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数控电火花线切割加工实例

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发表于 2010-10-23 18:23:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x

加工示例

: r9 H4 E" ~8 h1 E4 L9 [$ j! {* |

(一)数控快走丝电火花线切割加工示例

, O; P; T& S- K$ r

1.手工编程加工实习

' L Z3 Z0 K' y& s) C* L/ v

(1)实习目的:

7 W2 w, \& n5 ?5 v- Q1 a, f

①掌握简单零件的线切割加工程序的手工编制技能;

9 H# T6 g# d! U i% d) G

②熟悉ISO代码编程及3B格式编程;

/ Q. v0 s! H' t( N" j% u$ `. o

③熟悉线切割机床的基本操作。

0 z! c. {' {0 B7 w/ Z# b+ x

(2)实习要求

6 M9 p4 Z0 C' c1 @' a, @7 [

通过实习,学生能够根据零件的尺寸、精度、工艺等要求,应用ISO代码或3B格式手工编制出线切割加工程序,并且使用线切割机床加工出符合图纸要求的合格零件。

( _% c9 i. A* g( ^

(3)实习设备

- v0 J: B4 |3 j5 L4 a

DK7725E型线切割机床。

9 O$ H* X6 j3 Z7 n

(4)常用ISO编程代码

$ Y9 V6 T0 H5 O5 ^

  G92 X- Y-:以相对坐标方式设定加工坐标起点。

t$ n4 M! W' J9 |4 i

    G27 :设定XY/UV平面联动方式。

6 ~( m; N1 \; E' H6 O% m0 M5 P

    G01 X- Y-(U- V-):直线插补。

: z6 B- m7 ~# N8 e) `8 ~

        X Y:表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。

& b3 J8 b4 L- \ e# x

        U V:表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。

! G) a( G. L) Q/ L# V

    G02 X- Y- I- J-

+ y# F' a& z: B+ h0 y+ H

    G02 U- V- I- J-:顺圆插补指令。

3 V+ F, H$ U) i- G

    G03 X- Y- I- J-:逆圆插补指令。

* ?! r. W! u+ y7 u4 `# r* V. b

以上G02、G03中是以圆弧起点为坐标原点,X、Y(U、V)表示终点坐标,I、J表示圆心坐标。

" {" N) ^, V0 ~, Z

    M00 :暂停。

! L6 ?+ b2 i( [" o/ A1 a

    M02 :程序结束。

; U3 @) W4 z- @( j7 M6 i& ~

(5)3B程序格式

# L9 o$ |( u$ j! r/ ]

    B X B Y B J G Z                                         

$ ?: v2 H' Z8 O% A

    B:分隔符号;X:X坐标值;Y:Y坐标值;                                              

% d4 q0 S5 c# C# \2 j8 C. Q

    J:计数长度;G:计数方向;Z:加工指令。

; J/ |/ f: j0 \$ d

(6)加工实例

/ b) k1 e7 D9 J" h! p" X: F/ ^

7 Z" i% o7 d( [

图1  零件一

6 r, d, [" C* [0 c, y. P

①工艺分析:

* E4 M+ T) J' z$ Z* d+ a" P* _

加工如图1所示零件外形,毛坯尺寸为60×60mm,对刀位置必须设在毛坯之外,以图中G点坐标(-20,-10)作为起刀点,A点坐标(-10,-10)作为起割点。为了便于计算,编程时不考虑钼丝半径补偿值。逆时钟方向走刀。

1 ~1 w' B/ ?" U L

②ISO程序:

5 T* r2 ]' f b- T; P5 Q

程序                          注解

7 f$ ^- T( |! o# p5 I

G92 X-20000 Y-10000            以O点为原点建立工件坐标系,起刀点坐标为(-20,-10);

+ D' R3 D) p1 ]# d& N6 C; y+ u7 Y

G01 X10000 Y0                从G点走到A点,A点为起割点;

- Q; U- f w/ P1 Z: ]! J8 N( c; @

G01 X40000 Y0                从A点到B点;    

7 q* R/ U2 B& t1 m% i" A- y+ E

G03 X0 Y20000 I0 J10000   从B点到C点;  

$ Z4 D: ]/ t* @/ k7 o

G01 X-20000 Y0        从C点到D点;

