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1、-特种加工技术-第 17 页第7章 特种加工技术7.1 数控电火花线切割加工电火花线切割加工是电火花加工的一个分支，是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法，它用一根移动着的导线（电极丝）作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中，工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工。7.1.1 数控电火花线切割加工机床的分类与组成1、数控电火花线切割加工机床的分类（1）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。（2）按加工特点分：可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。（3）按脉冲电源形式分：可分为电源、晶
2、体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源线切割机床。数控电火花线切割加工机床的型号示例2、数控电火花线切割加工机床的基本组成数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分。图8-1 快走丝线切割机床主机1）控制台控制台中装有控制系统和自动编程系统，能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。2）机床主机 机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。图8-1为快走丝线切割机床主机示意图。（1）坐标工作台 它用来装夹被加工的工件，其运动分别由两个步进电机控制。（2）运丝机构 它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。（3）丝架 它与运丝机构一起构成电极
3、丝的运动系统。它的功能主要是对电极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度，以满足各种工件（如带锥工件）加工的需要。（4）冷却系统 它用来提供有一定绝缘性能的工作介质工作液，同时可对工件和电极丝进行冷却。7.1.2 数控电火花线切割的加工工艺与工装1、数控电火花线切割的加工工艺线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数包括进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工的影响，合理地选择工艺参数，在保证工件加工质量的前提下，提高生产率，降低生产成本。1）电加工参数的选择正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加
4、工工艺指标和加工的稳定性。粗加工时， 应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材料去除率（即加工生产率）。而精加工时，应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量，可获得加工工件较低的表面粗糙度。加工电流就是指通过加工区的电流平均值，单个脉冲能量大小，主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。下列电规准实例可供使用时参考：（1）精加工：脉冲宽度选择最小档，电压幅值选择低档，幅值电压为75V左右，接通一到二个功率管，调节变频电位器，加工电流控制在0.81.2A,加工表面粗糙度R
5、a2.5um。（2）最大材料去除率加工：脉冲宽度选择四五档，电压幅值选取“高”值，幅值电压为100V左右，功率管全部接通，调节变频电位器，加工电流控制在44.5A，可获得100/min左右的去除率（加工生产率）。（材料厚度在4060mm左右）。（3）大厚度工件加工（300mm）：幅值电压打至“高”档，脉冲宽度选五六档，功率管开45个，加工电流控制在2.53A,材料去除率30/min。（4）较大厚度工件加工（60100mm）：幅值电压打至高档，脉冲宽度选取五档，功率管开4个左右，加工电流调至2.53A，材料去除率5060/min。（5）薄工件加工：幅值电压选低档，脉冲宽度选第一或第二档，功率管开
