電火花線切割教案.doc

肇肇 慶慶 市市 高高 級(jí)級(jí) 技技 工工 學(xué)學(xué) 校校 生產(chǎn)實(shí)習(xí)授課教案生產(chǎn)實(shí)習(xí)授課教案 鉗工生產(chǎn)實(shí)習(xí) 鉗工生產(chǎn)實(shí)習(xí) 禤詠?zhàn)佣P詠?zhàn)?數(shù)控教研組數(shù)控教研組 生產(chǎn)實(shí)習(xí)授課教案生產(chǎn)實(shí)習(xí)授課教案 編號(hào) QD 0707 02 流水號(hào) 工種UGNX6 0 班級(jí)數(shù)控 數(shù)操班實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師 張鑫 課題名稱UGNX6 0課時(shí) 準(zhǔn)備的 圖紙 材料 工具 筆記本 A4 圖紙 作圖工具 電腦 組織教學(xué) 1 組織學(xué)生聽實(shí)習(xí)課 2 點(diǎn)名檢查學(xué)生出席情況 填寫考勤簿 一 教學(xué)內(nèi)容 1 電加工的概念與發(fā)展以及應(yīng)用 2 電火花數(shù)控線切割的工作原理以及基礎(chǔ)知識(shí) 3 線切割機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 4 電火花數(shù)控線切割的編程種類 5 3B 格式直線 斜線 圓弧手工編程的方法 6 電腦作圖編程 7 線切割機(jī)床的基本構(gòu)造 組成以及機(jī)床的各個(gè)功能按鍵介紹 8 線切割機(jī)床的基本操作 用線切割機(jī)床進(jìn)行工件的生產(chǎn)加工 二 教學(xué)目的 1 了解電加工與電火花數(shù)控線切割的基礎(chǔ)知識(shí) 2 懂得線切割的基本原理 3 會(huì)運(yùn)用 3B 格式編制直線 斜線和圓弧的程序 4 懂得線切割機(jī)床的基本操作和工件的加工流程 三 教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn) 1 線切割的基本原理 2 3B 格式手工編程 3 機(jī)床的基本操作與工件的加工 四 安全與文明生產(chǎn)和注意事項(xiàng) 遵守線切割的安全操作規(guī)程 操 作 示 范 1 通過板書的方式向?qū)W生講述 3B 格式手工編程的步驟 并講解例題 2 3B 格式手工程序的電腦端與單板機(jī)端的錄入 3 帶學(xué)生參觀線切割機(jī)床 向?qū)W生講述機(jī)床的基本構(gòu)造 組成以及各個(gè)功能按鍵的作用 4 向?qū)W生展示機(jī)床的開機(jī) 關(guān)機(jī)以及開關(guān)機(jī)時(shí)要注意的事項(xiàng) 5 向?qū)W生示范機(jī)床的基本操作 工件的裝夾 6 整個(gè)加工流程 課 題 練 習(xí) 內(nèi) 容 要 求 1 熟練掌握 3B 格式的直線 斜線 圓弧的手工編程 2 編程過程中必然會(huì)遇到解三角形的情況 因此必須掌握解三角形的一些數(shù)學(xué)方法 3 懂得基本的數(shù)學(xué)三角函數(shù)的運(yùn)用 4 直線 斜線的編程方法基本相同 但是圓弧的編程方法有所區(qū)別 要嚴(yán)格區(qū)分清楚 5 嚴(yán)格遵守車間的實(shí)習(xí)紀(jì)律和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行機(jī)床的操作 6 線切割機(jī)床的開 關(guān)要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行 7 安全文明生產(chǎn) 遵守線切割的安全操作規(guī)程 巡 回 指 導(dǎo) 1 指導(dǎo)學(xué)生如何正確運(yùn)用 3B 格式編制數(shù)控程序 2 指導(dǎo)學(xué)生如何運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解三角形 以求出直角坐標(biāo)數(shù)值 3 指導(dǎo)學(xué)生正確 安全地操作機(jī)床 4 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行整個(gè)工件的加工流程 總 結(jié) 指 導(dǎo) 1 每日實(shí)習(xí)課題總結(jié) 根據(jù)各班的不同 具體問題具體分析 幫組學(xué)生解決當(dāng)日實(shí)習(xí)操作中存在的 問題 強(qiáng)調(diào)考勤及紀(jì)律 著重評(píng)講實(shí)習(xí)中安全文明生產(chǎn)情況 2 3B 格式圓弧的編程是一個(gè)難點(diǎn) 這部分內(nèi)容可以相應(yīng)的加長教學(xué)時(shí)間 3 由于必然會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)的知識(shí) 如解三角形 三角函數(shù) 解方程等 因此有必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的 復(fù)習(xí) 授課教師 教研組長簽名 教務(wù)科長簽名 年 月 日 授 課 內(nèi) 容 一 一 電加工 電加工 電加工 直接利用電能對(duì)金屬材料按零件形狀和尺寸要求加工成形的一種工藝方法 1 電加工的產(chǎn)生 發(fā)展 產(chǎn)生于 1943 年原蘇聯(lián)科學(xué)院的拉扎林柯夫婦 在研究火花放電時(shí) 通過開關(guān)觸點(diǎn)受到腐蝕損壞的現(xiàn) 象 發(fā)現(xiàn)電火花瞬時(shí)高溫可使局部的金屬熔化 氣化而被蝕除掉 