教学材料《数控机 床》-第6章

6.1数控电火花加工机床知识6.1.1电火花加工机理简介火花放电时，电极表面的金属材料究竟是怎样被蚀除下来的，这一微观的物理过程即所谓电火花加工的机理，也就是电火花加工的物理本质。1.极间介质的电离、击穿。形成放电通道图6-1为矩形波脉冲放电时的电压和电流波形。2.介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀极间介质一旦被电离、击穿、形成放电通道后，脉冲电源使通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。电能变成动能，动能通过碰撞又转变为热能。下一页返回6.1数控电火花加工机床知识

3.电极材料的抛出通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液气化和金属材料熔化、气化，热膨胀产生很高的瞬时压力。通道中心的压力最高，使气化了的气体体积不断向外膨胀，形成一个扩张的“气泡”。气泡上下、内外的瞬时压力并不相等，压力高处的熔融金属液体和蒸气，就被排挤、抛出而进入工作液中。上一页下一页返回6.1数控电火花加工机床知识4.极间介质的消电离随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，图6-1中4~5段，标志着一次脉冲放电结束。但此后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电，这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一击穿放电通道。上一页下一页返回6.1数控电火花加工机床知识6.1.2电火花加工工艺按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可分为电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削和撞磨、电火花同步共扼回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字六大类。前五类属电火花成形、尺寸加工，是用于改变零件形状或尺寸的加工方法;后者则属表面加工方法，用于改善或改变零件表面性质。其中电火花穿孔成形加工和电火花线切割应用最为广泛。上一页返回6.2数控电火花成型机床操作与编程6.2.1电火花成型机床简介1.数控电火花成型加工机床(1)机床主体(如图6-7)(2)脉冲电源(3)数控系统(4)工作液系统6.2.2电火花成型机床加工的特点1.电火花穿孔加工特点及应用范围电火花穿孔加工一般指贯通的二维型孔的电火花加工，它既可以是简单的圆孔，又可以是复杂的型孔。下一页返回6.2数控电火花成型机床操作与编程

2.电火花成型(型腔、型面)加工特点及应用范围电火花成型加工一般指三维型腔、型面的电火花加工，一般是指非贯通的盲孔加工。电火花成型加工可以加工各种复杂的型腔，而通过数控平动加工，可以获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度。6.2.3电火花成形机床操作介绍1.操作画面(如图6-9)2.手动放电操作3.自动式执行4.程式编辑上一页下一页返回6.2数控电火花成型机床操作与编程5.位置归零当需要建立工作点时，可使用“F4”位置归零6.设立位置当要建立工作点时，可使用“F5”位置设定。7.设定位置中心当要建立工作点中心时，可使用“F6”位置中心设定8.EDM放电条件参数修改当放电中要修改EDM放电条件时，按“F7"EDM放电条件9.操作应注意的问题10.电火花加工的一般规律上一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程6.3.1线切割机床简介1.线切割加工的基本原理线切割加工(WEDM)是电火花线切割加工的简称，它是用线状电极(钥丝或铜丝)靠火花放电对工件进行切割。线切割机床通常分为两类:快走丝与慢走丝。2.快速走丝电火花线切割机床结构数控快速走丝电火花线切割机床主要由床身、工作台、锥度切割装置、走丝机构、机床电气箱、工作液循环系统、脉冲电源、数控系统等组成，如图6-11所示下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程6.3.2线切割加工的特点1.快速走丝电火花线切割的特点2.快速走丝电火花线切割加工应用范围6.3.3线切割机床操作介绍1.DK7740E工作原理DK7740E机床的机床电气按GB5226-85标准要求设计，它是由按钮面板、电气安装板及插座板等组成的，具有运丝简自动换向、断丝保护、加工结束停机及断电刹车等功能该电气结构简单、功能齐全、操作方便。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程1)按钮面板(见图6-15)2)开机过程3)关机过程4)工作原理本机床电器电路，包括水泵电路、运丝及自动换向电路、关运转或换向时自动关高频电路、停机制动电路、无人自动值班电路。2.机床操作和调整1)准备工作2)调整线架上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程3)钼丝绕装4)工件装夹5)锥度切割6)机床操作步骤6.3.4线切割3B格式编程1.3B代码程序编制方法

