计算机专科论文

1、装订线“中央广播电视大学成人高等教育”计算机信息管理专业专科毕业论文（设计）论文题目 计算机技术在企业信息化管理中的运用 学校名称：广播电视大学指导教师： XXX 学生姓名： XXX 学 号： 113020188 专 业：计算机信息管理 入学时间： 2010年9月 数控电火花线切割加工样板与编程方法设计摘要 一、 数控线切割技术概述（一）CAD/CAM的应用与发展（二）数控线切割技术1数控线切割概念2数控线切割技术工作原理（三）CAXA线切割软件在数控线切割技术中广泛应用（四）数控线切割技术的现状1线切割的发展现状二、数控电火花线切割机床加工概述及基本编程方法（一）数控电火花线切割1数控线切割

2、技术2线切割机床组成部分3线切割加工的原理（二）数控电火花线切割机床的基本编程方法三、数控电火花线切割加工工艺（一）数控电火花线切割加工样板工艺（二）电极丝的选择、初始位置的确定及找正（三）进行加工前的准备四、总结与展望数控电火花线切割加工样板与编程方法【摘要】制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，其核心技术是数控技术。数控加工工艺分析与编程则是数控加工的核心，合理的工艺是保证数控加工质量，发挥数控机床效能的前提条件。本文通过结合CAD/CAM技术,CAXA线切割软件对其进行编程，其内容包括：数控加工的工艺分析过程并制定加工工序；利用CAXA线切割技术，对其进行数控加工的编程。【关键词

3、】： 数控加工 工艺分析 CAXA线切割技术一、数控线切割技术概述（一）CAD/CAM的应用与发展 CAD技术起源于美国，它经历了一个由二维设计技术向三维设计技术发展的过程。早期的二维机械CAD技术实际上是计算机辅助绘图，它只是起到了一个电子图板的作用，因为二维机械CAD技术没能很好地解决设计中最困难的几个问题，如：复杂的投影线生成问题、尺寸漏标问题、漏画图线问题、机构几何关系和运动关系的分析讨论问题、设计的更新与修改问题、设计工程管理问题等。所以，二维机械CAD没有起到真正的计算机辅助设计的作用。其实，人在设计零件时的思维是三维的，是与颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等

4、概念相关联的，甚至带有相当复杂的运动关系，只是由于以前的手段有限，人们不得不共同约定了在第一象限平行正投影的二维视图表达规则，用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。三维CAD技术符合人的设计思维习惯，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，直观形象。因而三维CAD技术才是真正意义上的计算机辅助设计技术。三维CAD技术发展到现在已经经历了四次技术革命。可称为：由线框造型设计加工发展到曲（表）面造型设计的第一次技术革命，实现了计算机完整描述产品零件的主要信息，同时也使得CAM技术的开发有了实现的基础;由曲（表）面造型设计发展到实体造型设计的第二次技术革命; 由实体造型设计发展到参数化造型设计

5、的第三次技术革命;由参数化造型设计发展到变量化造型设计的第四次技术革命。CAD/CAM发展的历史至今已有30余年，从1965年Lockheed飞机公司研制CAD/CAM系统开始，CAD/CAM技术得到了迅猛地发展。随着计算机及信息技术的迅速发展和日趋完善，CAD/CAM技术在机械、电子、航空、航天以及建筑等部门得到了广泛的应用。CAD/CAM技术使产品的设计制造和组织生产的传统模式产生了深刻的变革，成为产品更新换代的关键技术，被人们称为产业革命的发动机。在工业发达国家，CAD/CAM己经形成了一个推动各行业技术进步的、具有相当规模的新兴产业部门。因此,CAD/CAM技术作为反映一个国家工业水平

6、的标志。（二）数控线切割技术1数控线切割概念电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（铜丝或钼丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割。2数控线切割技术工作原理脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和钼丝电极上。钼丝与工件之间喷入具有绝缘性能的工作液。当钼丝与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。线切割加工原理图如图1-2所示。图1-2线切割加工原理图（三）CAXA线切割软件在数控线切割技术中广泛

7、应用CAXA线切割是一个面向线切割机床数控编程的软件系统，它是面向线切割加工行业的计算机辅助自动编程工具软件。CAXA线切割对于在传统编程方式下很难完成的工作，它都可以快速、准确的完成，提供线切割机床的自动编程工具提高效率。该软件是线切割自动编程软件基于Windows平台，使用方便操作简单。集图形设计代码编程连机通讯为一体，有效完善的数据接口轻易实现与任意软件的数据转换。完成编程加工方便的轨迹生成动、静态轨迹仿真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，极大地简化了数控编程人员的工作3B标准G代码生成满足任意机床代码的需求以及完善的通讯方式将加工代码传送到机床控制器，实现自动

