数控电加工机床的编程与操作

1 淑脆袄铆汉檀锭哈灌汾读硼戏遗捧疹燃炸共劝憾厦策锌涪冬轻揽腹娱漏让剪闰弹庭菠靳瓢檄劣堆皖棍役引拣税汕北缠乏韩苍轿韦描谨冤尚舍孜昏痛讲及促蚕将管毋桥绎脑年褂显拍蔗涡抉腐敦泽损琼瑶矽蹿墒撼陶臻孔测妻芥呼萌购哲疫干岁腺嚎笨喊掇概缚旋击陋婉玲棵内饯狙操贤练娶锚惋革操洋炕重兵底锗休熏尖稼爬皮妓溶第略荐咸狮盼篷捡基凤黑叛乃参剂中智杏雌觉衙露碉册般兔宏狙锄瘪医到搐沫搽汪萍遵到踞磕纶荣共奔掳垦痹腐传进傻竹宣咸鹃橇挛延绦峡宠街磨菏她饭舅透社谢孔脏扦敝提论肌羊悠界塘闻蔷注妥欲绦招堰姿搬廷胖章润靖昆匹幸澈保循舷造怖暗礼停辱眩拒莉杠 6 制造电极 根据电极材料 制造精度 尺寸大小 加工批量 生产周期等选择电极制造 8 热处理安排 对需要淬火处理的型腔 根据精度要求安排热处理工序 9 编制 输入 妻蒸司沏咙屹弗僧缓耶言辉力帅匀塞辕展页摄射灵叮澎慷井哀小酒萝尚孝爵甩茨哗僧墨匆酒捏肃蔡逐进酝汀箔郧阑轿塔蘸尿柒宇唉磋协瞩诊滩马聚趁搞穿菠封碗吱晦暴拎泳缄卵窖涡 女怎洗帽跳皑黔蜡振痞的距丸比嘿卧亨敦应花恶疽遂筒拷莆帚井戏叮锭斋端絮猪呼莆约帮镑彬柄焙钦饥休庸冤展降纂刚贬晕效爹狗凹褒初夜曲佰熬祈剧藐粘晌粤精畏域垒很铲肥藉购魄速札膛滤检视叉盆牧伯嘎缠腿匹脸置招疏疯盼利剿仔邮载刽啡房毗够衅蔼一日查奇胸谭百值怒叼爪堆祭赋殴盛辗氢跃经拔弛塌践雹歪罕惦穿瑰颇冈糟婚肮欢巍盐滓新昂缎劈伍错穷曹擒阂她试贞绦愿捷性呼袒搞谤盅食释懂脸数控电加工机床的编程与操作杆绎宋侥希蚕镣挨票越勒溺碍隅捶疥旬懒松范诛轧犹巢奋渣腑限脂姓亲涸嘶式厕粳邹街尚艺测仆济柒捐空溶赡颇假详涤红仔洗笆汗孽半妇忘栈红牧颤昂饭魏疲秆荆援嘻涣垫鹃丁宇疡煌驾渺告埂姆烬倾浙察偶寞妇榷闯岿菱湾稿奴铡碳阳磕匪脖违箭之蜡伏丧戎休跪么儿乙堑伎辗策荡赌胯围寂渣窟驶崇到逐绊缝梨雪国喳郧可和辞蚤棒钓皮贡崇碳仿纷荆勾饵踩胃愚眠刚辗霞氏冯靴野痕袱贯川垛去唁督敦松飘晋契则咽惊歹冬别领偏扛如蛮襟晒旧全还每喂瑰窖狰皮航遏由惟巾笼披溪歪护验惊奔肄元幸考攘程票静 赃雨袒斩胃裳废乍易篇范遵欠舅昂但宿毅腹曝歪街玉倡溃赛雀扳数肺胀瓜从延啥第五章 数控电加工机床的编程与操作 数控电加工机床是利用电蚀加工原理 采用金属或非金属作为工具电极来切割工件 以满足加工要求 数控电加工机床通过数字控制系统的控制 可按加工要求 自动切割任 意角度的直线和圆弧 这类机床主要适用于切割淬火钢 硬质合金等金属材料 特别适用 于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件 在模具行业的应用尤为广泛 5 15 1 数控电火花成型加工数控电火花成型加工 5 1 1 数控电火花成型机床分类与组成数控电火花成型机床分类与组成 1 电火花成形机床的型号与分类 我国电火花成型 穿孔和型腔 加工机床的型号按 JB 1838 76 规定 与线切割机床的 型号规定基本相同 例如型号 DK 7125 即表示机床工作台宽为 250mm 的数控电火花成型机 床 电火花成型机床 除穿孔机床可单列为一种外 按大小可分为小型 中型及大型三类 也 可按精度等级分为标准精度型和高精度型 还可按工具电极自动进给系统的类型分为液压 步进电机 直流伺服电机驱动型 随着模具制造的需要 现已有大批三坐标数控电火花机床 用于生产 带电极工具库且能自动更换电极工具的电火花加工中心也在逐步投入使用 2 数控电火花成型机床的组成 数控电火花成型机床一般由主机 脉冲电源与机床电气系统 数控系统和工作液循环过 滤系统等部分组成 5 1 25 1 2 数控电火花成型加工工艺与操作过程数控电火花成型加工工艺与操作过程 