% v( n. d$ w# m" A; w% z

G01 X0 Y20000                从D点到E点;

( I( @! u" S# l. g+ O+ |% R+ Y

G03 X-20000 Y0 I-10000 J0  从E点到F点;

. g M3 \% J" Z/ {5 }

G01 X0 Y-40000        从F点到A点;

' |1 }5 Y% r! {3 m6 u- r! P

G01 X-10000 Y0        从A点回到起刀点G;

! Y! N% d4 [* i# |

M00              程序结束。

4 V `& p h9 y3 u

③ 3B格式程序:

4 E4 E/ W7 e; R

程序                            注解

. I& w2 r8 S! |+ `0 E: Y4 j$ P

B10000 B0 B10000 GX L1          从G点走到A点,A点为起割点;

$ P& t/ @0 V: T; a- _

B40000 B0 B40000 GX L1          从A点到B点;

3 R; K G) L/ g/ x' Y, s

B0 B10000 B20000 GX NR4         从B点到C点;

6 h7 P4 S! L' E+ e" m% U" J

B20000 B0 B20000 GX L3          从C点到D点;

" m2 G) S' Q/ D( Q

B0 B20000 B20000 GY L2          从D点到E点;

! I2 O& N% n+ Z [8 p; j

B10000 B0 B20000 GY NR4         从E点到F点;

' M- X. b! ]7 Y

B0 B40000 B40000 GY L4          从F点到A点;

: {" [9 p# v$ g9 t" Z! T* f

B10000 B0 B10000 GX L3          从A点回到起刀点G

* i1 Z9 | m; b- P2 w

D                               程序结束。

0 \% k* p' f5 V

④加工:

# A+ `/ r3 s4 K6 p9 w) K

按第三节中所述的机床操作步骤进行。

D: y/ ]2 o; [5 X2 g6 V* k

2.自动编程加工实习

% y- d$ ]5 s8 T& m

(1)实习目的及要求:

5 J1 m2 ~+ a7 k; M

①熟悉CNC-10A编程系统的绘画功能及图形编辑功能;

' `" \" D4 H2 v8 e3 D

②熟悉CNC-10A编程系统的自动编程功能;

- I" n+ f3 \) I' h. j3 E

③掌握CNC-10A控制系统的各种功能。

# [4 x( d( s% Z+ T- l1 G0 D& h

(2)实习设备:DK7725E型线切割机床及CNC-10A控制、编程系统。

8 p6 v m! i8 X# c; c2 k1 s1 v

2 X2 `2 @& q8 O8 Q- A6 [

图2  零件二

$ O! l3 H6 }0 q# B6 f+ v9 i

(3)加工实例:

! w" Y2 E* {8 v* ]

①工艺分析:加工如图2所示五角星外形,毛坯尺寸为60×60mm,对刀位置必须设在毛坯之外,以图中E点坐标(-10,-10)作为对刀点,O点为起割点,逆时钟方向走刀。

, I) r& D0 d4 Z$ P0 `

 

2 A- m8 N! B) C, L

图3  “OC”直线参数窗

3 f9 f6 `% Z9 F; O

②绘画:首先绘出直线“OC”:在图形绘制界面上,鼠标左键轻点直线图标,该图标呈深色,然后将光标移至绘图窗内。此时,屏幕下方提示行内的“光标”位置显示光标当前坐标值。将光标移至坐标原点(注:有些误差无妨,稍后可以修改),按下左键不放,移动光标,即可在屏幕上绘出一条直线,在弹出的参数窗中可对直线参数作进一步修正,如图3。确认无误后按“Yes”退出,完成“OC”直线的输入。

# z% @' A0 S; W

 

+ {% f) `- F1 w

图4  “CA”直线参数窗

7 m* l: H# V) ?. V0 n' }' J: S

绘制“CA”直线:光标依次点取屏幕上“编辑”→“旋转” →“线段复制旋转”。屏幕右上角将显示“中心”(提示选取旋转中心),左下角出现工具包,光标从工具包中移出至绘画窗,则马上变成“田” 形,将光标移至“C”点上(呈‘×’形)轻点左键, 选定旋转中心,此时屏幕右上角又出现提示“转体”,将“田”型光标移到“OC”线段上(光标呈‘手指’形),轻点左键,在弹出的参数设置窗中进行参数设置,如图4,确认无误后按“Yes”键退出,将光标放回工具包,完成“CA”直线输入。 

