《数控加工实训教程》课件第11章

单元11数控电加工机床加工实训11.1数控电加工机床概述11.2数控线切割机床的结构11.3数控线切割加工的ISO代码及手工编程11.4数控线切割加工工艺11.5数控线切割机床的操作11.6数控线切割编程加工实例

11.1数控电加工机床概述

电加工机床根据加工工艺范围的不同，可分为电火花成型机和线切割机床。电火花成型机是利用工具在电极和工件之间的极小间隙上施加脉冲电压，使这个区域的介质电离，引发火花放电，从而将该局部区域的金属工件熔化蚀除掉的一种加工方法。通常工具电极的形状与被加工部分的形状相类似，需要在加工前设计制作工具电极。电极材料应用最多的是石墨和紫铜。图11-1所示为电火花成型原理示意图。

图11-1电火花成型原理示意图

线切割机床是采用细金属丝作为工具电极，工件和金属丝各作为一极通上脉冲电压，当金属丝距工件间隙达到一定距离后，产生火花放电，使金属局部气化而除去金属材料的一种加工方法。金属丝常采用钼丝或铜丝。根据金属丝行走速度的快慢分为快走丝线切割机和慢走丝线切割机。加工原理示意图如图11-2所示。

图11-2高速走丝线切割加工原理示意图

电切削加工的应用范围从表面强化、刻字、取出折断工具、加工冲模，逐步发展到加工各类型的型孔、型腔模具、喷油嘴小孔，喷丝板细异型孔，标准人工缺陷刻划，切削刀具，精密细缝槽、磨削平面、内外圆、成型样板，加工内外螺纹、卡规、滚刀、螺纹环等刀具量具以及齿轮跑合、电子器件、阀体、叶轮等，加工范围不受材料硬度的限制，可加工高硬度及半导体材料等。

11.2数控线切割机床的结构

11.2.1电火花线切割的分类

(1)按控制方法分为：靠模仿形控制、光电跟踪控制和数字程序控制的线切割机床。目前各厂大多采用数字控制的线切割机。

(2)按加工特点分为：大、中、小型及普通直壁切割型与锥度切割型。

(3)按走丝速度分为：快走丝和慢走丝线切割机床。快、慢速线切割加工特点见表11-1。

表11-1快、慢速线切割加工特点

我国对电加工机床型号的编制是根据JB/T7445.5—1994《特种加工机床：种类划分》和JB/T7445.2—1998《特种加工机床：型号编制方法》的规定进行的。机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，表示机床的类别、特性和基本参数组成。有些生产厂家结合机床型号编制方法采用自编的编号，例如陕西汉川机床厂的HCKX320等。例如，数控电火花线切割机型号DK7732的含义如下：

11.2.2数控线切割机床的结构数控高速走丝线切割机床一般由主机和电源控制系统两部分组成，主机部分由机床本体、供液系统、走丝机构和工作台组成。电源控制部分由脉冲电源、进给控制系统、信号检测系统和控制软件组成。电源控制系统的硬件系统组成如图11-3所示。软件控制如图11-4所示。

图11-3系统硬件组成框图

图11-4软件控制框图

11.2.3走丝机构走丝结构是用来实现金属丝快速或慢速走丝的，它一方面把电极丝整齐地排列在储丝筒上，一方面通过走丝电机驱动电极丝走丝，以实现切割过程中电极丝在不同部位的放电。慢走丝切割机床的机构在工作状态时是单向走丝，而快速机床的走丝机构是正反循环走丝的。如图11-5所示为快速线切割机床走丝机构图。

图11-5快速线切割机床走丝机构图

11.2.4丝架丝架的功用是在电极丝按给定速度运行时，对电极丝起支撑和导向作用，并使电极丝工作部分与工作台保持一定的几何角度，且不允许有明显抖动。图11-6所示为可调式丝架结构示意图。

