 如下 1 保证工作台面和找正器各面干净无损坏 2 移动 Z 轴至适当位置后锁紧 将找正器底面靠实工作台面 长度方向平 行于 X 轴或 Y 轴 3 用手控盒移动 X 轴或 Y 轴坐标 至电极丝贴近找正器垂直面 4 选择 手动 菜单中的 接触感知 子功能 5 按 F7 键 进入控制电源微弱放电功能 丝筒启动 高频打开 6 在手动方式下 调整手控盒移动速度 移动电极