% |& C& @0 [3 c5 Y) j/ o' Z

绘制“DA”直线:其方法与“CA”直线绘制基本相同,旋转中心点为“A”点,旋转体为“CA”直线,参数设置如图5。

( l, u! e2 ^7 m/ N6 V

绘制“DB”直线:方法同上。

/ I4 W- }5 r+ q h8 G" f

绘制“OB”直线:光标点取直线图标,将光标移至B点,光标呈“×”形,拖动光标至O点(呈‘×’形),在弹出的直线参数窗中对参数进行修正,如图6,按“Yes”键完成直线“OB”的输入。

6 l7 A' f7 E7 A+ A" | _

 

! q& q: H$ O4 x. u

图5 “DA”直线参数窗         图6 “OB”直线参数窗          图7  编程参数窗

0 u; l: i/ A% b6 x9 j

图形编辑:光标点取修剪图标,图标呈深色,将剪刀形光标依次移至线段“IH”、“HG”、“GF”、“FJ”、“FI”上,线段呈红色,轻点左键,删除上述五条线段,然后将光标放回工具包。

5 D: _" B, F$ l1 ^

倒R5圆角:光标点取圆角图标,将“∠R”形光标分别点取I、H、G、F、J点(光标呈‘×’形),朝倒圆角处拖出光标,在弹出的参数窗中将R值设为5,按回车键退出。

$ K+ Y+ O7 |$ t2 q! H F) x2 j# C- S

图形清理:由于屏幕显示的误差,图形上可能会有遗留的痕迹而略有模糊。此时,可用光标选择重画图标(图标变深色),并移入绘画窗,系统重新清理、绘制屏幕。

( x; P; S1 Z5 g: H; y# h: ~

通过以上操作,即完成了完整图形的输入。然后进行图形存盘。

& B7 M. z6 b2 p: v+ e

 

* o/ U# @ V! p) q7 D# u8 [

图8  路径选择放大窗

* X) B ^5 S$ c

③自动编程:鼠标左键轻点“编程” →“切割编程”,在屏幕左下角出现一丝架形光标,将光标移至屏幕上的对刀点,按下左键不放,拖动光标至起割点(注:有些误差无妨,稍后可以修改),在弹出的参数窗中可对起割点、孔位(对刀点)、补偿量等参数进行设置。其中补偿量与钼丝半径大小、走丝方向、切割方式(割孔还是割外形)以及放电间隙有关,要根据具体情况合理选择,如图7。参数设置好后,按“Yes”确认。

* ]: V3 U7 V- b9 a% N

随后屏幕上将出现一路径选择放大窗,如图8。“路径选择窗”中的三角形红色指示牌处是起割点,上下或左右线段表示工件图形上起割点处的上下或左右各一线段,分别在窗边用序号代表(C表示圆弧,L表示直线,数字表示该线段作出时的序号)。窗中“+”表示放大钮,“-”表示缩小钮,根据需要用光标每点一下就放大或缩小一次。选择路径时,可直接用光标在序号上轻点左键,序号变黑底白字,光标轻点“认可”即完成路径选择。当无法辨别所列的序号表示哪一线段时,可用光标直接指向窗中图形的对应线段上,光标呈手指形,同时出现该线段的序号,轻点左键,它所对应线段的序号自动变黑色。路径选定后光标轻点“认可”,“路径选择窗”即消失,同时火花沿着所选择的路径方向    

) P$ U- N# w' c0 N* w( z1 z: E

进行模拟切割,到“OK”结束。如工件图形上有交叉路径,火花自动停在交叉处,屏幕上再次弹出“路径选择窗”。同前所述,再选择正确的路径直至“OK”。系统自动把没切割到的线段删除,呈一完整的闭合图形。

& I+ _& x! Y, v) c) u, |. z

火花图符走遍全路径后,屏幕右上角出现“加工开关设定窗”,如图9,其中有5项选择:加工方向、锥度设定、旋转跳步、平移跳步和特殊补偿。

1 a% _' Q) m w1 U) o. \2 c$ @

 