因而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工的方式 并用銅絲在淬火鋼上加工出小孔 實(shí)現(xiàn)了軟金屬工具加工任何硬金屬材料 首次擺脫了傳統(tǒng)的切削加工 方式 直接利用電能和熱能來去除金屬 獲得以 柔 克 剛 的效果 發(fā)展 由前蘇聯(lián) 50 年代引入我國 60 年代末上海電表廠發(fā)明了我國獨(dú)創(chuàng)的高速走絲線切割機(jī)床 2 電加工分類 目前分類 電火花加工 電火花成形加工 電火花線切割加工 電化學(xué)加工 電解加工 電解磨加工 電解研磨 電鑄 涂鍍 電子束加工 切割 打孔 焊接 離子束加工 蝕刻 鍍覆 注入 等離子弧加工 切割 噴鍍 3 電加工的特點(diǎn) 1 加工過程中 工具和工件之間不存在明顯的機(jī)械切削力 且在多數(shù)情況下 工具不與工件直接接 觸 2 加工用的工具硬度可以低于工件材料的硬度 3 工件材料可以是任何硬度的金屬材料 還可以是磁性材料等 4 加工的材料必須為金屬導(dǎo)電體 二 二 電火花線切割 電火花線切割 電火花線切割加工 Wire Cut EDM 簡稱 WEDM 屬電火花加工的一種 是用線狀電極 銅絲或鉬 絲 靠電火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割 故稱為電火花線切割 有時(shí)簡稱線切割 它已獲得廣泛的應(yīng)用 目 前國內(nèi)外的線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的 60 以上 1 電火花線切割的工作過程 1 工作臺(tái) 2 工件 3 脈沖電源 4 鉬絲 5 導(dǎo)輪 6 支架 7 儲(chǔ)絲筒 如上圖 為高速走絲電火花線切割工藝及裝置的示意圖 鉬絲與脈沖電源負(fù)極相連 工件與脈沖電 源正極相連 工件夾緊 固定 在工作臺(tái)上 工作臺(tái)下面是絕緣底板 鉬絲掛在支架 4 個(gè)導(dǎo)輪上面 有 的支架是 3 個(gè)導(dǎo)輪 貯絲筒使鉬絲作正反向交替移動(dòng) 因?yàn)楣ぜc鉬絲之間有電壓 當(dāng)工件和鉬絲距離接近到一定程度時(shí) 此方說接近到 0 001mm 時(shí) 有 可能發(fā)生放電 這就是我們說的火花放電 我們知道火花放電會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕 工件與鉬絲都是金屬 都會(huì)受到腐蝕 為什么鉬絲可以把工件加工下來呢 是因?yàn)殂f絲放電后很快離開放電區(qū) 其它鉬絲再進(jìn) 入繼續(xù)放電 鉬絲的溫度很快降下來 另外是因?yàn)殂f絲是接脈沖電源負(fù)極 而工件是接正極 故工件容 易被腐蝕 而鉬絲使用一段時(shí)間后 都會(huì)受損 損達(dá)一定程度就要更換鉬絲 線切割機(jī)床的工作原理線切割機(jī)床的工作原理 1 原理 電火花線切割機(jī)床是采用鉬絲或硬性黃銅絲作為工具電極 在高頻脈沖電壓的作用下使工 件表面金屬受火花放電而溶化甚至氣化 在液體介質(zhì)的沖洗 冷卻 通過控制器控制十字拖把的運(yùn)動(dòng) 從而達(dá)到所要加工的形狀和尺寸 分析 運(yùn)用鉬絲 黃銅絲或者鎢絲 特點(diǎn)是熔點(diǎn)高 常用鉬絲 誤區(qū) 并不是鉬絲與工件直接接觸摩擦切割加工 而是利用鉬絲與工件通電后產(chǎn)生的電火花 使工件被 電腐蝕以達(dá)到加工的目的 鉬絲與工件不能直接接觸 只能無限接近 否則不能產(chǎn)生電火花 即短路 2 線切割機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 特點(diǎn) 1 材料的去除是靠放電時(shí)的電熱作用實(shí)現(xiàn)的 2 工具電極和工件不直接接觸 幾乎沒有切削力 3 可以切割形狀復(fù)雜且高硬度的各種導(dǎo)電材料 如各種淬火鋼 磁性鋼 石墨等 4 由于線電極直徑很小 最小可達(dá)到 0 03mm 用它切斷貴重金屬可節(jié)省材料 還可加工要 求較高的窄縫槽等 5 加工工件必須是通孔或切割 6 控制精度高達(dá) 0 001mm 實(shí)際精度為 0 01mm 應(yīng)用 用于加工精密細(xì)小 形狀復(fù)雜或材料特殊的沖模 如 凸模 凹模 固定板和退料板 擠壓模 以 及科研和生產(chǎn)中有接加工零件 樣板和夾具等 3 電火花與電火花線切割的異同點(diǎn) 1 相同點(diǎn) 加工原理相同 即均利用電火花腐蝕加工零件 被加工的零件必須是金屬導(dǎo)體 2 不同點(diǎn) 線切割加工的零件必須是線是了母線為直線的通孔 電火花加工的零件求通孔 亦可是盲孔 線切割加工不用做專門的工具電極 只需要電極絲在數(shù)控系統(tǒng)下 加工零件 4 線割機(jī)床分類及型號(hào) 1 分類 按電極運(yùn)動(dòng)的方式分為高速走絲和慢速走絲線切割機(jī)床兩大類 其他也有按普通型 精密型 大型 帶錐度切割型及大厚度型等分類的 1 高速走絲電火花線切割機(jī)床 WEDM HS 線電極運(yùn)行速度較快速度8 10m s 可雙向往復(fù)運(yùn)行 即絲電極可重復(fù)使用 直到絲電極損耗到一定 程度或斷絲為止 常用線電極為 鉬絲 0 1 0 2mm 工作液通常為 乳化液或皂化液 由于電 極絲的損耗和電極絲運(yùn)動(dòng)過程中換向的影響 其加工精度要比慢走絲差 表面粗糙度要高 尺寸精度 0 015 0 02mm 表面粗糙度R 1 25 2 5 m 如 DK7732 2 低速走絲電火花線切割機(jī)床 WEDM LS 線電極運(yùn)行速度較低 0 5 15m min 線電極只能單向運(yùn)動(dòng) 不能重復(fù)使用 這樣可避免電極損耗 對(duì)加工精度的影響 