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1、数控电火火花线切切割加工工讲稿数控电火火花线切切割机床床既是数数控机床床，又是是特种加加工机床床，它区区别于传传统机床床部分是是：1.数控装装置和伺伺服系统统，2.不是依依靠机械械能通过过刀具切切削工件件，而是是以电、热热能量形形式来加加工。电电火花加加工在特特种加工工中是比比较成熟熟的工艺艺。在民民用，国国防生产产部门和和科学研研究中已已经获得得了广泛泛应用，其其机床设设备比较较定型，且且类型较较多，但但按工艺艺过程中中工具与与工件相相对运动动的特点点和用途途等来分分，大致致可以分分为六大大类，其其中应用用最广，数数量较多多的是电电火花成成型加工工机床和和电火花花线切割割机床。我我们这里里介
2、绍电电火花线线切割机机床。电火花线线切割加加工是在在电火花花加工基基础上用用线状电电极(钼钼丝或铜铜丝)靠靠火花放放电对工工件进行行切割，故故称为电电火花线线切割，有有时简称称线切割割。控制系统统是进行行电火花花线切割割加工的的重要组组成部分分，控制制系统的的稳定性性、可靠靠性、控控制精度度及自动动化程度度都直接接影响到到加工工工艺指标标和工人人的劳动动强度。一 数控加工工和特种种加工机机床的种种类数控加工工机床分分类有两两种方法法：1.按控制制系统分分类有点点位控制制、直线线控制、连连续控制制三种，22.按伺伺服系统统分类有有开环、半半闭环、闭闭环控制制系统。传统的切切削加工工方法主主要依靠
3、靠机械能能来切除除金属材材料或非非金属材材料。随随着工业业生产和和科学技术的的发展，产产生了多多种利用用其他能能量形式式进行加加工的特特种加工工方法，主主要是指指直接利利用电能、化化学能、声声能和光光能等来来进行加加工的方方法。在在此，机机械能以以外的能能量形式式的应用用是特种加工区区别于传传统加工工的一个个显著标标志。 新的能能量形式式直接作作用于材材料，使使得加工工产生了了诸多特特点，例例如，加加工用的的工具硬硬度不必大于被被加工材材料的硬硬度，这这就使得得高硬度度、高强强度、高高韧性材材料的加加工变得得容易；又如，在加工过过程中，工工具和工工件之间间不存在在显著的的机械切切削力，从从而使
4、微微细加工工成为可可能。正正是这些特点点，促使使特种加加工方法法获得了了很大的的发展，目目前已广广泛应用用于航空空航天、电电子、动动力、电器、仪仪表、机机械等行行业。特种加工工种类主主要按其其能量来来源和工工作原理理的不同同分类，主主要有：电、热能能：电火火花加工工，电子子束加工工，等离离子束加加工；电、机械械能：离离子束加加工；电、化学学能：电电解加工工、电解解抛光；电、化学学、机械械能：电电解磨削削、电解解珩磨、阳阳极机械械磨削；光、热能能：激光光加工；化学能：化学加加工、化化学抛光光；声、机械械能：超超声波加加工；机械能：磨料喷喷射加工工、磨料料流加工工、液体体喷射加加工。电子束和和离子
5、束束加工以以及同时时用几种种加工方方式的复复合加工工。二 电火花线线切割加加工原理理和必备备条件电火花线线切割加加工是利利用工具具电极（钼钼丝）和和工件两两极之间间脉冲放放电时产产生的电电腐蚀现现象对工工件进行行尺寸加加工。电电火花腐腐蚀主要要原因：两电极极在绝缘缘液体中中靠近时时，由于于两电极极的微观观表面是是凹凸不不平，其其电场分分布不均均匀离得得最近凸凸点处的的电场度度最高，极极间介质质被击穿穿，形成成放电通通道，电电流迅速速上升。在在电场作作用下，通通道内的的负电子子高速奔奔向阳极极，正离离子奔向向阴极形形成火花花放电，电电子和离离子在电电场作用用下高速速运动时时相互碰碰撞，阳阳极和阴