丝架由主轴升降机构1，上下主导丝轮2，副导轮3等组成，升降机构带动上主导丝轮可上下移动一定距离以满足不同厚度工件的切削，各导轮与丝架之间装有绝缘材料，线切割机电极丝通过进电块与脉冲电源负向相接，主导轮应有足够的旋转精度，一般采用高精度的宝石轴承，并应具有良好的密封性，以防止电蚀产物的混合液带入轴承座内。主导轮对电极丝的运转平衡起关键性的作用，当发现导轮沿轴向摆动量较大时，要及时更新主导轮。副导轮起电极丝导向和排丝定位的作用。丝架上必须安装有电极丝张紧装置，以保证电极丝在进行过程中有一定的张力，并且张力可调，切割工件越厚，相应张力应越大。另外，丝架装有进电块和断丝检测块，进电块是给电极丝提供电源负极，断丝检测块用来检测电极丝是否断丝以实现保护。

图11-6可调式丝架结构示意图

11.2.5工作台工作台是用来装夹被加工工件的。工作台可沿X轴单独平移，也可以X轴、Y轴联动来实现斜直线或圆弧插补，两轴都是由步进电动机驱动的，目前工作台的运行控制大多采用的是半封闭系统，工作台丝杠采用精密滚珠丝杠。工作台的精度直接影响到工件的加工精度。如要求X轴和Y轴方向的直线度误差应在0.006mm/300mm内，不垂直度误差应小于0.012mm/200mm，工作台的矢动量误差(反向间隙)小于0.003mm等等。

线切割机床工作台导轨常用滚动导轨或交叉滚柱导轨结构，图11-7所示为滚动导轨结构，该导轨是利用承导件本身的结构形式或借助自身的重量来保证按给定的方向作直线运动的。承导件是两根V形槽的导轨，为了减轻摩擦，提高导轨的灵活性，在V形槽内放置了多个钢球，并用分珠片均匀隔开。这种导轨的优点是调整好后的精度较高，且能在较长时间里保证原有精度；其缺点是加工装配要求较高，长期使用后，滚动体在导轨V形槽的斜面上压出沟痕，受力不均匀时，各沟痕的深度就不一样，降低导轨的精度。

图11-7滚动导轨结构

工作台的移动是通过步进电机带用滚珠丝杠，图11-8所示为滚珠丝杠结构。滚珠丝杠的螺母固定于工作台，和螺母一起移动，为了清除丝杠和螺母之间的间隙，滚珠丝杠生产厂家在装配时加了一定的预紧力，而且预紧力可以调整。滚珠丝杠具有摩擦力小，反向间隙小等优点，目前为大多数数控机床所采用。为了能够切割带锥度的零件，需采用四轴联动的线切割机床，通过与X轴、Y轴平行的U轴和V轴的辅助移动带动上主导轮移动，从而实现一定范围的锥度切割。

图11-8滚珠丝杠结构

11.2.6机床本体床身用于固定走丝机构、丝架、工作台、工作液循环装置和机床电器等，它是整个机床的基础部件，要求自身具有足够的刚性、抗变形能力和良好的稳定性。不同厂家和不同型号的床身结构各不相同，本节不再详细论述。11.2.7线切割机床的性能指标高速走丝线切割机床的主要技术性能要求指标如表11-2所示。

表11-2高速走丝线切割机床的主要技术性能要求指标

11.3数控线切割加工的ISO代码及手工编程

11.3.1编程步骤

1．分析零件图纸及工艺处理这一步骤的内容包括：对零件图纸进行分析，以明确加工要求，选择合适的加工路径和偏移量等。

2．工艺处理注意事项

(1)工具夹具的设计和选择。工具夹具应可以反复使用，所用夹具应便于安装、找正和定位。

(2)正确选择穿丝孔和进刀线、退刀线。穿丝孔是电极相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，故也是程序原点。穿丝孔应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。为了保证加工精度，穿丝孔的位置应设在工件上，一般为基准点。进刀线和退刀线的选择同样也应注意。

(3)确定合理的偏移量。在加工凸模、凹模时，对精度要求较高，必须考虑钼丝放电间隙的影响，合理的偏移量应根据钼丝直径及机床参数等来确定。

3．数学处理在完成工艺处理的工作后，需根据零件的几何尺寸计算出运动轨迹。即计算出零件的轮廓相邻几何交点或切点的坐标值，得出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等。

4．编写零件加工程序清单，制作控制程序在控制软件程序编辑窗口下，便于ISO代码编程，或用APT自动编程制作一个程序。较复杂的程序一般采用APT自动编程，或用CAD生成DXF文件，再由APT自动编程导入并转换成切割文件。