3B程序为相对坐标程序，即每一图线的坐标原点随图线发生变化，直线段的坐标原点为直线原点，圆弧段的坐标原点为此圆弧的圆心。常见的图形都是由直线或圆弧组成，任何复杂的图形，只要分解为直线和圆弧，就可以依次分别编程。编程需要的参数有五个:切割的终点坐标X,Y;切割时的计数长J切割时的计数方向G;切割轨迹的类型Z，也称为加工指令上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程1)3B代码程序编制方法(1)3B代码程序格式。我国数控线切割机床采用统一的五指令3B程序格式，即BXBYBJGZ(2)直线的编程方法(3)圆弧的编程方法上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程2.3B代码编程举例如图6-20所示加工图形，其3B指令图形如下:BBB15000GYL4BBB20000GXL1BB15000B30000GXSR1BBB40000GXL3BB15000B30000GXSR3BBB20000GXL1BBB20000GYL2上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程6.3.5线切割4B格式编程

4B指令用了具有间隙补偿功能和锥度补偿功能的数控线切割机床的程序编制。所谓间隙补偿，就是指电极丝在切割工件时，电极丝中心运动轨迹能根据要求自动偏离编程轨迹一段距离(补偿量)。当补偿量设定为偏移量时，编程轨迹即为工件的轮廓线。显然，按工件的轮廓编程要比按电极丝中心运动轨迹编程方便得多，轨迹计算也比较简单。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程而且，当电极丝磨损时直径变小。当单边放电间隙Z随切割条件的变化而变化后，也无须改变程序，只需改变补偿量即可。锥度补偿是指系统能根据要求，同时控制X,Y,U,V,4轴的运动(X,Y为机床工作台的运动，即工件的运动;U,V为上线架导轮的运动，分别平行于X,Y)，使电极丝偏离垂直方向一个角度(即锥度)，切割出上大下小或上小下大的工件来。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程6.3.6线切割ISO格式编程国际标准格式(IS0格式)数控程序是指按国际标准化组织(IS0)规定的数控机床的坐标轴和运动方向、数控程序的编码字符和程序格式、准备功能和辅助功能等标准与规范编写的数控程序。这与编写数控车铣床的数控程序相似。1.ISO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)程序格式上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程(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同组成，同包括预备功能、进给功能、辅助功能等。同的组成结构如下: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6-2。(3)代码和数据(4)语句格式指令+地址+符号+绝对值或增量值例如，G01X1000Y1000上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程2)代码说明MD22EDW快走丝线切割系统常用指令如表6-3所示。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。如图6-21所示为补偿指令G41和G42的区别程序段常为:G90X_Y_;G41(G42)D_GO1X_Y_;G01X_Y_上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程......G40X_Y_M02

(2)锥度加工。进行锥度加工时，首先必须输人几项数据，若不输人数据，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，必须输人以下数据: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。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程2.数控线切割编程实例如图6-22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。(1)确定加工路线(2)分别计算各关键点坐标。(3)按G点代码编写程序(4)有公差尺寸的编程计算方法上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程6.3.7线切割自动编程软件DK7740型电火花数控线切割机床采用HL线切割数控自动编程软件进行编程。HL线切割数控自动编程软件系统，是一个高智能化的图形交互式软件系统。通过简单、直观的绘图工具，将所要进行切割的零件形状描绘出来;按照工艺的要求，将描绘出来的图形进行编排等处理。再通过系统处理成一定格式的加工程序。1.编程界面及功能模块界面HT线一切割数控自动编程软件主界面如图6-23所示。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程2.绘图编程界面的主要功能的介绍(1)主菜单(2)固定菜单(3)文件管理器(如图6-26)3.图形输入操作图形菜单有点、直线、圆以及高级曲线所包括的各种非圆曲线。4.自动编程操作在绘图编程界面点击主菜单中的“数控程序”选项，则进入自动编程界面，如图6-27所示。上一页下一页返回6.3数控电火花线切割机床操作与编程Towedm可对封闭或不封闭图形生成加工路线，并可进行旋转和阵列加工，可对数控程序进行查看、存盘，可直接传送到线切割机床。在加工零件图绘制完成后，进入自动编程界面，通过自动编程生成加工路线。上一页返回思考与练习6.1简述电火花线切割加工和电火花成形机加工的工艺特点6.2简述DK7740线切割机床的工作原理6.3编制习图6-1所示凸凹模的线切割加工程序。已知电极丝直径为Φ0.18mm，单边放电间隙为0.O1mm。习图6-1中双点划线为坯料外轮廓。装夹方式如习图6-2所示返回图6-203B代码编程举例返回表6-2字母规定意义返回表6-3MD22EDW快走丝线切割系统常用指令返回图6