6、23个，加工电流调至1A左右。注意，改变加工的电规准，必须关断脉冲电源输出，（调整间隔电位器RP1除外），在加工过程中一般不应改变加工电规准，否则会造成加工表面粗糙度不一样。2、机械参数的选择对于普通的快走丝线切割机床，其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要是电极丝与工件之间的间隙调整。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度的调整主要靠调节变频进给量，在某一具体加工条件下，只存在一个相应的最佳进给量，此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的最大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处于开路状态，无形中降低了生产率，且电流不稳定，容易造成断丝，过紧跟踪时容易造成短路
7、，也会降价材料去除率。一般调节变频进给，使加工电流为短路电流的0.85倍左右（电流表指针略有晃动即可）。就可保证为最佳工作状态，即此时变频进给速度最合理、加工最稳定、切割速度最高。表8-1给出了根据进给状态调整变频的方法。表8-1 根据进给状态调整变频的方法实频状态进给状态加工面状况切割速度电极丝变频调整过跟踪慢而稳焦褐色低略焦，老化快应减慢进给速度欠跟踪忽慢忽快不均匀不光洁易出深痕较快易烧丝，丝上有白斑伤痕应加快进给速度欠佳跟踪慢而稳略焦褐，有条纹低焦色应稍增加进给速度最佳跟踪很稳发白，光洁快发白，老化慢不需再调整2、电火花线切割加工工艺装备的应用工件装夹的形式对加工精度有直接影响。一般是在
8、通用夹具上采用压板螺钉固定工件。为了适应各种形状工件加工的需要，还可使用磁性夹具或专用夹具。1）常用夹具的名称、用途及使用方法（1）压板夹具 它主要用于固定平板状的工件，对于稍大的工件要成对使用。夹具上如有定位基准面，则加工前应预先用划针或百分表将夹具定位基准面与工作台对应的导轨校正平行，这样在加工批量工件时较方便，因为切割型腔的划线一般是以模板的某一面为基准。夹具成对使用时两件基准面的高度一定要相等，否则切割出的型腔与工件端面不垂直，造成废品。在夹具上加工出 图8-2 磁性夹具形的基准，则可用以夹持轴类工件。（2）磁性夹具 采用磁性工作台或磁性表座夹持工件，主要适应于夹持钢质工件，因它靠磁力
9、吸住工件，故不需要压板和螺钉，操作快速方便，定位后不会因压紧而变动，如图8-2所示。2）工件装夹的一般要求（1）工件的基准面应清洁无毛刺。经热处理的工件，在穿丝孔内及扩孔的台阶处，要清除热处理残物及氧化皮。 （2）夹具应具有必要的精度，将其稳固地固定在工作台上，拧紧螺丝时用力要均匀。（3）工件装夹的位置应有利于工件找正，并与机床的行程相适应，工作台移动时工件不得与丝架相碰。（4）对工件的夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。（5）大批零件加工时，最好采用专用夹具，以提高生产效率。（6）细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的辅助夹具上。图8-3 百分表找正 图8-4 划线找正3、支撑装夹方式 主
10、要有悬臂支撑方式、两端支撑方式、桥式支撑方式、板式支撑方式和复式支撑方式等。4、工件的调整工件装夹时，还必须配合找正进行调整，使工件的定位基准面与机床的工作台面或工作台进给方向保持平行，以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。常用的找正方法有： （1）百分表找正法 如图8-3所示，用磁力表架将百分表固定在丝架上，往复移动工作台，按百分表上指示值调整工件位置，直至百分表指针偏摆范围达到所要求的精度。（2）划线找正法 图8-4所示，利用固定在丝架上的划针对正工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针与基准线间的偏离情况，调整工件位置，此法适应于精度要求不高的工件加工。图8-5 目测法调整电