6、阴极表面面分别受受到电子子流和离离子流的的轰击，使使电极间间隙内形形成瞬时时高温热热源，通通道中心心温度达达到1000000度以上上。以致致局部金金属材料料熔化和和气化。电火花线线切割加加工能正正常运行行，必须须具备下下列条件件：1. 钼丝与与工件的的被加工工表面之之间必须须保持一一定间隙隙，间隙隙的宽度度由工作作电压 、加工工量等加加工条件件而定。2. 电火花线线切割机机床加工工时，必必须在有有一定绝绝缘性能能的液体体介质中中进行，如如煤油、皂皂化油、去去离子水水等，要要求教高高绝缘性性是为了了利于产产生脉冲冲性的火火花放电电，液体体介质还还有排除除间隙内内电蚀产产物和冷冷却电极极作用。钼钼
7、丝和工工件被加加工表面面之间保保持一定定间隙，如如果间隙隙过大，极极间电压压不能击击穿极间间介质，则则不能产产生电火火花放电电；如果果间隙过过小，则则容易形形成短路路连接，也也不能产产生电火火花放电电。3. 必须采用用脉冲电电源，即即火花放放电必须须是脉冲冲性、间间歇性，图图1中tti为脉脉冲宽度度、too为脉冲冲间隔、ttp为脉脉冲周期期。在脉脉冲间隔隔 内，使使间隙介介质消除除电离，使使下一个个脉冲能能在两极极间击穿穿放电。三 电火花线线切割和和成型机机区别1 电火花线线切割的的工具电电极是沿沿着电极极丝轴线线移动着着的线电电极，成成型机工工具电极极是成型型电极，与与要求加加工出的的零件有
8、有相适应应的截面面或形状状。2. 线切割加加工时工工具和工工件在水水平两个个方向同同时有相相对伺服服进给运运动，成成型机工工件和工工具只有有一个相相对的伺伺服进给给运动。四 电火花线线切割机机床组成成1. 机床主体体：床身身、丝架架、走丝丝机构、XXY数控控工作台台2. 工作液液系统图1脉脉冲波形形3. 高频电电源：产产生高频频矩形脉脉冲，脉脉冲信号号的幅值值、脉冲冲宽度可可以根据据不同工工作状况况调节。4. 数控和和伺服系系统五 线切割加加工的应应用1. 广泛应用用于加工工各种冲冲模。2. 可以加工工微细异异形孔、窄窄缝和复复杂形状状的工件件3. 加工样板板和成型型刀具。4. 加工粉末末冶金
9、模模、镶拼拼型腔模模、拉丝丝模、波波纹板成成型模5. 加工硬质质材料、切切割薄片片，切割割贵重金金属材料料。6. 加工凸轮轮，特殊殊的齿轮轮。7. 适合于小小批量、多多品种零零件的加加工，减减少模具具制作费费用，缩缩短生产产周期。六 编 程程在数控机机床中编编辑程序序有两种种方式，一一种是手手工编程程，另一一种是自自动编程程。人工工编程采采用各种种数学方方法，使使用一般般的计算算工具，人人工地对对编程所所需的数数据进行行处理和和运算。为为了简化化编程工工作，利利用电子子计算机机进行自自动编程程是必然然趋势。自自动编程程使用专专用的数数控语言言及各种种输入手手段向计计算机输输入必要要的形状状和尺
10、寸寸数据，利利用专门门的应用用软件即即可求得得各交切切点坐标标及编写写加工程程序所需需的数据据。1. 手工编程程线切割机机床编程程格式是是用3BB指令格格式：编编程格式式如表11所示，表表中B为为分隔符符，它的的表1 3B程程序格式式BXBYBJGZ分隔符X坐标值值分隔符Y坐标值值分隔符计数长度度计数方向向加工指令令 作作用是把把X、YY、J这这些数码码分开，便便于计算算机识别别。当程程序往控控制器输输入时，读读入第一一个B后后它使控控制器作作好接受受J值的的准备，读读入第二二个B后后作好接接受Y轴轴坐标值值的准备备。读入入第三个个B后作作好接受受J值的的准备。加加工斜线线时，程程序中XX、Y