絲電極有 紫銅 黃銅 鎢 鉬和各種合金 直徑一般為0 1 0 35mm 工作液 去離子水 煤油 尺寸精度 0 001mm 表面粗糙度 Ry0 3 m 如 HC 6 2 型號(hào) 高速走絲線切割機(jī)床 DK7732 D 機(jī)床類別代號(hào) 電加工機(jī)床 K 機(jī)床特性代號(hào) 數(shù)控 7 組別代號(hào) 電火花加工機(jī)床 7 型號(hào)代號(hào) 線切割機(jī)床 32 基本參數(shù)代號(hào) 工作臺(tái)橫向行程 320mm 三 線切割編程 三 線切割編程 程序編制介紹 1 基礎(chǔ)知識(shí) 1 什么叫程序編制 事先將人們的意圖用機(jī)器所能接受的語言編排好 命令 告訴控制臺(tái) 這個(gè) 工作叫程序編制 2 程序編制的方法有兩種 直角坐標(biāo)編程的稱為會(huì)語式編程 即手工編程 這是通過手工將零件圖中的直線 斜線 圓弧 按程序格式書寫出來 然后輸入控制器進(jìn)行加工 電腦作圖編程 只要將零件圖形在電腦作好 輸入補(bǔ)償量程序就可以自動(dòng)生成 直接控制機(jī)床加工 2 線切割編程分電腦編程和手工編程 如今大部分都是采用電腦編程的 但是手工編程是基礎(chǔ) 是編 寫和修改程序的依據(jù) 因此必須掌握好 在學(xué)習(xí)電腦編程前首先學(xué)習(xí)手工編程 手工編程有 3B 4B ISO 國際通用標(biāo)準(zhǔn)編程 也就是一般數(shù)控專業(yè)所學(xué)的 G 代碼編程 例如 G01 G91 等 EL 等 目前國內(nèi)使用比較多的是 3B 格式的編程 3B3B 格式手工編程格式手工編程 1 程序編制的格式 BXBYBJGZBXBYBJGZ 簡稱為 3B 格式 意義 B 分隔符 它將 X Y J 的數(shù)值區(qū)分開 X X 的坐標(biāo)值 Y Y 的坐標(biāo)值 X 和 Y 的數(shù)值在程序中的單位為微米 1MM 1000UM J 計(jì)數(shù)長度 G 計(jì)數(shù)方向 分 GX 和 GY Z 加工指令 共有 12 種指令 線有 4 種 圓弧 8 種 2 編程步驟 1 直線的編程步驟 將直線的切割起點(diǎn)作為原點(diǎn) 建立直角坐標(biāo)系 X Y 的值取直線終點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的坐標(biāo)值 取絕對(duì)值 G 值 根據(jù)直線的終點(diǎn)坐標(biāo)值 誰大取誰 即當(dāng) X Y 時(shí)取 GX 反之取 GY J 值 計(jì)數(shù)方向軸上的實(shí)際尺寸 即直線的長度 Z 確定加工指令 直線的加工指令有 4 種 與 X 軸平行往正方向走的為 L1 往負(fù)方向走的為 L3 與 Y 軸平行往正方向走的為 L2 往負(fù)方向走的為 L4 寫出程序格式 舉例 程序格式中所使用的單位為微米 加工長度為 10MM 的正方形 A B 將坐標(biāo)移到 A 點(diǎn) 直線是與 X 軸平行且往正方向走 所以程序格式書寫為 B10000B10000B10000GXL1 B C 將坐標(biāo)移到 B 點(diǎn) 直線是與 Y 軸平行且往正方向走 所以程序格式書寫為 B10000B10000B10000GYL2 C D 將坐標(biāo)移到 C 點(diǎn) 直線是與 X 軸平行且往負(fù)方向走 所以程序格式書寫為 B10000B10000B10000GXL3 D A 將坐標(biāo)移到 D 點(diǎn) 直線是與 Y 軸平行且往負(fù)方向走 所以程序格式書寫為 B10000B10000B10000GYL4 延伸知識(shí) 直線的程序是可以簡寫的 例如 A BB10000B10000B10000GXL1 可以簡寫為 BBB10000GXL1 要注意的是 只有直線的程序是可以簡寫的 斜線和圓弧是不可以簡寫的 2 斜線的編程步驟 將斜線的切割起點(diǎn)作為原點(diǎn) 建立直角坐標(biāo)系 X Y 的值取斜線線終點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的坐標(biāo)值 取絕對(duì)值 G 值 根據(jù)斜線的終點(diǎn)坐標(biāo)值 誰大取誰 即當(dāng) X Y 時(shí)取 GX 反之取 GY 當(dāng)坐標(biāo)值 X Y 時(shí) 45 225 時(shí)取 GY 135 315 時(shí)取 GX 或可任意取向 J 值 G 值確定以后 J 就是斜線在 G 方向軸上的投影長度 Z 斜線的加工指令有 4 種 根據(jù)斜線在直角坐標(biāo)四個(gè)不同象限而分別為 L1 第一象限 L2 第二象 限 L3 第三象限 L4 第四象限 寫出程序格式 舉例 圖為 10X20 的長方形 A B 將坐標(biāo)移到 A 點(diǎn) 求出 B 點(diǎn)坐標(biāo)值 X 20COS30 17 321 Y 20SIN30 10 因?yàn)?X Y 所以 GX 計(jì) X J 17321 斜線處在第四象限為 L2 程序格式為 B17321B10000B17321GXL2 B C 將坐標(biāo)移到 B 點(diǎn) 求出 C 點(diǎn)坐標(biāo)值 X 10COS60 5 Y 10SIN60 8 66 因?yàn)?X Y 所以 GY 計(jì) Y J 8660 斜線處在第一象限為 L1 程序格式為 B5000B8660B8660GYL1 同理 C D 的程序格式為 B17321B10000B17321GXL4 D A 的程序格式為 B5000B8660B8660GYL3 3 圓弧的編程步驟 將圓弧的圓心設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn) 