數(shù)控線切割試驗指導書(精)

1、數(shù)控線切割試驗指導書一、實驗目的1.了解數(shù)控線切割加工的原理、特點和應用。2.了解數(shù)控線切割機床的結(jié)構(gòu)和保養(yǎng)常識。3.了解數(shù)控線切割機床的操作。二、實驗內(nèi)容1.講解數(shù)控線切割機床的結(jié)構(gòu)、原理、特點和應用。2.操作機床，加工簡單的工件3.學生上機演示。三、實驗設備蘇州金馬線切割機床（DK7732F臺。四、線切割加工介紹1、電火花線切割的起源1943年前蘇聯(lián)拉扎連柯夫婦和古雪夫幾乎同時分別發(fā)明了電蝕加工和陽極機械加工，1955年，前蘇聯(lián)提出電火花線切割加工（Wire Cut EDM簡稱WEDM方案并于次年生產(chǎn)出第一臺電火花線切割機床。我國于1958年開始著手設計制造簡易電火花線切割機床，并于196

2、0年首次展出電火花線切割機樣品。2、電火花線切割加工原理線切割加工是電火花加工的一種，其基本原理如圖所示。被切割的工件作為工件電極，鉬絲作為工具電極， 脈沖電源發(fā)出一連串的脈沖電壓，加到工件電極和工具電極上。鉬絲與工件之間施加足夠的具有一定絕緣性能的工作液（圖中未畫 出）。當鉬絲與工件之間的距離小到一定程度時，在脈沖電壓的作用下，工作液被擊穿，在 鉬絲與工件之間形成瞬間放電通道，產(chǎn)生瞬時高溫，使金屬局部熔化甚至汽化而被蝕除下來。電極絲與工件之間脈沖性地火花放電，電極絲沿其軸向（垂直或Z方向）作走絲運動，工件相對于電極絲在X,Y平面內(nèi)作數(shù)控運動，工作臺在水平面兩個坐標方向各自按預定的控制 程序,

3、根據(jù)火花間隙狀態(tài)作伺服進給移動，從而合成各種曲線軌跡，把工件切割成形.電火花線切割加工設備一般由脈沖電源、自動控制系統(tǒng)、機床床身和工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)組成。脈沖電源為電火花加工提供放電能量；自動控制系統(tǒng)使電極與工件間維持適當?shù)拈g隙距離（通常為數(shù)微米到數(shù)百微米），防止發(fā)生短路和拉弧燒傷等異常情況發(fā)生；機床給加工過程提供支撐，并使電極與工件的相對運動保持一定的精度，工作液有助于脈沖放電， 并起冷卻及間隙消電離（使通道中的帶電粒子恢復為中性粒子）作用，循環(huán)過濾系統(tǒng)保證蝕出產(chǎn) 物的有效排出，以防止工作液中的導電微粒過多而減小絕緣強度。3、電火花線切割加工主要用途和適用范圍 電火花加工方法是一種與機械加工

4、性質(zhì)完全不同的新工藝、新技術，它不同于普通車 削等機加工， 不是靠比工件材料更硬的刀具來切除工件上多余的部分， 而是靠兩電極間脈沖 放電時產(chǎn)生的電腐蝕（包括熱融化、氣化，液動力、電子轟擊等造成的工件及電極的腐蝕）對材料進行去除加工，可以用較軟的材料來加工任何硬、脆、韌、軟、高熔點的導電材料， 如果采用特殊方法還可用來加工半導體、 甚至非導電體。 主要用在模具加工行業(yè)， 全世界約 有70%勺WED機床是用來加工模具的。電火花線切割加工,是電火花加工的一個分支,是一種直接利用電能和熱能進行加工的 新工藝， 對于新型材料、 傳統(tǒng)冷加工困難的材料和復雜型腔等情況， 線切割加工成為好的解 決方法，為新產(chǎn)

5、品試制、精密零件加工及模具制造開辟了一條新的工藝途徑。1）加工模具。適用于各種形狀的模具。切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等，模具 配合間隙、加工精度通常都能達到要求。還可加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等 通常帶錐度的模具。2）加工電火花成形加工用的電極。一般穿孔加工用的電極和帶錐度型腔加工用的電 極，以及銅鎢、銀鎢合金之類的電極材料，同時也適用于加工微細復雜形狀的電極。3）加工零件。在試制新產(chǎn)品時， 用電火花線切割在坯料上直接割出零件，加工薄件時還 可多片疊在一起加工。在零件制造方面，可用于加工品種多，數(shù)量少的零件，特殊的、難加 工材料的零件，材料試驗樣件，各種型孔、特殊凸輪、樣板