11、极丝位置 图8-6 火花法调整电极丝位置 1工件 2电极丝 3火花5、电极丝位置的调整线切割加工前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调整方法有：（1）目测法 如图8-5，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、横方向刻度盘上的读数就确定了电极丝的中心位置。（2）火花法 如图6-6，开启高频及运丝筒（注意：电压幅值、脉冲宽度和峰值电流均要打到最小，且不要开冷却液），移动工作台使工件的基准面靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相对坐标值，再根据放电间隙计算电极丝中心坐标
12、。此法虽简单易行，但定位精度较差。（3）自动找正 一般的线切割机床，都具有自动找边、自动找中心的功能，找正精度较高。操作方法因机床而异。7.1.3 数控电火花线切割机床的操作1、数控快走丝电火花线切割机床的操作图8-7 DK7725E型线切割机床操作面板本节以苏州长风DK7725E型线切割机床为例，介绍线切割机床的操作。图6-7为DK7725E型线切割机床的操作面板。（一）开机与关机程序1开机程序（1）合上机床主机上电源总开关；（2）松开机床电气面板上急停按钮SB1；（3）合上控制柜上电源开关，进入线切割机床控制系统；（4）按要求装上电极丝；（5）逆时针旋转SA1；（6）按SB2，启动运丝电机
13、；（7）按SB4，启动冷却泵；（8）顺时针旋转SA3，接通脉冲电源。2关机程序（1）逆时针旋转SA3，切断脉冲电源；（2）按下急停按钮SB1；运丝电机和冷却泵将同时停止工作；（3）关闭控制柜电源；（4）关闭机床主机电源。（二）脉冲电源1K7725E型线切割机床脉冲电源简介（1）机床电气柜脉冲电源操作面板简介，如图6-8所示。图8-8 DK7725E型线切割机床脉冲电源操作面板SA1脉冲宽度选择 SA2SA7功率管选择 SA8电压幅值选择 RP1脉冲间隔调节 PV1电压幅值指示 急停按钮按下此键，机床运丝、水泵电机全停，脉冲电源输出切断。（2）电源参数简介 脉冲宽度 脉冲宽度ti选择开关SA1共
14、分六档，从左边开始往右边分别为：第一档：5us 第二档：15us 第三档：30us第四档：50us 第五档：80us 第六档：120us 功率管功率管个数选择开关SA2SA7可控制参加工作的功率管个数，如六个开关均接通，六个功率管同时工作，这时峰值电流最大。如五个开关全部关闭，只有一个功率管工作，此时峰值电流最小。每个开关控制一个功率管。 幅值电压 幅值电压选择开关SA8用于选择空载脉冲电压幅值，开关按至“L”位置，电压为75V左右，按至“H”位置，则电压为100V左右。脉冲间隙改变脉冲间隔t0调节电位器RP1阻值，可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔t0，即能改变加工电流的平均值，电位器旋置最左
15、，脉冲间隔最小，加工电流的平均值最大。电压表电压表PV1，由0150V直流表指示空载脉冲电压幅值。（三）线切割机床控制系统图8-9 CNC-10A控制系统主界面K7725E型线切割机床配有CNC-10A自动编程和控制系统。1系统的启动与退出在计算机桌面上双击YH图标，即可进入CNC-10A控制系统。按“Ctrl+Q”退出控制系统。2CNC-10A控制系统界面示意图图8-9为CNC-10A控制系统界面。3CNC-10A控制系统功能及操作详解本系统所有的操作按钮、状态、图形显示全部在屏幕上实现。各种操作命令均可用轨迹球或相应的按键完成。鼠标器操作时，可移动鼠标器，使屏幕上显示的箭状光标指向选定的屏
16、幕按钮或位置，然后用鼠标器左键点击，即可选择相应的功能。现将各种控制功能介绍如下（参见图8-9）。显示窗口：该窗口下用来显示加工工件的图形轮廓、加工轨迹或相对坐标、加工代码。显示窗口切换标志：用轨迹球点取该标志（或按F10键），可改变显示窗口的内容。系统进入时，首先显示图形，以后每点取一次该标志，依次显示“相对坐标”、“加工代码”、“图形”、，其中相对坐标方式，以大号字体显示当前加工代码的相对坐标。间隙电压指示：显示放电间隙的平均电压波形（也可以设定为指针式电压表方式）。在波形显示方式下，指示器两边各有一条10等分线段，空载间隙电压定为100%（即满幅值），等分线段下端的黄色线段指示间隙短路电
17、压的位置。波形显示的上方有二个指示标志：短路回退标志“BACK”，该标志变红色，表示短路；短路率指示，表示间隙电压在设定短路值以下的百分比。电机开关状态：在电机标志右边有状态指示标志ON（红色）或OFF（黄色）。ON状态，表示电机上电锁定（进给）；OFF状态为电机释放。用光标点取该标志可改变电机状态（或用数字小键盘区的Home键）。高频开关状态：在脉冲波形图符右侧有高频电压指示标志。ON（红色）、OFF（黄色）表示高频的开启与关闭；用光标点该标志可改变高频状态（或用数字小键盘区的“PgUp”键）。在高频开启状态下，间隙电压指示将显示电压波形。拖板点动按钮：屏幕右中部有上下左右向四个箭标按钮，可