5．程序校验编写完的加工程序一般要经过校验方能用于正式加工。可通过系统提供画图校验，模拟运行等。画图校验主要验证程序语法，画出图形验证加工零件是否正确，空运行是验证程序实际加工情况。

11.3.2ISO代码介绍一个数控系统的零件程序就是一组被送到数控系统中去的指令和数据。一个程序是由遵循一定结构、句法和格式或规则的语句和命令所组成的。

1．程序格式

1)词一个程序由许多指令语句组成，每个指令语句又由若干个词组成，词包括预备功能、进给功能、辅助功能等。词的组成结构如下：

词

=地址

+代码数据

2)地址地址用字母表示，字母规定代码后面数据的含义等，其意义见表11-3。

3)代码和数据代码和数据的输入格式如下：

(1)G(预备功能)：在预备功能中，G后输入的数据最多可以为两位，即00～99。例如G00或G97。

(2)X、Y、U、V(坐标位移的规定)：X、Y后的输入数据在－9999999～

+9999999μm范围内有效，U、V后的输入数据在－999999～

+999999μm之间有效，如果是正号则可省略。例如X1000或X1.0。

表11-3字母规定意义

(3)I、J(圆心坐标的规定)：I、J后的数据为圆心相对于起点的坐标增量。

(4)D(偏移量和补偿值的规定)：D后的数据在0～+9999999μm之间有效。

(5)A(锥度的规定)：A后的数据在±1～9999.999之间有效。最小单位为0.001。

(6)C(加工条件的规定)：用两位数字格式规定加工条件，共100个，即C0～C99。

(7)M(辅助功能)：用两位数字输入格式，规定机床加工程序的部分开关。

(8)H(机床参数规定)：切割锥度时必须给出的机床参数。H工作厚度：输入数值在0～

+9999999μm范围内有效。

4)语句格式指令＋地址＋符号＋绝对值或增量值例如，G01X1000Y1000。

2．代码说明MD22EDW快走丝线切割系统常用指令如表11-4所示。

表11-4MD22EDW快走丝线切割系统常用指令

3．线径补偿及锥度加工说明

(1)线径补偿就是用电极丝直径的一半(半径)表示电极丝路径的偏移。为了使具有一定丝径的电极丝按理论给定的轮廓尺寸加工时得到一个与之相等的形状和尺寸，数控系统将电极丝实际走过的轨迹加大或缩小一个补偿值，以弥补丝径和放电间隙尺寸的影响。其大小为D=丝半径+σ(放电间隙)。如图11-9所示为补偿指令G41和G42的区别。

程序段常为：G90X Y；G41(G42) D；G01X Y；G01X Y；

G40X Y；M02其中D后的数据为偏移量数据。

…图11-9补偿指令G41和G42的区别

(2)锥度加工。进行锥度加工时，首先必须输入几项数据，若不输入数据，则即使在程序中规定了锥度加工，也不会加工出正确的锥度，必须输入以下数据：G20H***程序面到上轮距离G22H***程序面到上轮距离G21H***工作厚度

锥度左偏G51时加工工件为上大下小，锥度右偏G52时加工工件为上小下大。例：G92X0Y0G20H60000G21H40000G22H10000

G51(G52)A3

G50(G50要放在推刀线以前)

M02其他指令的格式及用法与加工中心或数控铣床的基本相同。

………11.3.3数控线切割编程实例如图11-10所示零件，按图中箭头所示加工轨迹方向，考虑线径补偿，以便对坐标编程方式进行编程。

图11-10编程实例图

(1)确定加工路线，根据图示零件形状和尺寸，编程原点选在R10圆弧圆心O处，进刀点选在零件下尖角正下方A点处，并延顺时针方向切削。其加工方向如图11-10中箭头所示。

(2)分别计算各关键点坐标。

A(0，-22)B(0，-20)C(0，-10)D(0，10)E(0，20)F(30，8.04)G(30，-8.04)