建立直角坐標(biāo)系 X Y 值取圓弧起點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的坐標(biāo)值 取絕對(duì)值 G 值 根據(jù)圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo) 誰小取誰 若 X Y 則取 GX 反之 GY 當(dāng)終點(diǎn)坐標(biāo)值 X Y 時(shí) 45 135 取 GX 45 45 取 GY 或者任意取 J 值 當(dāng) G 值確定后 J 就是不同象限各部分的圓弧在 G 方向軸上的投影長度總和 Z 圓弧的加工指令 有 8 種 順圓 4 種 逆圓 4 種 根據(jù)圓弧起點(diǎn)所在象限以及旋轉(zhuǎn)方向確定 如圖所示 第一象限 第二象限 第三象限 第四象限 順圓 SR1SR2 SR3SR4 逆圓NR1NR2 NR3NR4 寫出程序格式 舉例 如圖 要加工一段圓弧 首先將直角坐標(biāo)移到圓弧的圓心處 找出起點(diǎn)坐標(biāo)值 如果加工路線是 從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn) 那么 A 5 0 B 0 5 終點(diǎn)坐標(biāo)值 XY GY 計(jì) Y J Y1 Y2 Y3 5000 5000 5000 15000 J 值計(jì)算如圖 加工路線是逆時(shí)針方向 起點(diǎn) B 處于第二象限 所以 程序格式書寫為 B0B5000B15000GYNR2 3 帶補(bǔ)償量的程序編制 以上所講的程序編制都是未有家補(bǔ)償量進(jìn)行編程的 當(dāng)要切割一件工件 將其等分地分開 尺寸又沒有 嚴(yán)格地要求時(shí) 可以不加補(bǔ)償量進(jìn)行切割 一旦對(duì)工件加工尺寸有要求 就要考慮補(bǔ)償?shù)貑栴} 否則工 件地公差尺寸不能保證 配合模具凹凸模之間地間隙達(dá)不到要求 做出來的工件就是廢品 線切割加工是以鉬絲的中心軌跡來計(jì)算的 以凸模為例 加工一支 10 的圓沖頭 鉬絲的直徑為 d 0 18mm 放電間隙為 0 02mm 在編程的時(shí)候 起點(diǎn)的坐標(biāo) A X 2 d 2 0 02 5110um Y 0 程序?yàn)?B5110B0B20440GYSR4 在線切割中要保證零件的完整無缺還必須加一條引入程序和一條引出程序如下圖所示 編寫出的程序格式如下 1 BBB1500GXL3 引入程序 2 B5110B0B20440GYSR4 3 BBB1500GXL1 引出程序 注 引入尺寸是根據(jù)實(shí)際情況而定的 下圖是一電機(jī)定子沖模 24 槽均布 槽形尺寸如下 要加工這樣一件凹模 又如何進(jìn)行補(bǔ)償編程 下面以一槽為例進(jìn)行會(huì)語式編程 設(shè)鉬絲直徑 d 0 14mm 單邊放電間隙 e 0 02mm 則鉬絲半徑 放電間隙 r 0 14 2 0 02 0 09mm 以槽形圓弧的圓心點(diǎn)為坐標(biāo)系 然后寫出各交點(diǎn)的坐標(biāo)值 1 X 1 25 Y 8 6 2 X 1 25 Y 7 9 3 X 2 25 Y 7 20 4 X 3 143 Y 0 414 圓內(nèi)為對(duì)稱形 求出四個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)值 其余亦可知了 加補(bǔ)償量后的新坐標(biāo)值 1 X 1 25 0 09 1 16 Y 8 6 0 09 8 51 2 X 1 25 0 09 1 16 Y 7 9 0 09 tan62 4960101 0 046859 7 9 0 046859 7 853 62 4960101 角 2 arctan 0 7 1 90 2 3 要求出 3 點(diǎn) X Y 的坐標(biāo)值 首先要求 3 3 的長度 然后在直角三角形 3 3 3 中求 X Y 的增減 量 3 3 0 09 sin 2 0 09 sin66 2460101 0 098330196 在直角三角形 3 3 3 中 X 3 3 3 3 cos 2 r 0 098330196 cos31 2539899 0 0840660099 Y 3 3 3 3 sin 3 3 sin 2 r 0 098330196 sin31 2539899 0 051016929 所以 X 2 25 0 084060099 2 165939901 Y 7 2 0 051016929 7 148983071 4 X 3 17 0 09 cos7 5 3 053650173 Y 3 17 0 09 sin7 5 0 402020672 在計(jì)算過程中使用十位計(jì)算器 使計(jì)數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后四位四舍五入 根據(jù)新的坐標(biāo)點(diǎn)就可以編寫程序了 因?yàn)樵诰幊痰臅r(shí)候是要把坐標(biāo)移到線的起點(diǎn)或圓弧的圓心點(diǎn) 通過 運(yùn)算很快就將坐標(biāo)點(diǎn)找出來 根據(jù)坐標(biāo)值的正負(fù)就知道坐標(biāo)點(diǎn)所在的象限 是 GX 還是 GY 加工指令是什 么 那就很清楚了 如 以 4 點(diǎn)加工到 3 點(diǎn) 是一條斜線 終點(diǎn)坐標(biāo) X 2 165939901 3 053650173 0 887710272 用 3 點(diǎn)坐標(biāo) 4 點(diǎn)坐標(biāo) Y 7 148983071 0 402020672 6 746962399 用 3 點(diǎn)坐標(biāo) 4 點(diǎn)坐標(biāo) X Y 