18、用来控制机床点动运行。若电机为“”状态，光标点取这四个按钮可以控制机床按设定参数作X、Y或U、V方向点动或定长走步。在电机失电状态“”下，点取移动按钮，仅用作坐标计数。 原点：用光标点取该按钮（或按“I”键）进入回原点功能。若电机为ON状态，系统将控制拖板和丝架回到加工起点（包括“U-V”坐标），返回时取最短路径；若电机为OFF状态，光标返回坐标系原点。加工：工件安装完毕，程序准备就绪后（已模拟无误），可进入加工。用光标点取该按钮（或按“W”键），系统进入自动加工方式。首先自动打开电机和高频，然后进行插补加工。此时应注意屏幕上间隙电压指示器的间隙电压波形（平均波形）和加工电流。若加工电流过小且
19、不稳定，可用光标点取跟踪调节器的+按钮（或End键），加强跟踪效果。反之，若频繁地出现短路等跟踪过快现象，可点取跟踪调节器-按钮（或Page Down键），至加工电流、间隙电压波形、加工速度平稳。加工状态下，屏幕下方显示当前插补的X-Y、U-V绝对坐标值，显示窗口绘出加工工件的插补轨迹。显示窗下方的显示器调节按钮可调整插补图形的大小和位置，或者开启/关闭局部观察窗。点取显示切换标志，可选择图形/相对坐标显示方式。暂停：用光标点取该按钮（或按“P”键或数字小键盘取的“Del”键），系统将终止当前的功能（如加工、单段、控制、定位、回退）。复位：用光标点取该按钮（或按“R”键）将终止当前一切工作，消
20、除数据和图形，关闭高频和电机。单段：用光标点取该按钮（或按“S”键），系统自动打开电机、高频，进入插补工作状态，加工至当前代码段结束时，系统自动关闭高频，停止运行。再按单段，继续进行下段加工。检查：用光标点取该按钮 （或按“T”键），系统以插补方式运行一步，若电机处于ON状态，机床拖板将作响应的一步动作，在此方式下可检查系统插补及机床的功能是否正常。模拟：模拟检查功能可检验代码及插补的正确性。在电机失电状态下（OFF状态），系统以每秒2500步的速度快速插补，并在屏幕上显示其轨迹及坐标。若在电机锁定状态下（ON状态），机床空走插补，拖板将随之动作，可检查机床控制联动的精度及正确性。“模拟”操作
21、方法如下：（1）读入加工程序；（2）根据需要选择电机状态后，按模拟钮（或D键），即进入模拟检查状态。屏幕下方显示当前插补的X-Y、U-V坐标值（绝对坐标），若需要观察相对坐标，可用光标点取显示窗右上角的显示切换标志（或F10键），系统将以大号字体显示，再点取显示切换标志，将交替地处于图形/相对坐标显示方式，点取显示调节按钮最左边的局部观察钮（或F1键），可在显示窗口的左上角打开一局部观察窗，在观察窗内显示放大十倍的插补轨迹。若需中止模拟过程，可按暂停钮。定位：系统可依据机床参数设定，自动定中心及X、Y四个端面。（1）定位方式选择： 用光标点取屏幕右中处的参数窗标志OPEN（或按“O”键），屏幕
22、上将弹出参数设定窗，可见其中有定位LOCATION XOY一项。 将光标移至XOY处轻点左键，将依次显示为XOY、XMAX、XMIN、YMAX、YMIN。 选定合适的定位方式后，用光标点取参数设定窗左下角的CLOSE标志。（2）定位：光标点取电机状态标志，使其成为ON（原为ON可省略）。按定位钮（或C键），系统将根据选定的方式自动进行对中心、定端面的操作。在钼丝遇到工件某一端面时，屏幕会在相应位置显示一条亮线。按暂停钮可中止定位操作。读盘：将存有加工代码文件的软盘插入软驱中，用光标点取该按钮（或按“L”键），屏幕将出现磁盘上存贮全部代码文件名的数据窗。用光标指向需读取的文件名，轻点左键，该文件
23、名背景变成黄色；然后用光标点取该数据窗左上角的囗（撤消）钮，系统自动读入选定的代码文件，并快速绘出图形。该数据窗的右边有上下两个三角标志 按钮，可用来向前或向后翻页，当代码文件不在第一页中显示时，可用翻页来选择。 回退：系统具有自动/手动回退功能 。在加工或单段加工中，一旦出现高频短路现象，系统即自动停止插补，若在设定的控制时间内（由机床参数设置），短路达到设定的次数，系统将自动回退。若在设定的控制时间内，短路仍不能消除，系统将自动切断高频，停机。在系统静止状态（非加工或单段），按下回退钮（或按“B”键），系统作回退运行，回退至当前段结束时，自动停止；若再按该按钮，继续前一段的回退。 跟踪调节
