電加工編程與操作 課件 單元4、5 線切割機(jī)床的加工準(zhǔn)備

電加工編程與操作（任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式）單元1數(shù)控電火花線切割加工概述單元2線切割加工工藝流程與安全生產(chǎn)單元3線切割機(jī)床電極絲的安裝單元4線切割機(jī)床的加工準(zhǔn)備單元5影響線切割加工工藝指標(biāo)的因素單元63B指令編程單元7ISO代碼編程單元8電火花線切割自動(dòng)編程簡(jiǎn)介單元9數(shù)控電火花線切割的一般加工方法單元10電火花成形機(jī)床單元11電極設(shè)計(jì)與制造單元12工件、電極的裝夾與校正單元13電加工參數(shù)的選擇單元14電火花加工的應(yīng)用單元4線切割機(jī)床的加工準(zhǔn)備知識(shí)目標(biāo)?掌握工件裝夾的一般要求、方法及特點(diǎn)?掌握工件和電極絲定位的方法技能目標(biāo)?根據(jù)工件特點(diǎn)選擇合適的裝夾方式?會(huì)進(jìn)行工件或夾具的找正?掌握電極絲相對(duì)工件定位的常見操作方法任務(wù)描述任務(wù)1工件的裝夾及找正任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)1.工件裝夾的一般要求1）工件的基準(zhǔn)面應(yīng)清潔、無毛刺，在穿絲孔內(nèi)及擴(kuò)孔的臺(tái)階處，要清除油污、銹蝕、熱處理殘留物及氧化皮等。2）夾具應(yīng)具有必要的精度，將其穩(wěn)固地固定在工作臺(tái)上，擰緊螺釘時(shí)用力要均勻。3）工件裝夾的位置應(yīng)有利于工件找正，并應(yīng)與機(jī)床行程相適應(yīng)，工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)工件不得與線架相碰。4）對(duì)工件的夾緊力要均勻，不得使工件變形或翹起。5）加工大批零件時(shí)，最好采用專用夾具，以提高生產(chǎn)率。6）細(xì)小、精密、薄壁工件應(yīng)固定在不易變形的輔助夾具上。7）不論采用何種裝夾方式，工件與工作臺(tái)基面必須保持絕緣，以免影響正常切割。任務(wù)1工件的裝夾及找正2.常用的裝夾方法及特點(diǎn)（1）懸臂式支撐工件直接裝在臺(tái)面上或橋式夾具的一個(gè)刃口上，如圖4-2所示。任務(wù)1工件的裝夾及找正任務(wù)1工件的裝夾及找正（2）兩端支撐工件兩端或兩側(cè)都固定在工作臺(tái)上，如圖4-4所示。任務(wù)1工件的裝夾及找正（3）垂直刃口支撐工件裝在具有垂直刃口的夾具上，如圖4-5所示，夾具一般定位固定在工作臺(tái)上，其刃口經(jīng)過百分表找正后可以作為工件的定位面。（4）橋式支撐如圖45所示，此種裝夾方式是快走絲線切割機(jī)床最常用的裝夾方法，適用于裝夾各類工件，特別是方形工件，裝夾后穩(wěn)定可靠。任務(wù)1工件的裝夾及找正（5）采用V形夾具此種裝夾方式適合于圓形工件的裝夾，工件素線要求與端面垂直。（6）采用分度夾具1）軸向安裝的分度夾具。2）端面安裝的分度夾具。任務(wù)1工件的裝夾及找正（7）采用板式夾具加工某些外周已無夾緊位置或夾緊位置很小的工件時(shí)，可在底面加一拖板，用膠粘住或用螺栓壓緊，使工件與托板連成一體，且保證導(dǎo)電良好，將拖板定位夾緊在工作臺(tái)或夾具上，加工時(shí)連托板一起切割。（8）采用磁性?shī)A具采用磁性工作臺(tái)或磁性表座夾持工件，不需要壓板和螺釘，操作快速方便，定位后不會(huì)因壓緊力而變動(dòng)。3.工件或夾具的找正（1）用百分表找正如圖4-9所示，利用磁力表架，將百分表固定在線架或其他“接地”位置上，百分表觸頭接觸在工件基準(zhǔn)面上，然后橫向或縱向往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)，根據(jù)百分表指示數(shù)值相應(yīng)調(diào)整工件，校正應(yīng)在三個(gè)坐標(biāo)方向上進(jìn)行。（2）劃線找正如圖4-10所示，將劃針固定在線架上，劃針指向工件圖形的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面，橫向或縱向移動(dòng)工作臺(tái)，根據(jù)日測(cè)調(diào)整工件找正。任務(wù)1工件的裝夾及找正任務(wù)1工件的裝夾及找正（3）按已成形的孔或基準(zhǔn)孔找正1）按已成形的孔找正。