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1、第一节 数控电火花成型机床概述第1页/共36页 一、电火花成型机床组成 1.1.机床主体 包括床身、工作台、立柱、主轴头及润滑系统。用于夹持工具电极及支承工件，保证它们的相对位置，并实现电极在加工过程中的稳定进给运动。常见的电火花成型加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、工作液循环系统等几个部分组成。第2页/共36页 2.2.脉冲电源 把工频的交流电转换成直流脉冲电源。（1）额定频率的单向脉冲电流。（2）伺服进给系统：使主轴作伺服运动。（3）工作液循环过滤系统：提供清洁的、有一定压力的工作液。第3页/共36页 二、电火花成型加工的基本原理 电火花成型加工的基本原理如图所示是基于工具和工件（正
2、、负电极）之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。第4页/共36页 三、电火花成型机的类型 1.CNC 1.CNC电火花成型机 2.ZNC 2.ZNC电火花成型机 3.3.特种电火花成型机第5页/共36页 四、电火花加工的特点及应用 （一）电火花加工的特点 1.1.优点 （1）适合于机械加工方法难于加工的材料的加工，如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。（2）可加工特小孔、深孔、窄缝及复杂形状的零件，如各种型孔、立体曲面、复杂形状的工件、小孔、深孔、窄缝等。第6页/共36页 2.2.缺点 （1）只能加工导电工件。（2）加工速度慢。（3）由于存
3、在电极损耗，加工精度受到限制。第7页/共36页 （二）电火花成型加工的应用 电火花成型加工主要用于电火花穿孔（用电火花成型加工方法加工通孔）和电火花型腔加工。电火花穿孔加工主要用于加工冲模和异形孔，电火花型腔加工主要用于加工各类型腔模和各类复杂的型腔零件。型腔加工属于盲孔加工，金属蚀除量大，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差，电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿；加工面积大，加工过程中要求电规准的调节范围也较大；型腔复杂，电极损耗不均匀，影响加工精度。第8页/共36页 五、影响电火花成型加工因素 （一）影响加工效率的因素 （1）加工速度（用mm/min表示）。（2）增加矩形脉冲的峰值电流和脉
4、冲宽度；减小脉间；合理选择工件材料、工作液，改善工作液循环等能提高加工速度。第9页/共36页 （二）影响加工精度的因素 1电极损耗对加工精度的影响 2放电间隙对加工精度的影响 （三）影响表面质量的因素 脉冲宽度、峰值电流大，表面粗糙度值大。第10页/共36页第二节 数控电火花成型程序编制第11页/共36页 一、常用编程代码 （一）镜像指令G05G05、G06G06、G07G07、G08G08、G09G09 G05为X轴镜像；G06为Y轴镜像；G07为Z轴镜像；G08为X、Y轴交换指令，即交换X轴和Y轴；G09为取消图形镜像。第12页/共36页 （二）尖角过渡指令G28G28、G29G29 G2
5、8为尖角圆弧过渡，在尖角处加一个过渡圆，缺省为G28。G29为尖角直线过渡，在尖角处加三段直线，以避免尖角损伤。尖角和圆角过渡如图所示（虚线为刀具中心轨迹），如补偿值为0，尖角过渡策略无效。第13页/共36页 （三）抬刀控制指令G30G30、G31G31、G32G32 G30为指定抬刀方向后接轴向指定，如“G30+Z”，即抬刀方向为Z轴正向。G3l为指定按加工路径的反方向抬刀。G32为伺服轴回平动中心点后抬刀。（四）电极半径补偿指令G40G40、G41G41、G42G42 G4l为电极半径左补偿；G42为电极半径右补偿。G40为取消电极半径补偿。第14页/共36页 （五）建立坐标系指令G54G
