特种加工实训报告

特特种种加加工工实实训训报报告告 院 系 工 学 部 专 业 机械工程及自动化 班 级 11 机自 A5 班 学 号 20114817177 姓 名 韩旭 指导老师 杨浩泉 完成日期 2014 年 12 月 13 日 一 电火花线切割工作原理与特点 电火花线切割工作原理 如图 1a b 为往复高速走丝电火花线切割工艺及 机床的示意图 利用细钼丝 4 作工具电极进行切割 贮丝筒 7 使钼丝作正反向 交替移动 加工能源由脉冲电源 3 供给 工件接脉冲电源正极 钼丝接负极 电极丝与工件之间保持一定的轻微接触压力 才形成火花放电 加工时 在电 极丝和工件之间浇注工作液介质 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 图 1 工作原理 1 绝缘底板 2 工件 3 脉冲电源 4 钼丝 5 导向轮 6 支 架 7 贮丝筒 电火花线切割的特点 1 以 0 03 0 35mm 的金属线为电极工具 不需要制造特定形状的电极 加工材料为导体或半导体的材料 无论硬度如何 2 虽然加工的对象主要是平面形状 但是除了内侧圆角 直径是金属线 半径加放电间隙 等个别限制外 任何复杂的开头都可以加工 3 轮廓加工所需加工的余量少 能有效地节约贵重的材料 4 电极丝损耗小 加工精度高 高速走丝切割采用低损耗脉冲电源 加工精度能达到 0 01 0 02mm 慢速走丝线切割采用单向连续供丝 在加工区 总是保持新电极丝加工 加工精度达到 0 002 0 005mm 5 依靠微型计算机控制电极丝轨迹和间隙补偿功能 同时加工凹凸两种 模具时 间隙可任意调节 6 采用乳化液或去离子水作工作液 不会引燃起火 可以昼夜无人连续 加工 7 任何复杂开头的零件 只要能编制加工程序就可以进行加工 因而很 适合小批零件和试制品的生产加工 加工周期短 应用灵活 8 采用四轴联动 可加工上 下面异形体 形状扭曲曲面体 变锥度和 球形等零件 二 所使用的电火花线切割机床 此次电火花线切割实训所使用的机床是往复高速走丝线切割机床 由北京 阿奇夏米尔工业电子有限公司制造 型号是 FW12P 电压是 3 PE 380V 频 图 3 1 操作界面 1 图 3 2 操作界面 2 率是 50 60Hz 功率是 2kVA 如图 2 所示 图 2 往复高 速走丝线切割 机床 FW12P 该机床设备组成部分 脉冲电源 工作液及循环系统 床身 坐标工作台 走丝机构 贮丝筒 数控装置 脉冲电源为线切割的能源 工作液及循环系统浇注工作液 防止放电引燃 工件 床身用于支撑机床的各机构 坐标工作台用于安装固定工件 走丝机构 贮丝筒及在数控装置的控制下完成切割 数控装置的一些操作界面如图 3 所示 图 3 1 界面中 置零 对应键盘上的 F1 按钮 用来设定加工坐标原 点 起点 对应键盘上的 F2 按钮 可使当前坐标点或是当前加工位置回到坐 标原点 中心 对应于键盘上的 F3 按钮 可使机床的钼丝对圆形孔或是其他 规则的形孔自动测查 记录并定位到孔的中心 找正 对应于键盘上的 F4 按 钮 可在手动操作下 将钼丝移动到工件边缘 条件 对应于键盘上的 F5 按 钮 一般不使用 因为 条件 中的各参数都是机床的已调好参数 参数 对应于键盘上的 F6 按钮 可调节线切割的放电间隙 脉冲宽度 脉冲间隔 走 图 5 打开 177 dxf 后 的显示 图 8 新建零件对话框 丝速度等参数 图 3 2 界面中 装入 对应于键盘上的 F1 按钮 用于选取外部编好 的线切割程序或是数控装置内 D 盘中的程序 存盘 对应于键盘上的 F2 按钮 用于将外部的程序导入 D 盘中 其他按钮功能如其名称 三 零件轮廓图绘制与 CNC 程序 根据实训要求 通过 UG 或是 Auto CAD 软件绘制自己的简单零 件轮廓图 我所使用的是 auto CAD 软件 所设计的零件轮廓图如 图 4 所示 并将文件以 177 dxf 形式另存为 使用 Cimatron 系统编写零件 的线切割程序 进入 Cimatron 系统 在 打开 菜 单下选择刚才的 177 dxf 文件 如图 5 然后进入 Cimatron 系统 CAD CAM 环境 点击工 具栏右上角的 线切割 图标 进入 CAM 环境 如 图 6 所示 再点击 新建路径 按钮 新建路径对 话框打开 如图 7所示 图 7 新建路径对话框 图 6 CAM 