2）按基準(zhǔn)孔找正。（4）按外形找正當(dāng)線切割型孔位置與外形要求較嚴(yán)格時(shí)，可按外形尺寸來定位。任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施1）將工作臺(tái)支撐架和工件表面擦拭干凈。2）把工件放置在支撐架上的合適位置，用壓板螺釘固定工件（工件還需要找正，此時(shí)螺釘不要上緊）。3）將百分表的磁性表座固定在上絲架側(cè)門某一個(gè)合適位置，保證固定可靠，同時(shí)將表架擺放到能方便校正工件的位置。任務(wù)1工件的裝夾及找正4）使用手控盒或者工作臺(tái)手輪移動(dòng)相應(yīng)的軸，使百分表的測(cè)頭與工件的基準(zhǔn)面相接觸，直到表的指針有指示數(shù)值為止。5）縱向或橫向移動(dòng)工作臺(tái)，觀察百分表的讀數(shù)變化，即反映工件基準(zhǔn)面與機(jī)床X、Y軸的平行度。6）使用銅棒輕敲工件來調(diào)整平行度，在指針擺動(dòng)較小時(shí)，輕輕地敲，觀察指針的擺動(dòng)范圍盡可能小，滿足精度要求止。7）將壓板螺釘上緊。檢查評(píng)議任務(wù)1工件的裝夾及找正問題及防治1）使用壓板螺釘時(shí)，注意壓板墊塊高度應(yīng)和工件厚度大概一致，壓點(diǎn)應(yīng)在支撐面內(nèi)。2）在裝夾工件的過程中，應(yīng)一手捏住工件，一手?jǐn)Q緊螺釘，避免工件翻覆，砸斷電極絲。3）百分表倒懸時(shí)應(yīng)注意安裝、吸附可靠。任務(wù)1工件的裝夾及找正任務(wù)描述任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)（1）目測(cè)法對(duì)于加工要求較低的工件，確定電極絲與工件有關(guān)基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線的相互位置時(shí)，可直接目視或借助2~4倍放大鏡來進(jìn)行定位。1）觀測(cè)基準(zhǔn)面。2）觀測(cè)基準(zhǔn)線。任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位（2）火花法火花法和通過目測(cè)法觀察基準(zhǔn)面來進(jìn)行電極絲定位操作類似，只不過火花法找正通了電流（電流應(yīng)取最小量）。（3）自動(dòng)找正目前的數(shù)控快走絲線切割機(jī)床都具有接觸感知功能，用于電極絲定位最為方便。1）接觸感知（找邊）。任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位2）邊角找正。任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位3）找中心。任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施1）劃線、鉆孔。2）穿絲。3）找中心。4）在實(shí)習(xí)老師的指導(dǎo)下編制型腔加工程序或利用自動(dòng)編程軟件生成程序。5）開啟機(jī)床運(yùn)絲、液壓泵，找到型腔加工文件，開始對(duì)型腔進(jìn)行加工。檢查評(píng)議問題及防治任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位任務(wù)2電極絲相對(duì)于工件的定位單元5影響線切割加工工藝指標(biāo)的因素知識(shí)目標(biāo)?了解工作液、電極絲、工件材料與厚度對(duì)線切割加工的影響?了解電加工參數(shù)對(duì)線切割加工的影響?掌握在快走絲線切割加工中電加工參數(shù)的調(diào)整方法技能目標(biāo)?配置加工工作液?選擇合理的電加工參數(shù)任務(wù)描述任務(wù)1配置線切割工作液任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)1.工作液的作用（1）一定的絕緣性能火花放電必須在具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行。（2）較好的洗滌性能所謂洗滌性能，是指液體有較小的表面張力，對(duì)工件有較大的親和附著力，能滲透進(jìn)入窄縫中，且有一定去除油污能力的性能。（3）較好的冷卻性能在放電過程中，放電點(diǎn)局部瞬時(shí)溫度極高，尤其是大電流加工時(shí)表面更加突出。