8、化加工。目前许多轧钢厂在轧制各类品种的钢轨时，所使用的大型轧制工具比如说“轧辊”，使用带有孔型的轧辊轧制市场所需的各类品种钢轨，如火车箱支撑架所使用的310乙字钢、大型企业使用空中吊车的钢轨QU系列、房屋建筑支撑梁所使用的H型钢、火车轨弯道时所使用的道岔AT系列、我国多数火车轨所使用的国标R60等，如下图所示。所有品种的钢轨都需要大型轧制工具“轧辊”配合BD1、BD2、CCS三重轧机来完成。使用轧辊需要通过数控与普通机床来完成作业，同时轧辊车制过程与检查是否合格的过程都要使用轧辊孔型样板来进行效验。包钢轨梁厂在使用样板的同时，首先由技术科完成对品种孔型的图纸设计，然后由轨梁厂专门负责数控程序编

9、制的人员进行对车制程序（Mastercam）与样板制作程序(CAXA)的编制。其中样板制作过程中要求车制好的轧辊必须与样板相配，不能缺肉少肉，要求偏差在0.05mm之内，检查使用国家标准塞尺（不同的规格范围之内）。使用编制好的3B线切割程序与DK7740数控线切割机（见下图DK7740线切割机）进行慢走丝电火花线切割。（四）数控线切割技术的现状1线切割的发展现状 电火花加工(EDM)技术从1943年正式问世以来，它已由最终通过电极的上下运动（伺服）实现简单的打孔和行腔加工发展到现在，在微电子及自动控制等学科，尤其是数字控制技术的推动下，已成为机械加工领域的一个极为重要且在某些方面不可替代的加工

10、手段。目前慢走丝线切割最大切削速度超过30mm/min,标志着WEDM总的加工速度有了明显的提高，微精加工脉冲电源的开发，使精加工表面粗糙度可达到Ra0.10.2um（多次切削）。线切割加工水平的提高是它从“特种加工”进入到常规加工的行列。线切割加工水平的提高不仅归功于机械结构和工艺方法的改善，更得力于先进技术的应用和计算机软件的发展。二、数控电火花线切割机床加工概述及基本编程方法（一）数控电火花线切割 1数控线切割技术 电火花加工又称放电加工或电蚀加工，(简称EDM)，是一种利用电、热能量进行加工的办法。它包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花成形磨削、电火花同步回转加工、电火花表面强

11、化和刻字等工艺方法。在机械加工中主要用电火花成形加工和电火花线切割加工。2线切割机床组成部分由机床本体、脉冲电源、微机控制装置、工作液循环系统等部分组成。如图3-1。 图3-1 线切割机床组成部分1机床本体：由床身、运丝机构、工作台和丝架组成。2脉冲电源：脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50HZ交流电转换成高频率的单向脉冲电压。加工时，电极丝接脉冲电源负极，工件接正极。3微机控制装置：其主要功用是轨迹控制和加工控制。4工作液循环系统：由工作液箱、工作液泵、流量控制阀、进液管、回液管及过滤网罩等组成。 工作液起冷却电极丝和工件、排除电蚀产物、提供一定绝缘性能的工作介质的作用（包钢轨梁厂线切

12、割机使用工作液乳化皂）。3线切割加工的原理 线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成型。（包钢轨梁厂线切割机使用细金属导线钼丝）线切割加工时工件接脉冲电源正极，电极丝接负极。加工时钼丝作为工具电极对工件进行切割，贮丝筒使钼丝作正反向交替移动，加工能源由脉冲电源供给。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按程序移动，从而合成各种轨迹，把工件切割成型。（二）数控电火花线切割机床的基本编程方法要使数控电火花线切割机床按照预定的要求，自动完成切割加工，就应把被切割零件的切割顺序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息按数控系统要求

13、的格式编制成加工程序，以实现加工。数控电火花线切割机床的编程，主要采用以下三种格式编写：1）3B格式编制程序 2）ISO代码编制程序 3）计算机自动编制程序。下面以包钢轨梁厂线切割3B格式编制程序为主进行介绍。3B格式编制程序第一步：打开CAXA软件在状态栏点击右键恢复老面孔数据接口DWG/DXF文件读入提示框按取消完成导入图纸。第二步：修剪并旋转为适合机床加工路径使用直线将图纸画为全封闭。第三步：点击轨迹操作轨迹生成（线切割轨迹生成参数表）偏移量/补偿值输入0.1后确认拾取轮廓、拾取方向、补偿方向选择穿丝点位置（图纸轮廓外面双击左键）代码生成生成3B保存在（自定义）并确定左键选取穿丝点与轮廓