11、必必须是该该斜线段段终点相相对起点点的坐标标值。加加工圆弧弧时，程程序中XX、Y必必须是圆圆弧起点点相对其其圆心的的坐标值值。X、YY、J的的数值均均以umm为单位位。（1）记记数方向向G和记记数长度度J为保证所所要加工工的圆弧弧或线段段能按要要求的长长度加工工出来，一一般线切切割机床床是通过过控制从从起点到到终点某某个工作作台进给给的总长长度来达达到的。因因此在计计算机中中设立了了一个JJ记数器器来进行行记数，即即把加工工该线段段的工作作台进给给总长度度J的数数值预先先置入JJ计数器器中，加加工时当当被确定定为记数数长度这这个坐标标的工作作台每进进给一步步，J计计数器就就减1。这这样，当当J
12、计数数器减到到零时，则则表示该该圆弧或或直线已已加工到到终点。加加工斜线线段时必必须用进进给距离离比较长长的一个个方向作作进给控控制，若若线段的的终点为为A（XXe，YYe）,当| Xe | Yee |,记数方方向取GGx，反反之，记记数方向向取Gyy，如果果两个坐坐标值一一样时，则则两个记记数方向向均可。当当圆弧终终点坐标标靠近YY轴时，计计数方向向取Gxx，靠近近X轴时时，计数数千方向向取Gyy，既圆圆弧取终终点坐标标绝对值值小的为为记数方方向。如如图3所所示。记数长度度是直线线或圆弧弧在记数数方向坐坐标轴上上投影长长度总和和。对斜斜线段，如如图，当当Xee | YYe |时，取取| Xe
13、e |，反反之，则则取| YYe |，对于于圆弧，它它可能跨跨越几个个象限，如如图，圆圆弧都是是从到到，如如图所所示，后后图记数数方向为为x，xx1x2x33, 前前图记数数方向为为y，yy1y2y33。图加加工斜线线图加加工圆弧弧（）加加工指令令是加工工指令总总括符号号，它共共有种，如如图所所示，其其中圆弧弧指令有有种，表 图图4加工指指令示顺圆，表示示逆圆，字字母后面面的数字字表示该该圆弧的的起点所所在象限限，如表表示为该该圆弧为为顺圆，起起点在第第一象限限。对于于直线加加工指令令用表表示，后面的的数字表表示该线线段所在在的象限限。对于于和坐标标重合的的直线，正正轴为为1正正轴为为2负负轴
14、3为负负轴为为4。编程时，同同学们要要注意,线切割割编程坐坐标系和和数控车车床、数数控铣床床坐标系系的区别别，线切切割编程程坐标系系只有相相对坐标标系，每每加工一一条线段段或圆弧弧，都要要把坐标标原点移移到直线线的起点点或圆弧弧的圆心心上。编程举例例加工如图图5形状状轮廓，其其中O点点为起刀刀点，走走刀路线线可以从从OAABBCCDDEEFFAAO，也也可以从从OAAFFEEDDCCBBAAO，按OAABBCCDDEEFFAAO路路线编程程如下：走直线OOA：BB0 BB200000 B2000000 GYY L22走直线AAB：BB400000 B0 B4000000 GXX L11走直线B
15、BC：BB300000 B3000000 B3300000 GGX LL1走直线CCD：BB0 BB200000 B2000000 GYY L22走圆弧DDE：BB350000 B0 B7000000 GYY NRR1走直线EEF：BB0 BB200000 B2000000 GYY L44走圆弧FFA：BB0 BB150000 B3000000 GXX SRR2走直线AAO：BB0 BB200000 B2000000 GYY L44请同学们们试着思思考沿着着OAAFFEEDDCCBBAAO路路线如何何编程。2 自动编程程为了把把图样中中的信息息和加工工路线输输入计算算机，要要利用一一定的自自动
16、编程程语言(数控语语言)来来表达，构构成源程程序。源源程序输输入后，必必要的处处理和计计算工作作则依靠靠应用软软件(针针对数控控语言的的编译程程序)来来实现。我我们这里里的数控控编程语语言的处处理程序序主要分分为三部部分：(1)输输入代码码直接加加工；(2)画画图转化化为代码码加工；(3)扫描图图形转化化为代码码加工。 自动动编程根根据编程程信息的的输入与与计算机机对信息息的处理理方式不不同，分分为以自自动编程程语言为为基础的的自动编编程方法法和以计计算机绘绘图为基基础的自自动编程程方法。以以语言为为基础的的自动编编程方法法，在编编程时编编程人员员是依据据所用数数控语言言的编程程手册以以及零件