! ^9 e+ r \1 k0 P1 _' J

图9  加工开关设定窗

P+ }; w9 o, \) [. z

加工方向:有左右向两个三角形,分别代表逆/顺时针方向,红底黄色三角为系统自动判断方向。(特别注意:系统自动判断方向一定要和火花模拟的走向一致,否则得到的程序代码上所加的补偿量正负相反)若系统自动判断方向与火花模拟切割的方向相反,可用鼠标键重新设定,将光标移到

& n8 S- z! Z, Z- G

正确的方向位,点一下左键,使之成为红底黄色三角。

$ r1 C6 Q0 u) Z/ w; d0 P; E G

因本例无锥度、跳步和特殊补偿,故不需设置。用光标轻点加工参数设定窗右上角的小方块“口”按钮,退出                                                                                        

& K) x7 y0 I7 r7 K. }

参数窗。屏幕右上角显示红色“丝孔”提示,提示用户可对屏幕中的其他图形再次进行穿孔、切割编程。系统将以跳步模的形式对两个以上的图形进行编程。因本例无此要求,可将丝架形光标直接放回屏幕左下角的工具包(用光标轻点工具包图符),完成线切割自动编程。

. {- }7 ^% Y# U* ?# w% `

退出切割编程阶段,系统即把生成的输出图形信息通过软件编译成ISO数控代码(必要时也可编译成3B程序),并在屏幕上用亮白色绘出对应线段。若编码无误,两种绘图的线段应重合(或错开补偿量)。随后屏幕上出现输出菜单。

1 n4 n3 u) A6 H' l) ?' l! ], |$ B) d

菜单中有代码打印、代码显示、代码转换、代码存盘、三维造型和退出。

6 s3 a1 ^' m, g

在此,选择送控制台,将自动生成的程序送到控制台进行加工。至此,一个完整的工件编程过程结束,即可进行实际加工。

* z4 l4 h0 {7 C. X' M

④加工:按第三节中所述的机床操作步骤进行操作。

# T9 J/ I8 J' @1 H$ b

(二)数控慢走丝电火花线切割加工示例

3 L% x$ R$ }( L8 e1 r7 r: H, A

1.零件及加工要求

$ f, F @$ M% e- S. f5 I

 

% V8 p! L& a% o6 |; w5 F1 q8 J. t

图10  冲裁模凸模                     图11  加工路径

# N; Z0 ^; o, J4 b- S; S

图10所示为一精密冲裁模的凸模,其厚度为30mm,材料采用SKD-11,零件的公差要求为:基本尺寸有一位小数的,公差为土0.10mm;基本尺寸有两位小数的,公差为土0.02mm;基本尺寸有三位小数的,公差为土0.002mm。

: r( w5 r$ U) l/ k7 k' |6 P

2.准备工作

5 t, v+ A, C4 w5 B

由于该零件精度较高,主要部分采用慢走丝电火花线切割机床加工,零件在线切割之前就进行了精加工,三个相互垂直的面的加工精度控制得较好,且线切割余量少。加工路径见图11中的实线部分,图中双点划线为毛坯形状。

/ H7 D& ^6 d( f5 G9 Q

3.操作步骤及内容

. c% f' t$ X8 @4 Y

要达到工件精度要求,必须采用少量、多次切割。加工余量逐次减少,加工精度逐渐提高。从开机到加工结束的具体操作步骤大致如下。

; j# W) ~8 e8 h# B# ~& o

(1)合上总电源开关。

4 M( g7 X V2 [; R w* N' r" Q% t- ]

(2)按下控制面板上的按钮,启动数控系统及机床。

2 V& ~ x- x7 D* y7 G

(3)安装并找正工件。 

& [: c. Y* z4 G; x" p3 J: r

(4)按机床操作说明书的要求,通过在不同操作模块间的切换,完成生成工件切割的程序,调整电极丝垂直度,将电极丝移至穿丝点等基本操作。

/ E5 o. F% J3 D6 n# x9 `

(5)选择合适的加工参数,并在加工过程中将各项参数调到最佳适配状态,使加工稳定,达到质量要求。

9 f6 V! q" @2 m7 I+ I6 w

(6)切割结束后,取下工件。

: a" \* ?% x7 s( w3 V. I6 `

以上各项步骤视机床不同有的可以省略。

5 ]9 e' _; P% A/ B1 H
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