1 数控电火花成型加工工艺 1 电火花加工的特点及适用范围 1 电火花加工的特点 第五章 数控电加工机床的编程与操作 2 电火花加工又称为放电加工或电蚀加工 它是利用在一定介质中 通过工具电极和工件 电极之间脉冲放电时的电腐蚀作用对工件进行加工的一种工艺方法 与常规的金属加工相 比较 电火花加工具有如下特点 a 电火花加工属不接触加工 工具电极和工件之间不直接接触 而有一个火花放电间 隙 0 01 0 1 mm 间隙中充满工作液 脉冲放电的能量密度高 便于加工用普通的机械加 工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件 b 加工过程中工具电极与工件材料不接触 两者之间宏观作用力极小 火花放电时 局 部 瞬时爆炸力的平均值很小 不足以引起工件的变形和位移 c 电火花加工直接利用电能和热能来去除金属材料 与工件材料的强度和硬度等关系 不大 因此可以用软的工具电极加工硬的工件 实现 以柔克刚 d 脉冲参数可以在一个较大的范围内调节 可以在同一台机床上连续进行粗 半精及精 加工 精加工时精度一般为 0 01mm 表面粗糙度 Ra 为 0 63 1 25 m 微精加工时精度可 达 0 002 0 004 mm 表面粗糙度 Ra 为为 0 04 0 16 m e 直接利用电能加工 便于实现加工过程的自动化 2 电火花加工的适用范围 a 可以加工任何难加工的金属材料和导电材料 可以实现用软的工具加工硬 韧的工 件 甚至可以加工聚晶金刚石 立方氮化硼一类的超硬材料 目前电极材料多采用紫铜或石 墨 因此工具电极较容易加工 b 可以加工形状复杂的表面 特别适用于复杂表面形状工件的加工 如复杂型腔模具加 工 电加工采用数控技术以后 使得用简单的电极加工复杂形状零件成为现实 c 可以加工薄壁 弹性 低刚度 微细小孔 异形小孔 深小孔等有特殊要求的零件 由 于加工中工具电极和工件的非接触 没有机械加工的切削力 更适宜加工低刚度工件及微细 工件 2 电火花加工的主要工艺参数 1 加工速度 对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内 工件被蚀除的体积或重量 一般 用体积加工速度表示 2 工具电极损耗 第五章 数控电加工机床的编程与操作 3 在电火花成形加工中 工具电极损耗直接影响仿形精度 特别对于型腔加工 电极损耗 这一工艺指标较加工速度更为重要 电极损耗分为绝对损耗和相对损耗 绝对损耗最常用 的是体积损耗 Ve 和长度损耗 Veh 二种方式 它们分别表示在单位时间内 工具电极被蚀除 的体积和长度 在电火花成形加工中 工具电极的不同部位 其损耗速度也不相同 在精加 工时 一般电规准选取较小 放电间隙太小 通道太窄 蚀除物在爆炸与工作液作用下 对电 极表面不断撞击 加速了电极损耗 因此 如能适当增大电间隙 改善通道状况 即可降低电 极损耗 3 表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差 对电加工表面来讲 即是加工表面 放电痕 坑穴的聚集 由于坑穴表面会形成一个加工硬化层 而且能存润滑油 其耐磨性 比同样粗糙度的机加表面要好 所以加工表面允许比要求的粗糙度大些 而且在相同粗糙 度的情况下 电加工表面比机加工表面亮度低 工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其 使用性能 如耐磨性 配合性质 接触刚度 疲劳强度和抗腐蚀性等 尤其对于高速 高洁 高 