24、器：该调节器用来调节跟踪的速度和稳定性，调节器中间红色指针表示调节量的大小；表针向左移动，位跟踪加强（加速）；向右移动，位跟踪减弱（减速）。指针表两侧有二个按钮，“+”按钮（或“Eed”键）加速，“-”按钮（或“PgDn”键）减速；调节器上方英文字母JOB SPEED/S后面的数字量表示加工的瞬时速度。单位为：步/秒。 段号显示：此处显示当前加工的代码段号，也可用光标点取该处，在弹出屏幕小键盘后，键入需要起割的段号。（注：锥度切割时，不能任意设置段号）。 局部观察窗：点击该按钮（或F1键），可在显示窗口的左上方打开一局部窗口，其中将显示放大十倍的当前插补轨迹；再按该按钮时，局部窗关闭。 图形显
25、示调整按钮：这六个按钮有双重功能，在图形显示状态时，其功能依次为：“”或F4键：图形向左移动20单位“”或F5键：图形向右移动0单位“”或F6键：图形向上移动20单位“”或F7键：图形向下移动20单位坐标显示：屏幕下方“坐标”部分显示X、Y、U、V的绝对坐标值。效率：此处显示加工的效率，单位：mm/min；系统每加工完一条代码，即自动统计所用的时间，并求出效率。YH窗口切换：光标点取该标志或按“ESC”键，系统转换到绘图式编程屏幕。图形显示的缩放及移动：在图形显示窗下有小按钮，从最左边算起分别为对称加工，平移加工，旋转加工和局部放大窗开启/关闭（仅在模拟或加工态下有效），其余依次为放大、缩小、
26、左移、右移、上移、下移，可根据需要选用这些功能，调整在显示窗口中图形的大小及位置。具体操作可用轨迹球点取相应的按钮，或从局部放大起直接按F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7键。代码的显示、编辑、存盘和倒置：用光标点取显示窗右上角的显示切换标志（或F10键），显示窗依次为图形显示、相对坐标显示、代码显示（模拟、加工、单段工作时不能进入代码显示方式）。在代码显示状态下用光标点取任一有效代码行，该行即点亮，系统进入编辑状态，显示调节功能钮上的标记符号变成：S、I、D、Q、，各键的功能变换成：S代码存盘 I代码倒置（倒走代码变换）D删除当前行（点亮行） Q退出编辑态向上翻页 向下翻页在编辑状态下可
27、对当前点亮行进行输入、删除操作（键盘输入数据）。编辑结束后，按Q键退出，返回图形显示状态。记时牌功能：系统在加工、模拟、单段工作时，自动打开记时牌。终止插补运行，记时自动停止。用光标点取记时牌，或按“O”键可将记时牌清零。 倒切割处理：读入代码后，点取显示窗口切换标志或按“F10”键，直至显示加工代码。用光标在任一行代码处轻点一下，该行点亮。窗口下面的图形显示调整按钮标志转成S、I、D、Q等；按“I”钮，系统自动将代码倒置（上下异形件代码无此功能）；按“Q”键退出，窗口返回图形显示。在右上角出现倒走标志“V”，表示代码已倒置，加工、单段、模拟以倒置方式工作。 断丝处理：加工遇到断丝时，可按原点
28、（或按“I”键）拖板将自动返回原点，锥度丝架也将自动回直（注：断丝后切不可关闭电机，否则即将无法正确返回原点）。若工件加工已将近结束，可将代码倒置后，再行切割（反向切割）。 （四）线切割机床绘图式自动编程系统1、CNC-10A绘图式自动编程系统界面示意图图8-10 绘图式自动编程系统主界面在控制屏幕中用光标点取左上角的YH窗口切换标志（或按ESC 键），系统将转入CNC10A编程屏幕。图8-10为绘图式自动编程系统主界面。2、CNC-10A绘图式自动编程系统图标命令和菜单命令简介CNC-10A绘图式自动编程系统的操作集中在20个命令图标和4个弹出式菜单内。它们构成了系统的基本工作平台。在此平台
29、上，可进行绘图和自动编程。表8-2为20个命令图标功能简介,图8-11为菜单功能。表8-2 绘图命令图标功能简介图8-11 CNC-10A自动编程系统的菜单功能（五）电极丝的绕装如图6-12、图6-13所示，具体绕装过程如下：（1）机床操纵面板SA1旋钮左旋；（2）上丝起始位置在贮丝筒右侧，用摇手手动将贮丝筒右侧停在线架中心位置；（3）将右边撞块压住换向行程开关触点，左边撞块尽量拉远；（4）松开上丝器上螺母5，装上钼丝盘6后拧上螺母5；（5）调节螺母5，将钼丝盘压力调节适中；（6）将钼丝一端通过图中件3上丝轮后固定在贮丝筒1右侧螺钉上； （7）空手逆时针转动贮丝筒几圈，转动时撞块不能脱开换向行