6、54、G55G55、G56G56、G57G57、G58G58、G59G59 这组代码用来选择坐标系，可与G92，G00，G91等一起使用.有关内容可参阅第四章。（六）感知指令G80G80 G80指定轴沿指定方向前进，直到电极与工件接触为止。方向用“+”、“”号表示（“+”、“”号均不能省略）。第15页/共36页 接触感知可由三个参数设定：（1）感知速度，即电极接近工件的速度，从0255，数值越大，速度越慢。（2）回退长度，即电极与工件脱离接触的距离，一般为250m。（3）感知次数，即重复接触次数，从0127，一般为4次。第16页/共36页 （七）回极限位置指令G81G81 G81使指定的轴回到
7、极限位置停止，如“G8lY；”使机床Y轴快速移动到负极限后减速，有一定过冲，然后回退一段距离，再以低速到达极限位置停止。（八）电火花成型机床固化程序指令G53G53、G87G87 在固化的子程序中，G53：进入子程序坐标系；G87：退出子程序坐标系，回到原程序所设定的坐标系。第17页/共36页 （九）跳段开关指令G11G11、G12G12 G11为“跳段ON”，跳过段首有“”符号的程序段。Gl2为“跳段OFF”，忽略段首的“”符号，照常执行该程序段。（十）编程单位选择指令G20G20、G21G21 这组代码应放在NC程序的开头用于选择单位制。G20表示英制，有小数点为英寸，否则为万分之一英寸，
8、如0.5英寸可写作“0.5”或“5000”。G21表示公制，有小数点为毫米，否则为微米，如12mm可写作“12.”或“12000”。第18页/共36页 （十一）旋转指令G26G26、G27G27 格式：G26 RA；G26为旋转打开。RA给出旋转角度，加小数点为度，否则为千分之一度。如“G26 RA 60.0；”表示图形旋转60度。图形旋转功能仅在G17（XOY平面）和G54（坐标系1）条件下有效，否则出错。G27为旋转取消。第19页/共36页 （十二）补偿值（D,HD,H）较常用的是H代码，从H000H099共有100个补偿码，可通过赋值语句“H_”赋值，范围为09999999。（十三）G8
9、2G82电极移动 G82使电极移到指定轴当前坐标的1/2处，假如电极当前位置的坐标是X100.Y60.，执行“G82X”命令后，电极将移动到X50.0处。第20页/共36页 （十四）读坐标值指令G83G83 G83把指定轴的当前坐标值读到指定的H寄存器中，H寄存器地址范围为000890。例如：“G83X0l2；”把当前X坐标值读到寄存器H0l2中；“G83Z053；”把当前Z坐标值读到寄存器H053中。（十五）定义寄存器起始地址指令G84G84 G84为G85定义一个H寄存器的起始地址。第21页/共36页 （十六）G85G85 G85把当前坐标值读到由G84指定了起始地址的H寄存器中，同时H寄
10、存器地址加“=”。（十七）定时加工指令G86G86 G86为定时加工。地址为X或T，地址为X时，本段加工到指定的时间后结束（不管加工深度是否达到设定值）；地址为T时，在加工到设定深度后，启动定时加工，再持续加工指定的时间，但加工深度不会超过设定值。G86仅对其后的第一个加工代码有效。时分秒各2位，共6位数，不足补0。第22页/共36页 （十八）M M代码、C C代码、T T代码、R R转角功能 1M代码 （1）M00：执行M00代码后，程序暂停运行，按Enter键后，程序接着运行下一段。（2）M02：执行M02代码后，整个程序结束运行，所有模态代码的状态都被复位，也就是说，上一个程序的模态代码