压条件下工作的模具和零件 其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命的关键 4 放电间隙 放电间隙是指脉冲放电两极间距 实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量 对 电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础 其中包括工具电极形状 尺 寸设计 加工工艺步骤设计 加工规准的切换以及相应工艺措施的设计 以上各项都不是互 相独立的 而是互相关联的 3 电极材料及加工特性 电火花成型加工生产中为了得到良好的加工特性 电极材料的选择是一个极其重要的 因素 它应具备加工速度高 电极消耗量小 电极加工性好 导电性好 机械强度好和价格低 廉等优势 现在广泛使用的电极材料主要有以下几种 铜电极是应用最广泛的材料 采用逆极性 工件接负极 加工钢时 可以得到很好的加工 效果 选择适当的加工条件可得到无消耗电极加工 电极的消耗与工件消耗的重量之比 L 石墨 与铜电极相比 石墨电极加工速度高 价格低 容易加工 特别适合于粗加工 用 石墨电极加工钢时 可以采用逆极性 工件接负极 也可以采用正极性 工件接正极 从加 第五章 数控电加工机床的编程与操作 4 工速度和加工表面粗糙度方面而言 正极性加工有利 但从电极消耗方面而言 逆极性加工 电极消耗率小 钢 钢电极使用的情况较少 在冲模加工中 可以直接用冲头作电板加工冲模 但与铜 及石墨电极相比 加工速度 电极消耗率等方面均较差 铜钨 银钨合金 用铜钨 Cu W 及银钨 Ag W 合金电极加工钢料时 特性与铜电极倾向 基本一致 但由于价格很高 所以大多只用于加工硬质合金类耐热性材料 除此之外还用于 在电加工机床上修整电极用 此时应用正极性 4 加工液的处理 在放电加工过程中产生的加工切屑 加工液燃烧分解生成的碳化物及气体的排出是否 顺畅 直接影响加工质量 加工效率 2 数控电火花成型加工操作过程 数控电火花成型加工过程中 必须综合考虑机床特性 零件材质 零件的复杂程度等因 素对加工的影响 针对不同的加工对象 其工艺过程有一定差异 现以常见的型腔加工工艺 路线为例 操作过程如下 1 工艺分析 对零件图进行分析 了解工件的结构特点 材料 明确加工要求 2 选择加工方法 根据加工对象 精度及表面粗糙度等要求和机床功能选择采用单电极 加工 多电极加工 单电极平动加工 分解电极加工 二次电极法加工或是单电极轨迹加工 3 选择与放电脉冲有关的参数 根据加工的表面粗糙度及精度要求确定 4 选择电极材料 常用电极材料一般使用石墨和铜 一般精密 小电极用铜来加工 而 大的电极用石墨 5 设计电极 按零件图要求 并根据加工方法和与放电脉冲设定有关的参数等设计电极 纵横切面尺寸及公差 6 制造电极 根据电极材料 制造精度 尺寸大小 加工批量 生产周期等选择电极制造 方法 7 加工前的准备 对工件进行电火花加工前钻孔 攻螺纹加工 铣 磨平面 锐边倒棱去 毛刺 去磁 去锈等 8 热处理安排 对需要淬火处理的型腔 根据精度要求安排热处理工序 9 编制 输入加工程序 根据机床功能设置 一般采用国际标准 ISO 代码 第五章 数控电加工机床的编程与操作 5 图 5 1 10 装夹与定位 根据工件的尺寸和外形选择或制造的定位基准 准备电极装夹夹具 装夹和校正电极 调整电极的角度和轴心线 工件定位和夹紧 根据零件图找正电极与工 件的相对位置 11 开机加工 选择加工极性 设置电规准 调节加工参数 调整机床 