都是負(fù)值 所處在第三象限 Y X GY Z L3 程序格式為 B888B6747B6747GYL3 又如 2 點(diǎn)到 1 點(diǎn) X 1 16 1 16 0 Y 8 51 7 853 0 657 X 的值為 0Y 值為負(fù) 那么它是一條直線 向 Y 的負(fù)方向走 所以是 GY 計(jì) Y Z L4 程序格式為 BBB657GYL4 其它的類似 切割時(shí)將工藝孔定在圓弧的圓心處 孔徑為 2 順時(shí)針的加工路線 首先加工圓弧 其列表如下 序號(hào)程序段BXBYBJGZ 105B3054B402B3054GXL3 254B3054B402B6964GYSR3 343B888B6747B6747GYL3 432B1006B704B1006GXL3 521BBB657GYL4 618BBB2320GXL3 787BBB657GYL2 876B1006B704B1006GXL2 965B888B6747B6747GYL2 1050B3054B402B3054GXL1 求解坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值方法是多樣的 只要熟練 自然就會(huì)找出一種快捷準(zhǔn)確的方法 本例只以一槽來編程 余下的希望能練習(xí)編寫完成 三 電腦作圖編程 三 電腦作圖編程 1 Autop 系統(tǒng)概述 電腦作圖編程軟件在線切割加工已經(jīng)很普及了 且軟件的種類繁多 功能齊全 使線切割加工的內(nèi)容十 分豐富 制作精度提高繁重的會(huì)話式編程得以改善很受使用者采訥 以 Autop 為例看如何使用和操作 Autop 系統(tǒng)是以多編程軟件中的一種 它采用鼠標(biāo)器進(jìn)行圖形操作全中文會(huì)話 不用任何語言的學(xué)習(xí) 與書寫 只要看懂零件圖紙就可以編出所要加工的零件的切割程序 Autop 有豐富的集成菜單 可以處理各種函數(shù)曲線及列表曲線 并用光滑的切圓弧進(jìn)行擬合 自動(dòng)處 理刀偏和尖點(diǎn) 可以處理各種跳步模和跳步暫停碼 可編制 3B LRB 和 zxy 格式數(shù)控程序 具有完善的 打印輸出功能 能與數(shù)控機(jī)床聯(lián)機(jī)和通訊 Autop 屏幕分成四部分 移動(dòng)鼠標(biāo)器便可以選擇各種菜單如圖就示 圖形顯示區(qū) 主菜單 數(shù)控程序 列表曲線 字處理 調(diào)磁盒文件 打印機(jī) 查詢功能 上一屏圖形 改變文件名 數(shù)據(jù)存盤 退出系統(tǒng) 文件名 請(qǐng)輸入 會(huì)話區(qū) 點(diǎn) 圓 窗口 打斷 交點(diǎn) 刪除 取消 直線 塊 滿屏 縮放 仿真 清屏 退出 Autop 主菜單定義如下 數(shù)控程序 進(jìn)入數(shù)控程序菜單 進(jìn)行數(shù)控程序處理 列表曲線 進(jìn)入列表曲線菜單 處理各種列表曲線 字處理 進(jìn)入字處理環(huán)境 對(duì)文件進(jìn)行字處理 調(diào)磁盤文件 將磁盤上的一個(gè)圖形數(shù)據(jù)文件調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存 打印機(jī) 用打印機(jī)輸出圖形數(shù)據(jù) 數(shù)控程序 打印圖形 上一屏圖形 恢復(fù)使用窗口或縮放之前的圖形畫面 改變文件名 改變當(dāng)前文件名稱 數(shù)據(jù)存盤 將圖形數(shù)據(jù)存盤 以便今后使用 退出系統(tǒng) 退出 Autop 圖形狀態(tài) Autop 固定菜單定義如下 點(diǎn) 進(jìn)入點(diǎn)菜單 直線 進(jìn)入直線菜單 圓 進(jìn)入圓菜單 塊 進(jìn)入塊編輯菜單 窗口 用窗口將圖形放大 滿屏 滿屏幕顯示全部圖形 打斷 打斷編輯 縮放 按倍數(shù)將圖形放大或縮小 交點(diǎn) 求任意的交點(diǎn) 仿真 仿真畫出加工路線 刪除 刪除點(diǎn) 線 圓 清屏 將屏幕清屏 但不刪除數(shù)據(jù) 取消 取消上一步圖形輸入 退回 退出主菜單 以下介紹部分菜單的功能 調(diào)磁盤文件 機(jī)器提示如下 調(diào)磁盤文件 磁盤文件各 XX DAT 以上 DAT 文件圖形便可以調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存 在編制很復(fù)雜零件數(shù)控程序時(shí) 可以將零件分解成幾個(gè) 部分 最后分別用磁盤文件菜單 將幾個(gè)部分圖形一并調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存 查詢功能 機(jī)器提示如下 查詢功能 查詢 點(diǎn) 直線 圓 圓弧 進(jìn)入查詢菜單 圖形顯示區(qū)出現(xiàn)十字光標(biāo) 移動(dòng)鼠標(biāo)將光標(biāo)移動(dòng)到需要查詢的元素位置附近 按鼠 標(biāo)左按鍵或按 Enter 回車鍵表示選中 按右鍵按鈕退出查詢功能 被查詢幾何元素的信息顯示格式如下 點(diǎn) X Y 顯示點(diǎn) X Y 的坐標(biāo)值 直線 X1 Y1 X2 Y2 X1 Y1 直線的起點(diǎn) X2 Y2 直線的終點(diǎn) beta 角度 lengtn 長度 輔助線 beta 角度 圓 X X0 Y Y0 R r0 圓心 X0 YO 和半徑 r0 圓弧 X X0 Y Y0 R r0 圓心 X0 YO 和半徑 r0 X1 Y1 X2 Y2 圓弧起點(diǎn) X1 Y1 和終點(diǎn) X2 Y2 上一屏圖形 機(jī)器提示如下 上一屏圖形 當(dāng)屏幕圖形被放大或縮小之后 用上一屏圖形菜單 可以將被放大或縮小之前圖形顯示出來 也稱 