(3)按G点代码编写程序如下：O0001N01G92X0.0Y22.0 ；坐标设在O点，起刀点为A点N02G42D0.1 ；钼丝直径若为d=0.18，则放电间隙为0.01N03G01X0.0Y-20.0 ；刀具补偿切入到B点N04G01X0.0Y-10.0 ；直线切削至C点N05G02X0.0Y10.0I0.0J10.0；加工圆弧至D点N06G01X0.0Y20.0 ；加工直线DE段N07G01X-30.0Y8.04 ；加工直线DF段N08G01X-30.0Y-8.04 ；加工直线FG段N09G01X0.0Y-20.0 ；加工直线FB段N10G40X0.0Y-22.0 ；取消刀具补偿，回到A点M02 ；程序结束

(4)有公差尺寸的编程计算方法：由于零件的实际尺寸大部分应在公差带的中值附近，因此，对标注有公差的尺寸，应采用中差尺寸编程，中差尺寸的计算公式为：中差尺寸=基本尺寸-(上偏差-下偏差)/2

例如，编程尺寸为40+(0-0.056)/2=39.972mm11.4数控线切割加工工艺

11.4.1加工的步骤及要求

1．对图样进行分析和审核分析图样对保证加工质量和工件的综合技术指标是具有决定意义的第一步，以冲裁模为例，在消化图样时首先要挑出不能或不宜用电火花线切割加工的工件图样，大致有以下几种：

(1)表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割无法进行手工研磨的工件，窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不容许带有电极丝半径加放电间隙所形成的圆角的工件。

(2)非导电材料。

(3)厚度超过丝架跨距的零件。

(4)加工长度超过X、Y拖板的有效行程长度，且精度要求较高的工件。在符合线切割加工工艺的条件下，应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙等方面仔细考虑。

2．编程

1)冲模间隙和过渡半圆的确定

(1)合理确定冲模间隙。冲模间隙的合理选用，是关系到模具寿命及冲制件毛刺大小的关键因素之一。不同材料的冲模间隙一般选择在如下范围：软的冲裁材料，如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板模等，凹凸模间隙可选为冲裁厚度的8%～10%。半硬冲裁材料，如黄铜、磷铜、青铜、硬铝等，凹凸模间隙可选为冲裁厚度的10%～15%。硬质冲裁材料，如铁皮、钢皮、硅钢片等，凹凸模间隙可选为冲裁厚度的10%～20%。这些经验数据，比国际上流行的小一些。因为线切割加工的工件表面有一层组织脆松的融化层，因此加工参数越大，工件表面粗糙度越大，融化厚度越厚。随着模具冲次的增加，这层脆层会渐渐磨去，使模具间隙逐渐增大。

(2)合理确定过渡圆半径，为了提高一般冷却模的使用寿命，在线线、线圆、圆圆相交处，特别是小角度的拐角上都应加过渡圆。其大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求及冲制件的技术要求来考虑，随着冲制件增厚，过渡圆亦可相应增大，一般在0.1～0.5mm范围内选用。

2)计算和编写加工用程序编程时，要根据坯料的情况选择一个合理的装夹位置，同时确定一个合理的切割点和切割路线。切割点应取在图形的拐角处，或在容易将凸点尖修去的部位。切割路线主要以防止或减少模具变形为原则，一般应考虑使靠近装夹这一边的图形最后切割为宜。

3)校对校对加工用的程序。

3．加工时的调整

(1)调整电极丝的垂直度。在装夹工件前必须以工作台为基准，先将电极丝垂直度调整好，并根据技术要求装夹加工坯料。

(2)调整脉冲电源的电参数。脉冲电源的电参数选择是否得当，对加工模具的表面粗糙度、精度及切割速度起着决定性的作用。电参数与加工工件技术工艺指标的关系是：脉冲宽度增加，脉冲间隔减小，脉冲电压幅值增大(电源电压升高)，峰值电流增大(功放管增多)都会使切割速度提高，但表面的粗糙度和精度则会下降。反之，则可改善表面的粗糙度和提高加工精度。随着峰值电流的增大，脉冲间隔减小，频率提高，脉冲宽度增大，电极丝损耗增大，脉冲波形前沿变陡，电极丝损耗也增大。

(3)调整进给速度。当电参数选好以后，再采用第一条程序切割时，要对进给速度调整，这是保证稳定加工的必要步骤。如果加工不稳定，工件表面质量会大大下降，工件的表面粗糙度和进度变差，同时还会造成短丝，如果电参数选择的恰当，同时进给速度比较稳定，就能获得好的加工质量。