30、程开关触点； （8）按操纵面板上SB2旋钮（运丝开关），贮丝筒转动，钼丝自动缠绕在贮丝筒上，到要求后，按操纵面板上SB1急停旋钮，即可将电极丝装至贮丝筒上（如图6-12）；（9）按图6-13方式，将电极丝绕至丝架上。图8-12 电极丝绕至贮丝筒上示意图图8-13 电极丝绕至丝架上示意图（六）工件的装夹与找正（1）装夹工件前先校正电极丝与工作台的垂直度；（2）选择合适的夹具将工件固定在工作台上；（3）按工件图纸要求用百分表或其它量具找正基准面，使之与工作台的向或向平行；（4）工件装夹位置应使工件切割区在机床行程范围之内；（5）调整好机床线架高度，切割时，保证工件和夹具不会碰到线架的任何部分。 （
31、七）机床操作步骤（1）合上机床主机上电源开关；（2）合上机床控制柜上电源开关，启动计算机，双击计算机桌面上YH图标，进入线切割控制系统；（3）解除机床主机上的急停按钮；（4）按机床润滑要求加注润滑油；（5）开启机床空载运行二分钟，检查其工作状态是否正常；（6）按所加工零件的尺寸、精度、工艺等要求，在线切割机床自动编程系统中编制线切割加工程序，并送控制台。或手工编制加工程序，并通过软驱读入控制系统；（7）在控制台上对程序进行模拟加工，以确认程序准确无误；（8）工件装夹；（9）开启运丝筒；（10）开启冷却液；（11）选择合理的电加工参数；（12）手动或自动对刀；（13）点击控制台上的“加工”键，开
32、始自动加工；（14）加工完毕后，按“Ctrl+Q”键退出控制系统，并关闭控制柜电源；（15）拆下工件，清理机床；（16）关闭机床主机电源。（八）机床安全操作规程根K7725E型线切割机床的操作特点，特制定如下操作规程：（1）学生初次操作机床，须仔细阅读线切割机床实训指导书或机床操作说明书。并在实训教师指导下操作。（2）手动或自动移动工作台时，必须注意钼丝位置，避免钼丝与工件或工装产生干涉而造成断丝。（3）用机床控制系统的自动定位功能进行自动找正时，必须关闭高频，否则会烧丝。（4）关闭运丝筒时，必须停在两个极限位置（左或右）。（5）装夹工件时，必须考虑本机床的工作行程，加工区域必须在机床行程范围
33、之内。（6）工件及装夹工件的夹具高度必须低于机床线架高度，否则，加工过程中会发生工件或夹具撞上线架而损坏机床。（7）支撑工件的工装位置必须在工件加工区域之外，否则，加工时会连同工件一起割掉。（8）工件加工完毕，必须随时关闭高频。（9）经常检查导轮、排丝轮、轴承、钼丝、切割液等易损、易耗件（品），发现损坏，及时更换。7.1.4 数控电火花线切割加工实例一、加工示例（一）数控快走丝电火花线切割加工示例1、手工编程加工实习（1）实习目的：掌握简单零件的线切割加工程序的手工编制技能；熟悉ISO代码编程及3B格式编程；熟悉线切割机床的基本操作。（2）实习要求通过实习，学生能够根据零件的尺寸、精度、工艺等
34、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。（3）实习设备DK7725E型线切割机床。（4）常用ISO编程代码 G92 X- Y-：以相对坐标方式设定加工坐标起点。 G27 ：设定XY/UV平面联动方式。 G01 X- Y-（U- V-）：直线插补。 X Y：表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。 U V：表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。 G02 U- V- I- J-：顺圆插补指令。G03 X- Y- I- J-：逆圆插补指令。 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、
35、J表示圆心坐标。 M00 ：暂停。 M02 ：程序结束。（5）3B程序格式 :分隔符号；：坐标值；：坐标值； :计数长度；：计数方向；：加工指令。 （6）加工实例 工艺分析：图6-14 零件一加工如图8-14所示零件外形，毛坯尺寸为6060，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中点坐标（-20,-10）作为起刀点，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。ISO程序：程序 注解G92 X-20000 Y-10000 以点为原点建立工件坐标系，起刀点坐标为（-20，-10）；G01 X10000 Y0 从点走到点，点为起割点；G01 X40000 Y