恢復(fù)上一屏圖形畫面 數(shù)據(jù)存盤 機(jī)器提示如下 數(shù)據(jù)存盤 同時(shí)聽到蜂鳴聲 驅(qū)動(dòng)器燈亮 將圖形全部數(shù)據(jù)存盤 以便今后使用 例如 取零件圖形名稱為 LT 數(shù)據(jù)存盤菜單以 LT DAL 文件名 存在 退出系統(tǒng) 機(jī)器提示如下 退出 Y N Y 數(shù)據(jù)存盤 Y N N 執(zhí)行此菜單 系統(tǒng)退出圖形狀態(tài) 編輯完畢 交點(diǎn) 機(jī)器提示如下 交點(diǎn) 用光標(biāo)指交點(diǎn) 按 Enter 鍵確認(rèn) 按 ESC 鍵中止 刪除 機(jī)器提示如下 刪除 刪除 點(diǎn) 直線 圓 圓弧 ALL 將光標(biāo)移動(dòng)到被刪除元素附近 按 Enter 鍵即可完成刪除過程 如果鍵入 ALL 回車 則將圖 形和排出的加工路線刪除 系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài) 打斷 機(jī)器提示如下 打斷 用光標(biāo)移動(dòng)要打斷的元素 直線 圓 圓弧 附近 按 Enter 鍵確認(rèn) 按 ESC 中止 注意 只有建立了交點(diǎn)的直線稱圓弧才能打斷 否則不能完成 取消 機(jī)器提示如下 取消上一步輸入圖形 Y N Y 在操作過程中出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤 數(shù)據(jù)或作圖 執(zhí)行此菜單便可以取消上一步的輸入 縮放 機(jī)器提示如下 縮放 放大縮小陪數(shù) 輸入大于 1 的正數(shù)表示將圖形放大 輸入小于 1 的正數(shù)表示將圖形縮小 Autop 定義的常用鍵如下 ESC 鍵 鼠標(biāo)器右按鍵 中止執(zhí)行某一種功能 退出會(huì)話 R 鍵 鼠標(biāo)器中按鈕 將圖形重新畫一遍 Enter 鍵 鼠標(biāo)器左按鈕 表示選中亦稱回車鍵 lnsert 鍵 將全部輔助線 無限長虛線 刪除 V 鍵 清屏 鼠標(biāo)器中按鈕 在會(huì)話已出現(xiàn) Y N 時(shí) 相當(dāng)于 N 鍵 鼠標(biāo)器左按鈕 在會(huì)話已出現(xiàn) Y N 時(shí) 相當(dāng)于 Y 鍵 右按鈕 左按鈕 將加工路線畫一遍 二 Autop 作圖編程 1 作用 接過電源開機(jī)后 屏幕顯示如下 HL 線切割控制編程系統(tǒng) 文件調(diào)入 格式轉(zhuǎn)換 聯(lián)機(jī) 系統(tǒng)參數(shù) 模擬切割 加工 1 加工 2 加工 3 加工 4 繪圖編程 輸入 輸入編輯 編程輸出 幫助 移動(dòng)光標(biāo)將紅色指示移到相應(yīng)的菜單上 選中繪圖編程菜單按 Enter 鍵 屏幕顯示 Autop 系統(tǒng) 0 退出 1 輸入文件名 按 1 鍵 按回車鍵 會(huì)話區(qū)提示文件名 回答文件名 按回車鍵進(jìn)入作圖環(huán)境 在作用編輯的過程中要掌握先點(diǎn)后線的原則 首先按建立點(diǎn) 根據(jù)點(diǎn)菜單將坐標(biāo)原點(diǎn)建立 然后根據(jù)線菜單建立起坐標(biāo)示 X 軸線和 Y 軸線 在這個(gè)基礎(chǔ)上就可以按圖形的特點(diǎn)進(jìn)行平移 對(duì) 稱 旋轉(zhuǎn)輸入作圖 圖形作好后要將交點(diǎn)設(shè)定 把線線 線圓等交點(diǎn)確定 然后將交點(diǎn)間形成直線部分的連接起 來 把圖形中不該存在的線或圓弧進(jìn)行打斷或刪除 這樣一個(gè)完整的圖形就輸入結(jié)束 插入舉例 例如圖 作一個(gè)邊長為 15mm 的正六邊形 進(jìn)入作圖介面后 選取點(diǎn)菜單 在子菜單中 點(diǎn)擊 X Y 點(diǎn) 回答 0 0 回車點(diǎn)選取 右擊按鈕 返回菜單框 選直線固定菜單回車 在 直線子菜單中選取 點(diǎn) 角度 回車 會(huì)話區(qū)提示點(diǎn) X Y 將十字光標(biāo)移到原點(diǎn)附近回車 會(huì)話區(qū)提示 角度 回答 0 或 180 水平線建立 同樣用 點(diǎn) 角度 建立起垂直線 用 直線的 直線平移 子菜單 會(huì)話區(qū)提示 直線用鼠標(biāo)器點(diǎn)擊垂直線 提示平移的距離 回答 7 5 Y N 若位置確定回答 Y 如果是反方向時(shí)回答 N 然后確定 AB 直線移至確定的位置 用線 菜單的 點(diǎn) 角度 子菜單 用光標(biāo)指示 O 點(diǎn)回車 回答角度 60 回車 過 O 點(diǎn)一條斜線出現(xiàn) 用 交點(diǎn) 菜單會(huì)話區(qū)提示 用光標(biāo)指交點(diǎn) 點(diǎn)擊后即可建立 按 ESC 中止建存 指示交點(diǎn) 點(diǎn) 擊交點(diǎn) A 建立 用點(diǎn)菜單中的 點(diǎn)旋轉(zhuǎn) 子菜單 會(huì)話區(qū)提示 指定點(diǎn) 用光標(biāo)指示 A 點(diǎn) 回 車 圍繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 用光標(biāo)指示 O 點(diǎn) 回車 旋轉(zhuǎn)角度 回答 5 不包括本身點(diǎn) 回車 旋轉(zhuǎn)結(jié) 束 顯示旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 用直線菜單中的 兩點(diǎn)直線 子菜單 將各點(diǎn)連接成直線 六邊形作圖完成 2 編程 在完成作圖經(jīng)審核無誤后就可以進(jìn)入編程階段 將光標(biāo)移至 