17、件图样，以以语言的的形式表表达出加加工的全全部内容容，然后后在把这这些内容容输入到到计算机机中进行行处理，制制作出可可以直接接用于数数控机床床的NCC加工程程序。以以计算机机绘图为为基础自自动编程程方法，编编程人员员先自动动编程软软件的CCAD功功能，构构建出几几何图形形，其后后利用CCAM功功能，设设置好几几何参数数，才能能制作出出NC加加工程序序。 现现在比较较常用的的CADD/CAAM软件件有Maasteercaam、PPro/e、UUG等，金金工中心心线切割割机床自自动编程程软件则则用国产产CAXXA。 请同同学编写写下图程程序七线切切割加工工操作说说明第一步：合上电电源【把把控制柜柜
18、中部大大红色开开关顺转转90】。第二步：按面板板上白色色带灯按按钮，灯灯亮，计计算机启启动，系系统自检检后进入入欢迎屏屏。第三步：按面板板上绿色色按纽，机机床电气气部分能能正常工工作。第四步：按任意意键进入入主菜单单。第五步：按F22【编辑辑】键进进入编辑辑菜单。第六步：按F33【3BB】键生生成一个个新的“33B”文文件 按按F3【33B】键键，此时时系统提提示用户户输入文文件名【文文件名为为每个学学生自己己学号的的最后三三位数字字】，用用户输入入完毕后后按回车车键，系系统自动动进入编编辑状态态。第七步：输入“3B”程序，程序输入完毕后最后输入【E】作为程序结束符。例：BBBB50000GY
19、YL2BBBB400000GGXL11BBBB100000GGYL22B2000000BB4400000GYYNR11BBBB150000GGYL44E第八步：存盘程程序输入入结束后后按F11【SAAVE】键存盘，系统自动退出编辑状态，系统中已存在：“*.3B”文件，按F8【退出】键退回主菜单。第九步：修改“3B”程序先从主菜单按F2【编辑】键再按F5【更新】键，通过小键盘上的【Num Lock】键，用方向键来移动红色光标选中需要修改的“3B”程序，按回车键，进入程序进行修改，完成后按F1【SAVE】键保存文件，按F8【退回】主菜单。修改完后还要按第十步的方法转换文件。第十步：转换从从主菜单单
20、中按FF1【文文件】键键进入文文件菜单单，按FF7【转转换】键键进入文文件转换换，把“33B”格格式转换换成“IISO”格格式。此此时系统统会提示示用户选选择文件件，通过过小键盘盘上的【NNum loook】键键用方向向键来移移动红色色光标选选中需要要转换的的“3BB”程序序，按回回车键，系系统提示示用户用用户输入入文件名名，用户户输入文文件名后后按回车车键，如如果程序序有错，系系统会在在屏幕的的右下边边的空栏栏里提示示错误，需需要从第第九步【修修改】中中进入程程序进行行修改，没没有错误误的提示示按F88【退出出】键返返回到主主菜单。第十一步步：运行行按主菜菜单上的的F7【运运行】键键进入运运行菜单单，此时时系统提提示用户户选择文文件，通通过小键键盘上的的【Nuum llookk】键用用方向键键来移动动红色光光标选中中需要运运行的“*.ISSO”按按回车键键运行程程序。第十二步步：画图图按F11【画图图】键，通通过F44【倍缩缩小】键键或F55【倍放放大】键键在屏幕幕上画出出大小适适中的图图形。画画完图形形后按FF8【退退出】键键退回到到主菜单单。第十三步步：关机机按面板板上红色色按钮，显显示屏变变黑，关关上电源源（控制制柜下面面的大红红开头逆逆转900度）。12