11.4.2线切割工作液对工艺指标的影响

1．工作液的作用在电火花线切割加工中，工作液是脉冲放电的介质，对加工工艺指标的影响很大。它对切割速度、表面粗糙度、加工精度也有影响。高速走丝电火花线切割机床使用的工作液是专用乳化液，目前供应的乳化液有多种，各有特点。有的适于精加工，有的适于大厚度切割，也有的是在原来工作液中添加某些化学成分来提高其切割速度或增加防锈能力的。无论哪种工作液都应具有下列性能：①

一定的绝缘性能；②

较好的洗涤性能；③

较好的冷却性能；④

对环境无污染，对人体无危害。

2．工作液对工艺指标的影响在电火花线切割加工中，可使用的工作液种类很多，如煤油、乳化液、去离子水、蒸馏水等，它们对工艺指标的影响各不相同，特别是对加工速度的影响比较大，其中，乳化性工作液比非乳化性工作液的切割速度高。总之，工艺条件相同时，改变工作液的种类和浓度，就会对加工效果发生较大影响，工作液的脏污程度对工艺指标也有较大影响，工作液太脏，会降低加工的工艺指标，纯净的工作液并非加工效果最好，往往经过一段放电切割加工之后，脏污程度还不大的工作液可得到较好的加工效果。纯净的工作液也不易形成放电通道，经过一段放电加工后，工作液中存在悬浮的放电产物，这时易形成放电通道，有较好的加工效果。但工作液太脏时，悬浮的加工屑太多，容易产生二次放电，对加工不利，这时应更换工作液。

11.4.3电极丝对线切割工艺性能的影响由于高速走丝机床的电极丝是快速往复运动的，故常用钼丝。钼丝有一定的强度，也有一定的柔韧度。常用的钼丝规格为￠0.10～￠0.18mm。

1.电极丝直径的影响电极丝直径太小，则承受的电流小、切缝窄，不利于排屑和稳定加工。但是，电极丝直径过大，会造成切割过大，反而又影响切割的速度。因此，在实际切割过程中，要选择合适的电极丝直径。

2．丝松紧对工艺指标的影响如果钼丝过紧，钼丝超过弹性变形的限度，由于频繁的往复弯曲、摩擦，加上放电时经受急热、急冷变形的影响，可能发生疲劳而断丝。高速走丝时，上丝过紧往往发生在换向的瞬间，严重时即使空走也会断丝。如果上丝过松，由于其沿展性，在切割较厚的工件时，由于钼丝的跨度较大，除了它的振动幅度大以外，还会在加工过程中受到放电压力的作用而弯曲变形，结果钼丝切割轨迹落后并偏离工件轮廓，即出现加工滞后现象，从而造成形状与尺寸误差。如切割较厚的圆柱体会出现腰鼓形状，严重时钼丝快速运转容易跳出导轮槽，而被卡断或拉断。所以在钼丝过松情况下，应采取紧丝的措施。

3．钼丝垂直度对工艺指标的影响由于钼丝运动的位置主要由导轮决定，如果导轮有径向或轴向窜动，钼丝就会发生振动。假定下导轮是精确的，上导轮在水平方向上有直径方向跳动，这时割出的圆柱体工件必然出现圆柱度误差，如果上下导轮都不精确，两导轮的跳动方向又不可能相同，因此，在工件加工部位各空间位置上的精度均可能降低。

导轮V形槽的圆角半径超过钼丝半径时，将不可能保持钼丝的精确位置。两只导轮的轴线不平行，或者两导轮轴线虽平行，但V形槽不在同一平面内，导轮的圆角半径会较快地磨损，使钼丝正反向运动不是靠在同一侧面上，加工表面产生正反向条纹。同时，由于钼丝的抖动，使钼丝与工件瞬时短路，开路次数增多，脉冲利用率降低，切缝变窄。所以，应提高钼丝的位置精度，以利于各项加工工艺指标的提高。为了准确地切割出符合精度要求的工件，钼丝必须垂直于工件的装夹基面或工作台定位面。机床运行一定时间后，应更换导轮，或更换导轮轴承。在切割锥度工件之后和进行再次加工之前，应再进行钼丝的垂直度校正。