退出 菜單 按 Enter 鍵 返回 Autop 的主菜單 將光標(biāo)移至 數(shù)控程序 菜單 按 Enter 鍵 顯示其子菜單光標(biāo)指示在 加工路線 上 點(diǎn)擊 顯示圖形及機(jī)器提示如下 起始點(diǎn) X Y 輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)值或 用鼠標(biāo)器十字光標(biāo)直接點(diǎn)擊起始點(diǎn) 確認(rèn)后 圖形有箭頭提示加工路線方向會(huì)話區(qū) 出現(xiàn) Y N 若按箭頭選取按 Y 鍵 按 N 鍵重新選取箭頭方向 選取后按 Y 鍵 按 Enter 鍵確定 如 果路線出錯(cuò)光標(biāo)在出錯(cuò)處閃爍 尖點(diǎn)圓弧半徑 如果在尖角處需要過渡圓弧時(shí) 鍵入圓弧半徑的數(shù)值 圓弧半徑必須大于鉬絲半徑 放電間隙 否則補(bǔ) 償運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤 如果保證尖角或不需要過渡圓弧 鍵入 0 回車 1 3B 2 4B 3 ZXY 按 1 鍵生成 3B 格式 按 2 鍵生成 4B 格式 按 3 鍵生成 ZXY 格式 如果選用 3B 格式 按 1 鍵后會(huì)話區(qū)顯示 間隙 左正右負(fù) 鉬絲中心軌跡在圖形輪廓線左邊的補(bǔ)償量為正值 右邊的為負(fù)值 鍵入補(bǔ)償量數(shù)值 回車 編程工作完 成 1 編程過程中注意的問題 引入線的作用 在圖形加工路線的起始點(diǎn)沒有引入線的情況下 回答完會(huì)話后 會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不完整的圖形程序 如 圖 1 所示 虛色為生成路線 零件上方的圓弧未能進(jìn)行編程 又如圖 2 即使圖形編制出來 但斜線 AB 與 CD 的斜率不相同 為了解決這些問題 確定加工起點(diǎn)前 必須增加一條引入線 這樣就避免了上述問題的出現(xiàn) 間隙 左正右負(fù) 的了解 對(duì)間隙 左正右負(fù) 的解釋為 按順時(shí)針走向加工凸模 鉬絲中心軌跡補(bǔ)償量為正值 逆時(shí)針走向 時(shí) 補(bǔ)償量為負(fù)值 加工凹模鉬絲中心軌跡在零件圖形的內(nèi)部 順時(shí)針走向時(shí)補(bǔ)償量為負(fù)值 逆時(shí) 針走向時(shí)補(bǔ)償量為正值 或用示圖表示為 例如下圖所示 先加工內(nèi)孔 然后加工外形 編程的過程如下 內(nèi)孔的起始點(diǎn)設(shè)定在 O 點(diǎn) 坐標(biāo)為 0 0 OA 為引入線 按順時(shí)針走向 會(huì)話是這樣的 加工路線 起始點(diǎn) X Y 回答 O 點(diǎn)坐標(biāo)值或用鼠標(biāo)器選取 O 點(diǎn) Y N Y 選取順時(shí)針的加工方向 尖點(diǎn)圓弧半徑 回答 0 回車 不需要圓弧過渡 1 3B 2 4B 3 ZXY 回答 1 選取 3B 格式 間隙 左正右負(fù) 回答 0 1 回車 設(shè)定補(bǔ)償量為 0 1mm 內(nèi)孔編程完成 加工路線 再次執(zhí)行加工路線的菜單 取消舊路線 機(jī)器提示是否將原來的加工路線取消 Y N 按 N 鍵 不取消 起始點(diǎn) X Y 回答 B 點(diǎn)坐標(biāo) 0 20 或用鼠標(biāo)拾取 B 點(diǎn) Y N 按 Y 鍵選取順時(shí)針加工方向 尖點(diǎn)圓弧半徑 回答 0 回車 不需要圓弧過渡 間隙 左正右負(fù) 回答 0 1 回車 外輪廓的加工編程完成 在外輪廓的加工編程時(shí) 機(jī)器沒有提出 1 3B 2 4B 3 ZXY 是因?yàn)槌绦蚋袷接傻谝淮我呀?jīng)決定 BC 為 外形引入線 四 線切割機(jī)床的基本構(gòu)造 組成 四 線切割機(jī)床的基本構(gòu)造 組成 以及機(jī)床的各個(gè)功能按鍵介紹以及機(jī)床的各個(gè)功能按鍵介紹 線切割的組成 線切割機(jī)床的組成是由控制器 高頻脈沖電源 步進(jìn)電機(jī) 床身 運(yùn)絲系統(tǒng)和工作臺(tái)十字拖把 一 控制器 它是線切割加工的指揮中心 加工零件的所有指令都存在里面 通過控制器的控制從而達(dá) 到所加工的目的 二 高頻脈沖電源 高頻脈沖電源為切割加工提供脈沖電源 它的好壞直接影響加工工件的表面質(zhì)量 加工速度和效率 1 高頻脈沖電源由主振級(jí) 前置放大級(jí) 功放級(jí)和整流電路組成 1 主振級(jí) 由振蕩電路構(gòu)成 它產(chǎn)生具有給定要求的脈沖級(jí) 作為信號(hào)源 通過脈寬選擇開關(guān)可調(diào) 節(jié)脈沖寬度 ti 通過電位器可調(diào)節(jié)脈沖間隔 to 以滿足加工的不同需求 脈沖電源一般分為四檔 tito 1 檔 5us 20 us 40 us 2 檔 10 us 40 us 80 us 3 檔 20 us 80 us 160 us 4 檔 40 us 160 us 320 us 2 前置級(jí) 它的作用是將主振級(jí)輸出的脈沖電源信號(hào)進(jìn)行整形放大 能夠有足夠的功率來推動(dòng)輸出級(jí) 的工作 3 功放級(jí) 能夠提供給電極和工件之間進(jìn)行間歇火花放電所需要的強(qiáng)大脈沖電源 以滿足加工過程 中的工藝要求 常見的脈沖電源采用九只功放管的配置 工作電壓為 100V 每管的短路電流為 0 5A 工作電流為 0 3A 分成 5 組 根據(jù)加工材料的不同厚度而組合 4 整流電源 通過變壓器及整流二極管提供給功放級(jí)及主振級(jí) 前置級(jí)不同需要的電壓 2 高頻脈沖電源面板布置及說明 1 