6、、成型刀具。同時還可進行微細 加工，異形槽、窄槽和標準缺陷的加工等。蘇州金馬公司生產(chǎn)的線切割機床適合加工高精度、高硬度、高韌性的導電金屬模具， 樣板及形狀復雜的零件。廣泛應用于電子儀器，家用電器，精密機械，輕工，軍工等部門。 能加工各種高硬度、 高強度、 高韌性和高脆性的導電材料， 如淬火鋼、 硬質(zhì)合金等。 加工時， 鉬絲與工件始終不接觸，有0.01mm的左右的間隙，幾乎不存在切削力；能加工各種沖模、 凸輪、樣板等外形復雜的精密零件及窄縫等；尺寸精度可達0.020.01m m,表面粗糙度R值可達1.6陰五、DK7732-F型機床的介紹：一）、DK7732-F型數(shù)控線切割機床主要結(jié)構(gòu) 數(shù)控線切割

7、機床的外形如圖所示,包括機床主機、脈沖電源、數(shù)控裝置、工作液循環(huán)過 濾四大部分。1、機床主機部分：由床身、運絲機構(gòu)、錐度裝置、工作臺、夾具與附件等組成。1）床身：床身是一基座。因該機床切削力小,床身和地基采用墊鐵接觸。床身上安裝中 拖板,上拖板,通過螺母絲桿運動,實現(xiàn)工作臺運動。床身后部連接立柱,錐度裝置及 卷絲筒組合件。2） 運絲部件與絲架：運絲部件上的卷絲筒旋轉(zhuǎn)帶動電極絲往復運動,絲架上的排絲輪, 導軌保持電極絲的運動軌跡,導電塊用來給電極絲加高頻電。3） 錐度裝置：線架的錐度通過兩個步進電機控制十字拖板U、V向運動，實現(xiàn)錐度切割。4） 工作臺：工作臺及上拖板，工作臺上有T型槽，是用來安裝

8、夾緊裝置。5） 夾具與附件：本機床有一套夾具。附件有上絲機構(gòu),緊絲輪組合,斷絲保護裝置,頂尖夾具等。2、脈沖電源：又稱高頻電源,是線切割加工中提供加工電源的部件。調(diào)節(jié)功能如下：1）、功率管個數(shù)選擇開關：共8個開關,全部開通時加工峰值電流最大,全部關閉時峰 值電流最小。根據(jù)加工工件的厚度選擇功率管個數(shù)。一般厚度為25mm時開二至三只，510mm時開三至四只，最多開六個，留兩個備用。2）、脈沖寬度開關：分10擋，可調(diào)節(jié)脈沖電流脈寬。脈寬大時，放電能量大，可加工較 厚材料。加大脈寬還可加快加工速度，但對表面質(zhì)量有影響。脈沖寬度選擇45檔。3）、脈沖間隔開關：調(diào)節(jié)脈沖脈間。脈間比例的調(diào)整，可提高加工的

9、穩(wěn)定性。脈沖間隔 開關調(diào)節(jié)范圍大于4小于12。3、 數(shù)控裝置：以PC機為核心，配備HF編程軟件。加工程序可用鍵盤輸入或磁盤輸入。其 控制精度為土0.001mm,加工精度為土0.001mm。4、 工作液循環(huán)過濾：采用專門的乳化液，水泵強制循環(huán)。二）、機床的傳動路線機床機械部分主要由床身，工作臺，運絲部件，線架，冷卻系統(tǒng)，夾具，防水罩等部件組 成。傳動路線如下。1、工作臺的傳動路線：X向：控制系統(tǒng)發(fā)出進給脈沖-步進電機Q-齒輪23/齒輪24-絲桿13-螺母14 Y向：控制系統(tǒng)發(fā)出進給脈沖-步進電機P-齒輪11/齒輪12-絲桿16-螺母15控制系統(tǒng)每發(fā)出一個進給脈沖，工作臺就移動0.001mm,另外

10、通過X、Y向兩個搖手柄也可以讓工作臺實現(xiàn)X、Y向移動。2、運絲部件的傳動路線電動機M-聯(lián)軸節(jié) - 卷絲筒高速旋轉(zhuǎn) - 齒輪17/齒輪18-齒輪19/齒輪20-絲桿22-螺母21帶動拖板 - 行程開關。運絲部件帶動電極絲按一定線速度運動, 并將電極絲整齊的排繞在卷絲筒上, 行程式開關 控制卷絲筒的正反轉(zhuǎn)。3、線架卷絲筒帶動電極絲往復運動, 排絲輪, 導輪保持電極絲軌跡, 導電塊進電, 兩步進電機E、B控制錐度十字拖板U V向運動，實現(xiàn)錐度切割。U向：控制系統(tǒng)發(fā)出進給脈沖-步進電機E-齒輪10/齒輪9-絲桿5-螺母4V向：控制系統(tǒng)發(fā)出進給脈沖-步進電機B-齒輪6/齒輪8-絲桿7-螺母3搖手柄搖動蝸