11.4.4线切割工艺参数的选择脉冲电源的波形与参数对材料的电腐蚀过程影响极大，它们决定着表面粗糙度、蚀除率、切缝宽度的大小和电极丝的损耗率，进而影响加工的工艺指标。一般情况下，脉冲电源的单个脉冲放电能量较小，除受工件表面粗糙度要求的限制外，还受钼丝允许承载放电电流的限制。欲获得好的表面粗糙度，每次放电的能量不能太大，表面粗糙度要求不高时，单个脉冲放电能量可以取大些，以便得到较高的切割速度。

(1)要求切割速度高时：当脉冲电源的空载电压较、短路电流大、脉冲宽度大时，则切割速度高。但切割速度和表面粗糙度的要求是互相矛盾的两个指标。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。

(2)要求表面粗糙度好时：要使单个脉冲能量小。也就是说，脉冲宽度小、脉冲间隔适当、峰值电压低、峰值电流小。

(3)要求切割薄工件时：如厚度在20～60mm，表面粗糙度为1.6～3.2-m，脉冲电源的电参数可在如下范围内选取：脉冲宽度：4～20μm。脉冲幅值：60～80μm。功率管数：3～6个。切割速度约为：15～40mm/min。随着参数的增大，表面粗糙度值增大。

(4)切割厚工件时：①脉宽(ON)和停歇(OFF)的选择，一般在1:10以上，例如ON=25，OFF=250。②管数(IP)选择，开始加工时，管数(IP)要小，一般为4～6只，电压为2～2.5A，待钼丝与工件完全放电后，管数(IP)可以增加到7～9只，电压可达3～3.5A。加工完后到退刀线时，管数又改为4～6只，以免断丝。③

伺服电压(SV)、进给速度(SP)的选择：一般情况下，伺服电压(SV)为0～2，进给速度(SP)为1～3。开始加工时，若跟踪不稳定，可将SP设为1，导管数增加时，可将SP适当增加，以提高加工效率。

④乳化液的选择：一般配比为1∶10(或根据乳化液使用说明)。用DX-1的乳化液切割时，光洁度相对较差，但不容易断丝。用DX-4的乳化液切割时，光度较好，但钼丝损耗较大，相对而言较易断丝。快速走丝线切割MD22电柜实验参数参见表11-5。

表11-5快速走丝线切割MD22电柜实验参数(仅供参考)表11-5快速走丝线切割MD22电柜实验参数(仅供参考)表11-5快速走丝线切割MD22电柜实验参数(仅供参考)表11-5快速走丝线切割MD22电柜实验参数(仅供参考)表11-5快速走丝线切割MD22电柜实验参数(仅供参考)11.5数控线切割机床的操作

11.5.1MD22EDW数控操作面板介绍

(1)MD22EDW数控操作面板外形图如图11-11所示。

(2)CRT显示器和操作键盘与普通计算机相同，加工编程时的大部分操作是利用键盘和鼠标进行的，CRT显示器显示加工菜单及加工中的各种信息。

(3)启动按钮，按下后指示灯亮，控制柜接通电源，开始启动。

(4)停止按钮，按下后关机，计算机延时供电10s以便自动退出系统，之后断电。

(5)急停按钮，当发生意外紧急故障时，应按急停按钮关机。

图11-11MD22EDW数控操作面板外形图

11.5.2手控盒的用途及使用方法手控盒是为了方便移动机床坐标轴而设置的可移动式操作附件。利用手控盒可操作“丝筒”的启停、加工运行、暂停、停止、“接触感知”开与关，其显示面板如图11-12所示。其功能键作用如下：