环境 根据图 4 的零件轮廓与图 5 的零件坐标系 并要 求钼丝的引入路径 L 2mm 因此 加工零件的 x 7 y 5 z 0 单位是毫米 然后打绿色对勾确认所 设置的参数 会出现图 8 的对话框 图 8 中的参数均为默认 接下来通过 选择 X Y 框选拾取全部轮廓来新建零件 并点击 Enter 那定义好零件轮廓后 还需定义引入路径 图 4 零件的轮廓 图 点击 引入路径 后 打开定义引入运动窗口 如图 9 所示 接受默认的定义方式 在图 5 左下角的竖边轮廓上选取中点 再将线的另 一端点指向红色坐标的原点 这样 一条引入线就定义好了 如图 10 所示 然后进入 编程 环境 点击 等锥加工 将 Actspark2X 内的丝直径 设为 0 18 mm 切割宽度为 0 2 mm 其他数据不改变 将 高级 内的 切割条件 设为 104 补偿号是 1 其次 进入 CAM 环境 点击 计算 按钮 会在原零件轮廓外面再生成一 个新的轮廓 即加工过程中钼丝的中心运动轨迹 再点击 模拟 按钮 进入 模拟设置 取消 显示 喷嘴 点击播放 模拟过程如图 11 图 9 引入运动 窗口 图 10 创建好引入路径 图 11 模拟过程 停止模拟过程 点击 封闭 结束计算与模拟过 程 接下来点击 CAM 环境下 的 后置处理 按钮 命名 CNC 程序号为 177 如图 12 所示 点击图 12 中的 后处理 按钮 会弹出 CNC 程序的记事本文件 并 保存 CNC 程序如下 H000 00000000 H001 00000100 H005 00000000 P001 T84 T86 G54 G90 G92 X 0Y 0 C007 G01X 3000Y 0 G04X0 0 H005 G42H000 C104 G42H000 G01X 4000Y 0 G04 X0 0 H005 G42H001 G01X 4000Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 9000Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 14000Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 14000Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 10500Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 10500Y 3000 G04X0 0 H005 G01X 12500Y 3000 G04X0 0 H005 G01X 12500Y 5000 G04X0 0 H005 G01X 10500Y 5000 G04X0 0 H005 G01X 10500Y 7000 G04X0 0 H005 G03X 7500Y 7000I 1500J 2000 G04X0 0 H005 G01X 7500Y 5000 G04X0 0 H005 G01X 5500Y 5000 G04X0 0 H005 G01X 5500Y 3000 G04X0 0 H005 G01X 7500Y 3000 G04X0 0 H005 G01X 7500Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 4000Y 1000 G04X0 0 H005 G01X 4000Y 0 G04X0 0 H005 G40H000G01X 0Y 0 G01X 141Y 0 G04X0 0 H005 G01X 141Y 141 G04X0 0 H005 图 12 后处 理对话框 图 13 自动界 面 G01X 141Y 141 G04X0 0 H005 G01X 141Y 141 G04X0 0 H005 G01X 141Y 141 G04X0 0 H005 G01X 141Y 0 G04X0 0 H005 G01X 0Y 0 G04X0 0 H005 T85 T87 M02 The Cutting length 61 490MM 关闭 CNC 程序的记事本 回到 Cimatron 系统 以 177 vcm 保存好文件 退出 Cimatron 系统 四 用 FW12P 往复高速走丝线切割机床加工过程 首先关闭机床 