11、輪桿副,帶動上懸臂升降,實現(xiàn)變跨距。4、走絲方式： 卷絲筒排絲輪寶石擋絲塊導電塊上導輪下導輪導電塊 寶石擋絲塊寶石棒斷絲保護卷絲筒。用戶可根據(jù)需要變更掛絲途徑。三）、機床的潤滑和維護保養(yǎng)開機前,要將各潤滑部位充分潤滑以保證機床的壽命和性能。六、數(shù)控線切割機床操作方法（現(xiàn)場講述）1、機床按鈕面板：兩表：A加工電流 ,V工件與鉬絲間隙電壓七開關：急停旋鈕,運絲開關,水泵開關,高頻開關 功放管開關,脈寬選擇開關,脈間調(diào)節(jié)開關,1）急停按鈕按下急停按鈕,運絲機構(gòu)及水泵同時停止。指示燈同時亮起。2） 運絲開關按鈕一一按下運絲ON按鈕，運絲機構(gòu)開始工作，運絲指示燈滅。3） 水泵開關按鈕按下水泵ON按鈕，水

12、泵開始工作，水泵指示燈滅。4） 脈沖電源開關按鈕一一按下脈沖電源ON按鈕，脈沖電源接通。2、操作步驟1）、啟動電源開關2）、把加工程序輸入控制主機，修改、檢查、后置、存儲、調(diào)用加工程序。3） 、根據(jù)工件的厚度調(diào)節(jié)絲架跨距（允許在電極絲安裝后調(diào)整，但必須在啟動運絲電機 前，切割工件時不得調(diào)節(jié)跨距）。4） 、繞電極絲（電極絲纏繞結(jié)束后，應手動緊絲一到兩遍，緊絲時應用力均勻），5）、工件安裝在夾具上。6）、絲速選擇：根據(jù)工件厚度決定絲速，工件越厚絲速越高。（允許運絲電機開機選擇，但不得在切割時選擇）7） 、開運絲電機（不得接觸運絲筒、電極絲和工件）。注意：確定手搖把不在絲筒上。8）、開水泵電機，調(diào)節(jié)

13、噴水量。開水泵時，請先把調(diào)節(jié)閥調(diào)至關狀態(tài)， 然后逐漸開啟，調(diào)節(jié)至上下水柱包容電極絲， 水柱射向切割區(qū)即可，水量不必太大。注意不要造成冷卻液飛濺9）、開高頻，選擇電參數(shù)： 用戶可根據(jù)對切割效率或表面粗糙度的要求進行選擇。電極絲切入時，把脈沖間隔相對拉開，待切入后，穩(wěn)定時再調(diào)節(jié)脈沖間隔，使加工電流 滿足要求。10）啟動程序運行，進入切割時，調(diào)節(jié)電位器旋鈕，觀察機床電流表，使指針穩(wěn)定。 （允許電流表指針略有晃動）11） 加工結(jié)束：應先關脈沖電源，然后關水泵電機，再關運絲電機，檢查X、Y坐標是 否到終點，到終點時拆下工件并檢查質(zhì)量；（注：控制柜控制面板上有紅色急停按鈕，工作中如有意外情況或誤操作發(fā)生，

14、按下 此開關即可斷電停機。）七、 數(shù)控線切割機床編程方法（見HF使用說明書）八、實驗報告實驗報告要求：1、 用規(guī)范的實驗報告紙2、 寫清實驗的目的、原理、內(nèi)容、方法、設備等。3、 本實驗為演示性實驗，寫出心得體會。思考題一、線切割加工的原理特點及應用。二、如何上絲，調(diào)整，潤滑？（保養(yǎng)“十字”作業(yè)方針？） 清潔、緊固、調(diào)整、潤滑、防腐。三、如何提高加工的質(zhì)量？（1）合理安排切割路線。指導思想是盡量避免破壞工件材料原有的內(nèi)部應力平衡，防止工件 材料在切割過程中因在夾具等作用下，由于切割路線安排不合理而產(chǎn)生顯著變形，致使切割表面質(zhì)量下降。（2）正確選擇切割參數(shù)。加工過程中應將各項參數(shù)調(diào)到最佳適配狀態(tài)。對于不同的粗、精加工，其絲速、絲的張力和噴流壓力應以參數(shù)表為基礎作適當調(diào)整， 高的精度和表面質(zhì)量，應在不斷絲的前提下適當調(diào)高絲速和張力。 當加工工件行將切割完畢時，其與母體材料的連接強度勢必下降， 沖擊使得加工工件發(fā)生偏斜，（4）頭施少量多次加工。對于這個量，一般由機床的加工參數(shù)決疋， 四、如何作異面合成？為了保證加工工件具有更（3）注意加工工件的固定。此時要防止因加工液的隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展，要求數(shù)控線切割能切割加工具有落料角的沖模，亦即電極絲不僅能始終處于垂直運動狀態(tài),也能根據(jù)需要傾斜某一角度。 其基本原理是： 除了工件（工作臺）能在X , Y軸方向作數(shù)控運動外,電