(1)速度设置：按速度设置按钮，X、Y、U、V轴速度可在0、1、2、3四挡中切换，随着数字的增大，手动各轴速度增加。

(2)X、Y、U、V：各坐标轴正负移动按扭。

图11-12手控盒操作面板

(3)停止按钮：指机床在自动运行程序中途停止。

(4)暂停按钮：按一次程序运行暂停，再按一次继续运行。

(5)运行按钮：用于程序启动自动加工。

(6)接触感知按钮：用于工件找正和是否短路报警。

(7)确认按钮：用于确认是否电极丝和工件间形成短路，按一次可清除蜂鸣器报警声音。

11.5.3基本操作

1．系统启动系统启动是靠工控机引导完成的，工控机将硬盘中的控制程序和数据读入内存，并交由控制软件控制系统的启动过程。启动方法如下：

(1)旋转电源开关至on位置，打开电源开关。

(2)拔出急停按钮。

(3)按下启动按钮，电柜内各个开关接通。

(4)计算机启动完成后进入Windows98操作系统界面，并启动加工控制软件进入加工控制操作界面。见图11-13的操作界面图。

图11-13操作界面图

2．关闭系统方法1：在wedm.exe加工系统主画面下，在文件下选择退出系统，进入Window98系统，再关机，计算机显示“你现在可以安全的关闭计算机了”，按下停止按钮，关掉电源，压下急停按钮，关闭总电源。方法2：直接按下停止按钮，Windows自动退出，然后关闭电源。关掉电源后，至少30s后才能打开。

3．文件操作文件操作包括：文件管理，校检图画，自动编程，退出系统。

(1)文件管理：用户按F1键或用鼠标点击文件管理图标，或在菜单中选择文件管理，都可以进入如图11-14所示的界面。

图11-14文件管理图

(2)打开文件对话框，用户可在此菜单下进行文件操作。调入文件，进行存盘，删除操作。调入文件菜单如图11-15所示。

图11-15打开文件

(3)选择加工文件，打开程序如图11-16所示，可对加工程序进行编辑操作。

图11-16文件编辑

4．校验画图用鼠标点击“校验画图”按钮，或按F5键，或在菜单中选择“校验画图”，弹出如图11-17所示的图形仿真对话框。这时可选择立体跟踪或平面跟踪，然后按确认按钮，再次弹出打开加工文件对话框，选择文件打开，这时系统开始对打开的文件进行语法校验，语法校验如图11-17所示。

图11-17语法校验画图

5．自动编程如果选择菜单的自动编程，或按APT键，则进入自动编程系统，用户可根据零件图样的要求画出图形，自动编程系统将自动生成加工程序源代码。关于自动编程过程由于篇幅所限，在此不再介绍。

6．程序加工运行程序加工运行包括“程序加工”，“模拟运行”，“断点加工”三部分内容。

(1)程序加工：在菜单中选择“程序加工”，弹出图形仿真对话框。其操作如校验画图。最后弹出图11-18所示的“加工提示”对话框，如果按“运行”按钮，则系统打开丝筒、水泵、最后打开高频，开始进行加工，加工过程中可修改加工参数，调节加工状态。

图11-18加工提示图

(2)模拟运行：模拟运行与程序加工操作基本相似，只是不开丝筒、水泵和高频，只空运行。模拟运行用于监测程序运行是否正确。

(3)断点加工：断点加工是从程序的中断点继续进行加工。比如加工中钼丝断了，或出现故障等中途退出加工，此时就可以用断点加工功能继续加工，以保证零件加工的完整性。但如果机床出现移动，程序不在断点，则执行断点加工功能出错提示。这时可进入“简易加工”对话框，运行“切回断点”功能，如图11-19所示使机床切回到断点，再运行“断点加工”功能。

图11-19简易控制图

7．加工参数修改加工参数是切割加工过程中控制切削用量，从而获得加工零件公差要求和表面粗糙度的重要参数，线切割机床不像数控铣床进给速度是由程序的进给量确定的，而是由加工参数所确定，在程序中并不体现。用鼠标点击“加工参数”按钮或按F2键，弹出如图11-20所示的加工参数对话框，框中数值可动态调整。其含义在加工工艺中已做了详细说明。

图11-20加工参数图

11.5.4主机基本操作

1．上丝操作上丝是将电极丝盘上的电极丝均匀绕在储丝筒上的操作。上丝操作分手动上丝操作和半自动上丝操作，本节只介绍手动上丝过程与操作。

先将丝盘上的电极丝一端，通过介轮固定在储丝筒的一端，注意储丝筒的旋转方向，用手柄固定储丝筒，打开张丝电机，使电极丝有一定反向张力，然后摇动手柄上丝直至储丝筒上的电极丝达到一定数量，关闭张丝电机，用剪刀剪断电极丝，上丝完成。