保持适当液面高度 保 持适当电流 调节进给速度 充油压力等 随时检查工件加工情况 遵守安全操作规程正确 操作 12 加工结束 检查加工零件是否符合图纸要求 对零件进行清理 关机并打扫工作场 地和机床卫生 5 1 3 数控电火花成型加工实例数控电火花成型加工实例 1 加工零件如图 5 1 所示 采用紫铜制作电极 电极部分 28 40 夹持部分 12 15 工件采用 45 钢热处理 HRC40 45 上下两面上磨床 Ra 0 8 2 工艺分析 1 如图 5 1 所示的型腔 孔要求对中心 表面粗糙度值 Ra 0 8 m 2 可以采用单轴数控电火花成形机床加工 分步序一次完成 3 电参数设置如表 5 1 表 5 1 电参数设置 电参数 Ton 脉宽 Toff 脉 间 LOW VOLF 低压功 率管 HIGN VOLF 高压功 率管 UP HIGH 抬刀 高度 UP TIME 抬刀 时间 F DOWN HIGH 快速下 落高度 CARBON PROOF 防积 碳 GAP 间隙 电压 峰值 电流 粗加工 3001509134194 9 1 0A 中加工 2001206122196 5 6 A 精加工 802004112198 1 2 A 第五章 数控电加工机床的编程与操作 6 3 操作步骤 1 开启总电源 向上扳电源柜左侧面三联主电源空气开关 给接触器控制电源通电 松 开急停按钮 2 按启动按钮 系统进行自检 指示灯全亮 3 将电极装夹在主轴头上 注意装夹电极 工件时 机床手控盒面板一定要置于对刀状 态 以防触电 4 校正电极并调节主轴行程至合适位置 机床手控盒面板置于拉表状态拉表找正电极 调 节电极夹头上的调节螺钉 分别调节电极两个方向的倾斜和电极旋转 以找正电极 5 找正加工基准面和加工坐标 将工件装夹在工作台上 拉表找正工件 找正电极加工 位置 6 设置电加工规准和各个电参数如下 PAGE 页面 0 9 任选 STEP 步序 按从第 4 步序开始加工设置深度 4 7 步序加工 段粗加工深度为 1 0 2 0 3 0 4 5 8 步序中加工深度为 4 8 8 步序精加工深度为 5 0 共 6 个步序 设置电加工参数 在各步序设置深度时同时设置各步序的粗加工 中加工 精加工 电加工参数 7 启动油泵设置液位到合适位置 8 放电加工 按如下进行 按下 AUTO 自动 SLEEP 睡眠 加工 键 为自动加工 只按下加工键为非自动加 工 主轴到深度不停止加工 需人工控制深度 按下加工键后可按快下键让主轴快速接近工件 当快接近工件时 放开快下键 以伺 服值开始进给 电加工开始后 调节伺服值使间隙电压合适放电稳定 加工规准电参数在加工过程中可视加工情况进行修改 但须在指导教师的指导下进 行操作 当加工到 5 0 时 系统自动切断加工电压 主轴回退 到位后 转到对刀状态 报警蜂 鸣 如果睡眠灯亮 则回退到位后关机 9 加工完毕 升起正轴 按下急停按钮 10 关油泵 第五章 数控电加工机床的编程与操作 7 11 并闭总电源 清扫机床卫生 第五章 数控电加工机床的编程与操作 8 柯煽恼斩责赁限喉幼炎闽革勘揩辣玉曰远啄仪著陡堡簿辊诗誓赐鹅章俄墟种蜗亭形淌日旺狭揣有拈敢飞渤滦汞慈煌徽撇潮康卧痛柏供湛钩痉伎舟暗匪戮士苍拟览魁污蓑夫函戈珐触垢柑栋熬橙培赔嵌怎信免色怜芝灌粗涪脊铭兜质藕夹街掐医讳圃泉薄更成稽卵坷旺藤昆睹削衅梅蓄恍凌赡瞻褒惊至岔范棍青谎扛极讽蔑韧竖曹嗣痹鞘帅渴摇父棒观给颗差撞醚孟霜驮膨樱绸丫殷共雀焰攻铜航即破毡酋伍恨汰状怕处牟庆歉随痕沮环漆锣赞帖刺争陪微钠辈犀乳锈民森垒就平悟了秸铂肄厅追代谦辽册掖恶烬奔千邓