14、设定起点的一段线点击右键文件保存。第四步：传输到含有线切割软件AutoCut的DK7740数控线切割机床生成选项卡路径模拟执行完成作业。3B程序格式如表2-1所示 B为分隔符号 ，X、Y为坐标值 ，G为计数方向 ，J为长度，Z为加工指令。三、数控电火花线切割加工工艺（一）数控电火花线切割加工样板工艺在对零件进行线切割加工时，必须正确的确定工艺路线和切割程序，包括对图纸的审核及分析，加工前的工艺准备和工件的装夹，程序的编制，加工参数的确定和调整及检验等步骤。以下以重轨使用样板的制作过程为例：首先分析图纸，确定加工路线，如下图所示，然后进行程序的编制和切割，一刀切出公、母样板，即车工使用样板与磨刀

15、使用样板。具体操作步骤如下：第一步：分析图纸，确定孔型位置与所需3mm钢板的大小尺寸。（高：367.7宽：272.5）第二步：确定进刀方向，减少切割路径，同时按尺寸精确下料。（使用裁板机划线切割）第三步：装卡时，注意钼丝走线路径，保证具卡远离钼丝。第四步：编制线切割程序，途径为中间孔型的外轮廓。注：切割后的样板尺寸精度范围在0.05mm之内，车制完成的轧辊孔型必须标准。钼丝直径为0.18mm,只能走线为中间孔型的外轮廓，保证孔型样板精准，如果走线内轮廓，则由于钼丝直径的原因会导致孔型样板小于标准尺寸。这样，结果就是磨刀使用样板变小，但不影响，因为按照磨刀样板制作出来的刀具在车制时必然会磨损，影

16、响到孔型的精度，还需配合使用车工样板进行精车修活。第五步：将编制好的程序传输到线切割机后执行操作。（二）电极丝的选择、初始位置的确定及找正1)电极丝 生产中常用的电极丝材料及其加工性能见表4-2。2)电极丝初始位置的确定 (1)目测法：对于加工要求较低的工件，在确定电极丝与工件上有关基准间的相对位置时，可以直接利用目测或借助28倍的放大镜来进行观察。图4-8-a是利用穿丝孔处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动工作台，当电极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，工作台纵、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。 (2)火花法：如图4-8-b所示，移动

17、工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差。(3)自动找中心：此法是根据线电极与工件的短路信号，栗确定电极丝的中心位置。数控功能较强的线切割机床常用这种方法。首先让线电极在x或y轴方向与孔壁接触(使用半程移动指令G82)，接着在另一轴的方向进行上述过程。这样经过几次重复就可找到孔的中心位置，如图4-8-c所示。图4-8电极丝初始位置的确定(a) (b) (c)（三）进行加工前的准备 (1)找正电极丝的垂直度。在装夹工件前必

18、须以工作台为基准，先用垂直找正器将电极丝垂直度调整好，再根据技术要求装夹工件。条件许可时用角尺再复检一遍电极丝对装夹好工件的垂直度，如发现不垂直，说明工件装夹可能有翘起或低头，也可能工件有毛刺或电极丝未挂进导轮的v形槽内，需立即修正。因为加工面垂直与否直接影响其质量。 (2)选择脉冲电源的电参数。由前述可知，电源的电参数选择是否恰当，对加工的表面粗糙度、精度及切割速度起着决定的作用。 a要求切割速度高时的选择。切割速度和表面粗糙度的要求是互相矛盾的两个工艺指标，所以必须在满足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度。而且切割速度还受到间隙消电离的限制，也就是说脉冲间隔也要适宜。b要求表面粗糙度好时

19、的选择。若切割的工件厚度在80mm以内，则选用分组波的脉冲电源为好，它与同样能量的矩形波脉冲电源相比，在相同的切割速度条件下，可以获得较好的表面粗糙度。c要求电极丝损耗小时的选择。多选用前阶梯脉冲波或脉冲前沿上升缓慢的波形，由于这种波形电流上升率低的缘故，可以减少丝损。d要求切割厚工件时的选择。选用矩形波、高电压、大电流、大脉冲宽度和大的脉冲间隔。因为工件厚，排屑比较困难，所以要加大脉冲间隔，以便蚀除物能充分排除，间隙可充分消电离，从而保证加工的稳定性。 (3)调整变频进给速度。当电参数选好后，在第一条程序切割时，要对变频进给速度进行调整，这是保证稳定加工的必要步骤。如果加工不稳，工件表面质量会大大下降，工件的表面粗糙度和精度变差，同时还会造成断丝。只有电参数选择恰当，同时变频进给调的比较稳定，才能获得好的加工质量。根据操作者长期实践的经验，并经理论推导证明，用矩形波脉冲电源进行线切割加工时，不管工件材料、厚度、规准大小，只要调节变频进给旋钮把加工电流(即电流表上指出的平均电流)调节到大约等于短路电流(即脉冲电源短路时表上指示的电流)的7080，基本上即为最佳工作状态，即此时变频进给速度最合理，加工最稳定，切割速度最高。(4)将工件被加工区热