高頻電源開關(guān) 2 電源指示燈 3 功放開關(guān) 主要用于選擇功管的數(shù)量 對(duì)應(yīng)開關(guān)上數(shù)量表示所投入工作的功放管數(shù) 該開關(guān)向上 為開 向下為關(guān) 4 調(diào)試開關(guān) 此開關(guān)在正常切割加工中不需按下 只是單獨(dú)調(diào)試脈沖電源時(shí)的使用 5 電流表 用以顯示加工過程中脈沖電源電流的變化 6 脈沖選擇開關(guān) 此為一組互鎖按鍵 每按一鍵為該鍵所標(biāo)注的脈沖寬度 7 脈寬間隙調(diào)節(jié)旋鈕 用以調(diào)節(jié)脈沖電源的間隙時(shí)間 以便脈沖電源在切割加工中更好的排除蝕物 防止斷絲 8 調(diào)機(jī)輸出測(cè)試端 主要用以示波測(cè)試脈沖電源的輸出波形 3 高頻脈沖電源的使用 1 脈沖電源的選擇 Ti 脈沖寬度越寬 切割速度越快 效率高 加工工件表面粗糙度較差 反之脈沖寬度越小 加工工件表面 粗糙度好 效率較低 視加工工件的厚薄程度要求合理地選擇脈沖寬度 2 脈沖間隔的調(diào)節(jié) 在加工過程中 根據(jù)工件的厚薄情況 解決工件的排屑 短路等問題 適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)脈沖間隔旋鈕 使加 工得以穩(wěn)定 一般在加工厚件時(shí) 65mm 旋鈕右旋 間隔為大 薄件時(shí) 10mm 旋鈕左旋 間隔較小 3 功放管的投放 功放管的數(shù)量投入越多 加工電流就越大 加工效率高 但在同一脈沖寬度的情況下 加工電流越大表 面粗糙度越差 有時(shí)因加工速度過快而引至斷絲現(xiàn)象 所以在加工過程中應(yīng)根據(jù)工件加工的要求合理地 選擇功放管的投放避免不必要的事故出現(xiàn) 4 注意事項(xiàng)及保養(yǎng) 1 在加工過程中不要切換脈沖寬度按鍵避免操作不當(dāng)而引至過電流 若非切換不可時(shí) 應(yīng)斷開高頻 開關(guān) 或運(yùn)絲電機(jī)轉(zhuǎn)換間停高頻時(shí)進(jìn)行切換 2 調(diào)試按鍵在正常切割的過程中不能按下 否則在運(yùn)絲電機(jī)換向時(shí) 因高頻脈沖的存在而將鉬絲燒 斷 3 為保證脈沖電源長時(shí)間正常工作應(yīng)保證周圍環(huán)境的清潔 通風(fēng) 少塵 4 定期清除電器箱內(nèi)的塵埃 檢查線路板的焊點(diǎn)及各接線座線的牢固 冷卻風(fēng)扇工作是否正常等 以確保脈沖電源的良好工作狀態(tài) 三 步進(jìn)電源 步進(jìn)電源為步進(jìn)電機(jī)提供的工作電壓 步進(jìn)電機(jī)分別與 X 拖板及 Y 拖板的絲桿相連接 當(dāng)控制器發(fā)出步 進(jìn)脈沖 步進(jìn)電機(jī)就帶動(dòng)拖板絲桿按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)完成所加工的目標(biāo) 四 床身 床身包括 1 絲架及運(yùn)絲系統(tǒng) 絲架主要由絲臂和導(dǎo)輪組成 它提供工件加工的空間及鉬絲能在高速的狀態(tài)下運(yùn)絲 運(yùn)絲系統(tǒng)主要由貯絲筒 電機(jī) 固定座 傳動(dòng)齒輪 絲桿及轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成 確保貯絲筒內(nèi)的鉬絲在有 效的范圍內(nèi)能正反轉(zhuǎn)地工作 2 工作臺(tái) 十字拖板 由 X 和 Y 拖板組成 工件裝夾在拖板的工作臺(tái)上 工作臺(tái)與拖板絕緣 脈沖電源的正極固定在工作臺(tái)上 另一極固定在絲架的導(dǎo)電板上與鉬絲接觸 從而在加工過程 鉬絲與工件通過火花放電 完成工件的切 割 五 切割加工操作 五 切割加工操作 程序編制完成后 就要將程序輸入到控制器中 進(jìn)入切割加工的首個(gè)步驟 以 98A 控制器為例 其 中心控制部分采用目前國內(nèi)流行的 MCSH 系列學(xué)生微機(jī)處理器 亦稱為單板機(jī) 它具有集成度高 體 積小 功能多 耗能低 抗干擾能力強(qiáng) 可靠性好 使用方便等優(yōu)點(diǎn) 控制器面板示意圖如下 執(zhí) 行 校 零 檢 查 上 擋 待 命 復(fù) 位 旋 轉(zhuǎn) 插 入 平 移 刪 除 作 廢 恢 復(fù) 高頻 進(jìn)給加工 退出 工作中 模擬 自動(dòng) 常態(tài) 定中 旋轉(zhuǎn) 平移 補(bǔ)償 1 開機(jī) 連接好電源開機(jī)后 16 位顯示器顯示 3 種可能 顯示 GOOD 表示機(jī)器處于正常狀態(tài) 顯示 Error 表示不正常狀態(tài) 按復(fù)位鍵后仍然不能消除 可能內(nèi)部出現(xiàn)故障 顯示掉點(diǎn)前的工作狀態(tài) 只要啟動(dòng)機(jī)床各運(yùn)行按鍵 就可以繼續(xù)工作 2 輸入 在 GOOD 的狀態(tài)下 按 待命 鍵 顯示 P 按數(shù)字鍵輸入首個(gè)程序段號(hào) 按 3B 格式輸入程 序指令 在程序指令輸入完畢 按 D 鍵 停機(jī)碼切記輸入 演示 輸入以下程序指令 1 B85B2915B2915GYL3 2 BBB5084GXL1 3 BB5085B5085GYSR1 4 BBB5049GYL4 5 B3964B6866B6866GYL4 6 BBB6036GXL3 7 BBB5170GYL4 8 BBB2017GXL3 9 BBB2217GYL2 10 B85B2915B2915GYL1 D 開單板機(jī)電源開關(guān) 輸入程序指令 按復(fù)位鍵后 16 位顯示器顯示 GOOD 表示工作狀態(tài)正常 按待命鍵