用数据线将笔记本电脑与机床的数控装置连接好 然后重 新启动数控装置 在图 3 2 界面 通过 装入 按钮 从 F 盘选取 177 的 CNC 程程文件 enter 确认 存入内存缓冲区 再通过 存盘 按钮 将内 存中的程序文件存入数控装置的 D 盘 再点击 装入 按钮 从 D 盘里面选取 程序文件 enter 确认 然后点击 自动 的 F9 按钮 进入另一个界面 如图 13 所示 按 F3 模 拟 按钮 使其 on 再点 enter 确认 开始模拟 模拟加工 确认无误后 按 F10 回到手动界面 如图 3 1 再使用 找正 按钮 将钼丝移动到工件 边缘 停止运丝 置零 点 x 键与 y 键 其次使用手控盒 如图 14 将钼丝在 x 负方向移动 离开板边缘一毫米 内的距离 再按 模拟 使其 off 按 enter 确认 即开始自动加工 现场的加工过程及获得的成品如图 15 所示 图 15 图 14 手控盒 五 穿丝过程及注意事项 图 16 穿丝示意图 1 主导轮 2 电极丝 3 辅助导轮 4 直 线导轨 5 工作液旋钮 6 上丝盘 7 张 紧轮 8 移动板 9 导轨滑块 10 贮丝筒 11 定滑轮 12 绳索 13 重锤 14 导电块 穿丝 1 按一下互锁开关的小柱 置位互锁保护功能 将定位销轴穿入移动板 8 及立柱的定位孔内 使其不能左右移动 2 拉动电极丝头 依次从上至下绕接各导轮 导电块至贮丝筒 见图 16 与图 17 将丝头拉紧并用丝筒的螺钉固定 调节贮丝筒下一端螺钉 使其对准 相应一侧的光感限位 然后手动转动贮丝筒 使钼丝运动到另一端 同样使另 一端的螺钉对准另一侧的光感限位 光感限位如图 18 图 17 钼丝通过上下导轮 导电 块 3 拔出移动板 8 上的定位销轴 转丝筒向中间移动约 10mm 4 将左右撞块向中间各移动 5 8mm 使贮丝筒上的丝能完全利用 又要 保证预留一定的安全换向间距 取下丝筒摇把 5 机动操作丝筒往复运行二次 使张力均匀 至此整个穿丝过程结束 穿丝注意事项 1 穿丝前检查导轨滑块移动是否灵活 若有阻卡现象 可拆下移动板 8 二 个 M8 螺钉 拆下直线导轨 4 三个 M6 螺钉 用汽油或煤油清洗 使滑块移动 灵活 清洗干净后 注入润滑机油 重新装上 2 机动运丝前 须将丝筒上罩壳盖上 关闭立柱侧门 防止工作液甩出 并 确保安全 3 在使用操作面板上的运丝开关运丝时 或用遥控盒上的运丝开关丝时 断 丝保护开关 在立柱内 立柱侧门互锁开关和丝筒罩的互锁开关均起保护作用 4 穿丝前 检查导电块 若其上切缝过深 可松掉 M5 螺钉 将导电块转 90 使用 使用中应经常保持导电块清洁 接触导电良好 5 在上主导轮 1 与上张紧轮 7 之间新安装了夹丝机构 在从上至下穿丝时 在夹丝处可先将电极丝夹住 然后继续穿丝至主导轮 下导轮至贮丝筒 穿丝 完毕 一定要将电极丝从夹丝机构中取出 6 当丝筒互锁开关和立柱侧门互锁开关的小柱被拉出时 其互锁作用失效 在这种情况下 如果丝筒装有电极丝或摇把没有取下 严禁启动丝筒 六 电极丝垂直找正 当要进行精密零件加工时 或进行 精加工时 需要重新调整电极丝对工作 台架平面的垂直度 以下是通过采用校 直仪 如图 19 来进行电极丝的垂直找 正 在不放电不走丝的情况下用钼丝垂 直校直仪 DF55 J50A 找正钼丝 操作 方便 找正精度高 操作步骤如下 1 停止走丝 不放电 不能按 F4 找 正键 2 将电极丝张紧 擦拭干净被测表面 图 18 黄颜色的光感限位 图 19 校直仪 3 分别将工件表面 夹具平面 和校正器底面擦拭干净 4 将校正器安放在台架表面上 并使测量头的 a b 二测量面分别与 x y 坐 标方向平行 测量头应突出工件夹具 以便移动工作台时使测量头与电极丝接 触 5 将锷鱼夹夹在电极丝导电块上 插头插入校正器上的插座内 6 按本产品工作原理 分别校正检测电极丝在 x y 轴坐标方向 相应 a a b b 测量面 对工件安装平面的垂直度 调整 UV 轴来校正垂直 7 若要精确校正垂直 可反复检测调整 直使上下两显示灯同时闪烁为止 七 自动对准中心 停止运丝 使用受控盒将钼丝调至一个已准备好的规则形孔内 如长方形 孔 并不处于孔的中心 然后按图 3 1 界面的 找正 F4 enter 确认 若 出现警告提示 如提示按 R 继续 钼丝自动找中心开始 找中心的原理 钼丝首先沿着直线 先后轻微碰触长方