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文檔簡介
1、數(shù)控電火花線切割機床程序編制5.1數(shù)控電火花線切割加工根本原理一、電火花線切割加工放電根本原理電極絲接脈沖電源的負極,工件接脈沖電源的正極。當(dāng)來一個電脈沖時,在電極絲和工件之間產(chǎn)生一次火花放電,中心溫度瞬時可達10 000以上,高溫使工件金屬熔化甚至汽化,從而實現(xiàn)對工件材料的電蝕加工。電極絲與工件之間的放電間隙一般在0.01mm左右。為了保證電極絲和工件之間產(chǎn)生的是火花放電而不是電弧放電,必須具備必要的條件:1、兩個電脈沖之間有足夠的間隔時間,使放電間隙中的介質(zhì)消電離,即使放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子,恢復(fù)本次放電通道處間隙中介質(zhì)的絕緣強度。2、必須向放電間隙注入大量的工作液,以使電極絲
2、得到充分冷卻,同時使電極絲必須作高速軸向運動,以防止火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷。3、應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)拿}沖參數(shù),以獲得較好的工件質(zhì)量、保證鉬絲不被燒斷、保證電點火放電。二、數(shù)控線切割機床的組成和技術(shù)指標1、組成工作臺:用來裝夾被加工工件,由工作臺面、中拖板和下拖板組成。走絲機構(gòu):由儲絲筒、走絲電動機、絲架和導(dǎo)輪組成。供液系統(tǒng):提供工作液。脈沖電源:產(chǎn)生脈沖電源。控制系統(tǒng):對整個切割加工過程和切割軌跡進行控制。 DK7732控制柜工作臺2、分類按電極絲 的運動速度,可分為1、高速走絲機床810m/s2、低速走絲機床1015m/s)機床型號含義2、分類按控制方式分:靠模仿型控制、光電跟蹤控制、
3、數(shù)字程序控制及微機控制等。按脈沖電源形式,可分為RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源等。 按加工特點分:大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型等。按走絲速度分:低速走絲方式810m/s和高速走絲方式1015m/s) 。3、主要技術(shù)指標工作臺行程最大切割厚度加工外表粗糙度和加工精度數(shù)控系統(tǒng)控制功能。4、機床坐標系面對線切割機床,鉬絲相對于工件的左右運動為X坐標運動,且向右為正。鉬絲相對于工件的前后運動為Y坐標運動,且向后為正。由于加工過程中,鉬絲始終垂直貫穿工件,所以不需要描述工件Z坐標方向的運動。當(dāng)機床進行錐度切割時,上絲架還可作平行于X、Y坐標軸的附加運動,稱為U、V坐標運
4、動。XY三、電火花線切割加工走絲原理1、絲速計算電極絲線速度:2、走絲部件的儲絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時,其軸向移動的距離3、X、Y坐標工作臺運動原理線切割機床編程時的數(shù)據(jù)單位是1m,它是步進電動機的控制電路每接受一個變頻進給脈沖時,工作臺的移動距離,稱為脈沖當(dāng)量。每接受一個脈沖,步進電動機轉(zhuǎn)1.5或3。四、電火花線切割加工的特點不需要制造成型電極,工件材料的預(yù)加工量少。 能方便地加工復(fù)雜截面的型柱、型孔、大孔、小孔和窄縫等。 脈沖電源的加工電流較小,脈沖寬度較窄,屬中、精加工范疇.電火花線切割加工根本是一次加工成型,一般不要中途轉(zhuǎn)換規(guī)準。由于電極是運動著的長金屬絲,單位長度電極絲損耗較小,所以當(dāng)切割面積
5、的周邊長度不長時,對加工精度影響較小。只對工件進行圖形加工,故余料還可以使用。工作液選用水基乳化液,而不是煤油,非但不易引發(fā)火災(zāi),而且可以節(jié)省能源物資。自動化程度高,操作方便,加工周期短,本錢低,較平安。5.2 線切割根本編程方法線切割編程分為手工編程和自動編程,手工編程比較繁瑣,是自動編程的根底。線切割程序格式有3B、4B、5B、ISO、EIA格式等,使用最多是是3B格式。一、3B程序格式及編程方法3B程序不具有間隙補償功能,它描述的是鉬絲中心運動軌跡,與工件輪廓軌跡相差一個 偏移量,所以不能實現(xiàn)自動間隙補償。也不能加工錐度。1、3B程序格式B為分隔符,用于分割X、Y、J三個數(shù)碼。加工斜線時