2．穿丝操作(见图11-21)首先将张丝架拉至最右端位置，用插销定位后，取下丝筒一端丝头并拉紧，以防乱丝。从下至上，依次将丝绕过各导轮，最后将丝头从丝筒上边拉至螺钉处固定，剪去多余的丝，检查丝是否都在导轮槽中并与导电块接触良好。然后用摇把转动丝筒反绕几圈，拔下张丝滑块上的插销，手扶张丝滑块缓缓放松，穿丝操作结束。调整储丝筒行程，保证加工中丝筒正反转至行程开关位置时，丝筒两端各留5～8mm储丝量，这样才能保证储丝筒正常运行而不断丝。

图11-21穿丝操作示意图

3．电极丝垂直找正(见图11-22)

为确保切割工件的精度，在切割之前应用找正器对电极丝进行垂直找正。

图11-22电极丝垂直找正图

方法：先擦干净工作台面和找正器各面上的油及工作液，移动Z轴至适当位置后锁紧，找正器底面贴实工作台面，长面平行X向或Y向，用手控盒移动X坐标或Y坐标，使丝贴近找正器B面或C面，调用控制电源微弱放电功能。当电极丝与找正器之间的距离满足放电条件时，可以看见微弱放电火花。根据上、下放电火花间隙判断电极丝的偏斜方向，通过手控盒点动U轴或V轴坐标，直到放电火花均匀一致，X、Y方向分别进行后，电极丝就找正垂直了。

4．工件的装夹线切割机床有装夹夹具，可适用于不同厚度、形状的工件。电极丝的工作范围在工作台架内侧，装夹工件时应充分考虑装夹部位和穿丝进刀位置，以保证穿丝后切割路径在坐标行程内。

一般工件可用一边或两边支承在工作台架边沿，支承10～30mm，用至少两个压板固定，支承千斤顶应调整至工件装夹部位平齐，预紧后找正工件基准面，再压紧。如果工件装夹余量较小，可通过桥式夹具装夹，以使切割部位位于有效行程之内。如果机床经常加工小型工件，则不要长期固定于工作台某一处装夹切割，应经常更换装夹位置，以防造成工作台纵、横向导轨和丝杠局部磨损，影响精度。如果工件上有氧化皮，则必须先将氧化皮用砂布打磨干净后再装夹，保证与工作台架的导电性和电极丝在加工起始位置能正常放电。

5．切割加工操作顺序先准备好加工工件毛坯(若需切割一个内腔形状的工件，则丝必须从装夹好的工件毛坯上预制穿丝孔中穿出)以及压板、螺钉等各种装夹工具，然后按以下程序操作。(1)编写加工程序；(2)储丝筒上丝；(3)穿出及调整行程挡块；(4)电机丝垂直找正；(5)装夹工件及找正；

(6)调整Z轴至适当位置并锁紧；(7)移动X、Y坐标确定切割起始点；(8)启动工件液泵，调整喷嘴流量；(9)调出计算机中加工程序开始加工，调整加工参数。

6．加工操作中注意事项

(1)工作台架范围内有下臂启动，绝对不允许在此范围内放置杂物，以防损坏下臂或电机。

(2)在穿丝、紧丝过程中一定注意电极丝不要从导轮槽中脱出，并且与导电块接触良好。

(3)加工中工作液有一部分会以水雾形式散发掉，故应经常检查工作液箱工作液面的高度，及时补充工作液。

(4)工作液工作一段时间后会变质，使性能退化，应定时更换。

(5)当Z轴大行程运行，张丝机构的储丝量不足以补偿走丝回路中丝的变化量时，只需先抽去丝，待Z轴移动至适当位置后再重新穿丝、紧丝，方可进行放电加工。

(6)在加工过程中请勿打开运丝系统上、下门罩，否则开门断电保护功能将中断加工。

(7)加工过程中，如发生故障，应立即切断电源，请专业维修人员进行检修。

11.6数控线切割编程加工实例

11.6.1各种加工形式线切割加工可分为平面加工、锥度加工、二次切割等。

1．平面加工被加工零件沿X、Y轴移动工作台进行平面形状的加工。

2．锥度加工由四轴X、Y、U、V控制联动生成带锥面的零件加工。进行锥度加工时需要进行下述加工参数指定，如图11-23所示。

A：指定锥度角度。

Z1：上导轮中心到程序面的距离(mm或μm)。

Z2：加工工件厚度指定(mm或μm)。

Z3：程序面到下导轮中心的距离(mm或μm)。

图11-23锥度加工参数指定

3．二次