11、不会影响下一个程序。（3）M05：执行M05代码后，脱离接触一次（M05代码只在本程序段有效）。当电极与工件接触时，要用此代码才能把电极移开。（4）M98：其格式为M98PL；M98指令使程序进入子程序，子程序号由P给出，子程序的循环次数则由L确定。（5）M99：表示子程序结束，返回主程序，继续执行下一程序段。第23页/共36页 2C代码 在程序中，C代码用于选择加工条件，格式为C；C和数字间不能有别的字符，数字也不能省略，不够三位要补“0”，如C005。各参数显示在加工条件显示区中，加工中可随时更改。系统可以存储1000种加工条件，其中099为用户自定义加工条件，其余为系统内定加工条件。第2
12、4页/共36页 3T代码 T代码有T84和T85。T84为打开液泵指令，T85为关闭液泵指令。第25页/共36页 4R转角功能 R转角功能，是在两条曲线的连接处加一段过渡圆弧，圆弧的半径由R指定，圆弧与两条曲线均相切。程序指定R转角功能的格式有：G01 X_Y_R_；G02 X_Y_I_J_R_；G03 X_Y_I_J_R_；说明：（1）R及半径值必须和第一段曲线的运动代码在同一程序段内。（2）R转角功能仅在有补偿的状态下（G4l、G42）才有效。（3）当用G40取消补偿后，程序中R转角指定无效。（4）在G00代码后加R转角功能无效。第26页/共36页 二、加工实例 详见教材第234页例8-1
13、。第27页/共36页第三节 数控电火花成型机床的操作第28页/共36页 一、程序的编辑 在初始界面按F4进入如图所示的界面：图电火花机床操作面板F1：插入单节；增加一段新的程序。F2：删除单节；删除一段新的程序。F3：EDM减少；加工参数减少。F4：EDM增加；加工参数增加。第29页/共36页 1.1.单节放电 单节放电是机床每次只执行一段程序，加工深度是手工输入，如果在已加工过了的型腔的基础上，继续加工，那么加工深度要递加。脉冲参数可以由F7来设定。2.2.自动放电 程序编制好以后，按下F2进确定放电方式，其他操作同F1。第30页/共36页 3.3.位置归零 在开始放电以前，要对电极的初始位
14、置进行设定，即位置归零。具体操作步骤如下：（1）按F4确定要执行的命令。（2）用方向键使光标移动到要设置的坐标轴。（3）按“Y”确定归零，按“N”取消归零。第31页/共36页 4.4.位置设定 将电极的下表面降到低于工件的上表面，让电极的X、Y方向上的表面与工件的X、Y方向上的侧面接触，然后归零，分别以工件X、Y两个方向的侧面为基准，摇动机床手柄，找到电极的正确的平面位置。第32页/共36页 5.EDM 5.EDM放电条件参数修改 当放电过程中要修改放电参数时，按F7。步骤如下：（1）使用上下游标移动到要修改的参数位置，使用左右游标增加或减少放电参数。（2）“PA”以下参数会自动匹配，关闭反之
15、。第33页/共36页 6.6.注意事项 （1）在操作过程中，要是遇到意外情况，要立即按下急停按钮。（2）操作人员不在现场，不得进行加工。（3）操作放电前要检查液面高度是否合适，液面一般高出工件510cm。（4）放电加工中不得接触电极，以防触电。（5）在加工前如果电极或工件有磁，要进行消磁处理。具体参见表8-1（参见教材第238238页）。第34页/共36页 二、功能键的介绍（F1F1F10F10）F1：手动放电。在单节放电时使用，即一段加工结束后机车停止。F2：自动放电。当有多段程序时，前一段放电结束。F3：程序编制。进行程序的编制。F4：位置归零。设定加工的起始点。F5：位置设定。设定加工型腔的平面位置。F6：找中心点。当型腔位置在中心时用F6。F7：EDM参数。在加工过程中要改变参数时使用。F8：机械参数。厂家设定，没有特殊要求时不做改动。F9：计时器归零。加工时记下加工的时间，在加工开始时要归零。F10：参数自动匹配。一些主要加工参数可以在程序编制的时候编制好，但是如脉冲间隔、放电间隙等一些辅助参数可以在编制程序的时候编制好，也可以利用自动匹配的方法自动设定。第35页/共36页谢谢您的观看！第36页/共36页