6、,X、Y是該斜線段終點對其起點的坐標值;加工圓弧時,X、Y是圓弧起點對其圓心的坐標值。對于與坐標軸重合的線段,X或Y值,均不必寫出。BXBYBJGZX坐標值Y坐標值計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令2、計數(shù)方向G和計數(shù)長度J將加工某線段的拖板進給總長度值,預(yù)先置入J計數(shù)器,每加工一步,J計數(shù)器減1。直線計數(shù)方向G:加工斜線段時,用進給距離比較長的一個方向作進給長度控制??梢?5為分界線,當(dāng)斜線在陰影區(qū)內(nèi)時,取GY,反之,取GX,假設(shè)正好在45 線上時,理論上應(yīng)該是在插補運算加工過程中,最后一步走的是哪個坐標,那么取該坐標為計數(shù)方向。圓弧計數(shù)方向:應(yīng)視圓弧終點的情況而定。理論上,當(dāng)加工圓弧到達終點時,走最
7、后一步的是哪個坐標,就應(yīng)該選該坐標作計數(shù)方向。也可以45為分界線,來選取。計數(shù)長度 :當(dāng)計數(shù)方向確定后,計數(shù)長度應(yīng)取計數(shù)方向從起點到終點拖板移動的總距離,即圓弧或直線段在計數(shù)方向坐標軸上投影長度的總和。 對于斜線,圖(a)取J=Ye,圖(b)取J=Xe 對于圓弧,它可能跨越幾個象限,圖(a)為GX,取J=JX1+JX2,圖(b)為GY,取J=JY1+JY2+JY3(a)(b)3、加工指令Z 共分12種,其中圓弧加工指令8種。 SR表示順圓, NR表示逆圓,字母后面的數(shù)字表示該圓弧的起點所在的象限。 對于與坐標軸重合的直線段,正X軸為 L1,正Y軸為L2,負X軸為L3,負Y軸為L4。 假設(shè)圓弧跨
8、越幾個象限,加工指令應(yīng)由起點所在的象限和圓弧走向來決定。如以下圖,加工圓弧AB,加工指令為SR4。4、編程實例以下程序中X、Y和J的值均用微米(m)表示例1:加工圖示斜線的程序: B17000B5000B17000GXL1X、 Y值可按比例縮小同樣倍數(shù),故程序可簡化為: B17B5B17000GXL1例2:加工圖示與正Y軸重合的直線段,長為22.4,其程序為: BBB22400GYL2例3:加工圖示逆圓弧,A為起點,B為終點,程序為: B2000B9000B25440GYNR2計數(shù)方向取GY,長度J=9+9.22+(9.22-2)=25.44 因圓弧的起點在第二象限,故加工指令取NR2)例4:
9、加工圖示零件:BBB40000GXL1 /*加工直線段ABB1B9B990000GYL1 /*加工斜線段 BCB30000B40000B60000GXNR1 /*加工圓弧CDB1B9B90000GYL4 /*加工斜線段 DA加工程序單5、間隙補償量控制臺所控制的是電極絲中心移動的軌跡。加工凸模時,電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的外面;加工凹模時,電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的內(nèi)側(cè);所加工圖形與電極絲中心軌跡間的距離,即為間隙補償量f。 1判定間隙補償量 f 的正負 對圓弧是用于修正圓弧半徑,當(dāng)考慮電極絲中心軌跡后,其圓弧半徑比原圖形半徑增大時取+,減小時取-; 對直線段是用于修正其法線長度 ,當(dāng)
10、考慮電極絲中心軌跡后,使該直線段的法線長度增加時取+,減小時那么取-2間隙補償量 f 的算法 鉬絲中心運動軌跡與切割軌跡之間的偏移量f,直接影響工件的尺寸精度。 其中, d-鉬絲直徑;z-單邊放電間隙 放電間隙z與工件材料、結(jié)構(gòu)、走絲速度等情況有關(guān),一般根據(jù)脈沖參數(shù)與放電間隙關(guān)系的根本規(guī)律估算。 采用快速走絲,在加工電壓等于6080V時,z=0.010.02mm二、4B指令編程 4B指令編程用于具有間隙補償功能和錐度補償功能的數(shù)控線切割編程。 錐度補償指系統(tǒng)能同時控制X、Y、U、V四軸的運動,使鉬絲偏離垂直方向一個角度,切割出帶錐度的工件。1、4B指令程序格式與3 B指令相比,前面多了帶正負號的補償量。 2、“符號的使用當(dāng)相似圖形的線段大于基準輪廓尺寸時為正補償;當(dāng)相似圖形的線段小于基準輪廓尺寸時為負補償;對于直線,無須嚴格的規(guī)定;對于圓弧,規(guī)定以凸模為準,正偏圓半徑加大時加“+號,負偏時加“-3、錐度切割時,“符號的使用當(dāng)相似圖形的線段大于基準輪廓尺寸時為正補償;當(dāng)相似圖形的線段小于基準輪廓尺寸時為負補償; 5.3 數(shù)控線切割中的工藝處理一、工件裝夾方式 工件裝夾的形式對加工精度有直接影響。電火花線切割加工機床的夾具比較簡單,一
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