36、0 从点到点； G03 X0 Y20000 I0 J10000 从点到点；G01 X-20000 Y0 从点到点；G01 X0 Y20000 从点到点；G03 X-20000 Y0 I-10000 J0从点到点；G01 X0 Y-40000从点到点；G01 X-10000 Y0从点回到起刀点；M02 程序结束。 3B格式程序：程序 注解B10000 B0 B10000 GX L1 从点走到点，点为起割点；B40000 B0 B40000 GX L1 从点到点； B0 B10000 B20000 GX NR4 从点到点；B20000 B0 B20000 GX L3 从点到点； B0 B20000
37、 B20000 GY L2 从点到点； B10000 B0 B20000 GY NR4 从点到点；B0 B40000 B40000 GY L4 从点到点；B10000 B0 B10000 GX L3 从点回到起刀点D 程序结束。加工：所述的机床操作步骤进行。2、自动编程加工实习（1）实习目的及要求：熟悉HF编程系统的绘画功能及图形编辑功能；熟悉 HF 编程系统的自动编程功能；掌握 HF 控制系统的各种功能。（2）实习设备：DK7725型线切割机床及CNC-10A控制、编程系统。 （3）加工实例：工艺分析：加工如图6-15所示五角星外形，毛坯尺寸为6060，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中点坐标
38、（-10,-10）作为对刀点，点为起割点，逆时钟方向走刀。 图8-15 零件二7.2 电火花成型加工7.2.1 电火花成型加工的原理电火花成型加工是在一定的介质中通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。电火花成型加工的原理如图8-16所示。工件l与工具4分别与脉冲电源2的两输出端相连接。自动进给调节装置3(此处为液压油缸和活塞)使工具和工件间经常保持一很小的放电间隙，当脉冲电压加到两极之间，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最弱处击穿介质，在该局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面局部熔化，甚至气化蒸发而电蚀掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑，如图8-
39、16a所示，图8-17（a）表示单个脉冲放电后的电蚀坑。图8-17（b）表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后，经过脉冲间隔时间，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。整个加工表面将由无数小凹坑所组成。这种放电循环每秒钟重复数千次到数万次，使工件表面形成许许多多非常小的凹坑，称为电蚀现象。随着工具电极不断进给，工具电极的轮廓尺寸就被精确地“复印”在工件上，达到成型加工的目的。图8-17电火花加工表面局部放大进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙
40、自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。 紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生
41、产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。 工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。 按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五
42、类：利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工；利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削；用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。 电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。 7.2.2 电火花成型加工的特点及应用范围电火花加工是靠局部热效应实现加工的，它和一般切削加工相比有如下特点: 1、它能“以柔克刚”，即用软的工具电极来加工任何硬度的工件材料，如淬火钢、不锈钢、耐热合金和硬质合金等导电材料。2、电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步