（4）對(duì)環(huán)境無污染，對(duì)人體無危害在加工中不應(yīng)產(chǎn)生有害氣體，不應(yīng)對(duì)操作人員皮膚、呼吸道產(chǎn)生刺激反應(yīng)，不應(yīng)銹蝕工件、夾具和機(jī)床。2.工作液的配制和使用方法任務(wù)1配置線切割工作液（1）工作液的正確配制1）工作液的配制方法。2）工作液的配制比例。（2）工作液的使用方法1）對(duì)加工表面粗糙度和精度要求比較高的工件，濃度也可適當(dāng)大些，約為10%~20%，這可使加工表面潔白均勻。2）對(duì)要求切割速度高的工件或大厚度工件，濃度可適當(dāng)小些，約為5%~8%，這樣加工比較穩(wěn)定，且不易斷絲。3）對(duì)材料為Cr12的工件，工作液用蒸餾水配制，濃度稍小些，這樣可減輕工件表面的黑白交叉條紋，便工件表面潔白均勻。4）新配制的工作液，當(dāng)加工電流約為2A時(shí)，其切割速度約為40mm2/min，若每天工作8h，使用約2d以后效果最好，繼續(xù)使用8~10d后就易斷絲，須更換新的工作液。任務(wù)1配置線切割工作液3.對(duì)工藝指標(biāo)的影響1）自來水、蒸餾水、去離子水等水類工作液，對(duì)放電間隙冷卻效果較好，特別是在工件較厚的情況下，冷卻效果更好。2）煤油工作液切割速度低，但不易斷絲。3）水中加入少量洗滌劑、皂片等，切割速度就可能成倍增長(zhǎng)。4）乳化型工作液比非乳化型工作液的切割速度高。任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施（1）確定線切割工作液箱的有效容積可以查看工作液箱上的銘牌；如果沒有，也可以測(cè)量箱體的長(zhǎng)、寬、深來計(jì)算。（2）確定乳化液原液的體積按箱體容積80%作工作容積，則需乳化液為63L×0.8x（1/11），約任務(wù)1配置線切割工作液為4.58L。（3）確定水的體積水為原液體積的10倍，約45.8L。（4）配制用有刻度的桶，量取規(guī)定體積的原液，倒入工作液箱內(nèi)；再量取10倍體積的水，倒入箱內(nèi)，攪拌均勻。（5）開液壓泵5~10min實(shí)現(xiàn)工作液的充分融合。檢查評(píng)議問題及防治1）如果工作液箱內(nèi)存有廢棄的工作液，倒入指定容器。2）先要確定箱體最大容積，否則后面的配制具有盲目性。3）在切割前，要開液壓泵，讓工作液循環(huán)，實(shí)現(xiàn)充分融合。擴(kuò)展知識(shí)任務(wù)1配置線切割工作液水基1.水基本質(zhì)2.環(huán)境危害3.性能4.識(shí)別任務(wù)1配置線切割工作液任務(wù)描述任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)1.電極絲的選擇（1）對(duì)電極絲材料性能的要求1）良好的導(dǎo)電性。2）較低的電子逸出功。3）耐電腐蝕性強(qiáng)。4）抗拉強(qiáng)度大。5）絲質(zhì)均勻、平直。（2）電極絲材料的選擇電火花線切割加工使用的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬絲、黃銅絲、銅鈣絲等，其中以鉬絲和黃銅絲用得較多。任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響（3）電極絲的直徑電極絲的直徑是根據(jù)加工要求和工藝條件選取的。2.絲速對(duì)工藝指標(biāo)的影響任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響3.電極絲上絲、緊絲對(duì)工藝指標(biāo)的影響及調(diào)整方法任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響4.電極絲垂直度對(duì)工藝指標(biāo)的影響任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響5.電極絲運(yùn)動(dòng)方向的變化對(duì)工藝指標(biāo)的影響任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施1）用千分尺測(cè)量電極絲直徑，記錄在實(shí)習(xí)卡片上。2）閱讀絲盤上的說明，弄清楚電極絲材料。3）從絲盤上各剪下0.5m長(zhǎng)電極絲，用力拉兩頭，感知是否有伸長(zhǎng)。4）切割一段工件，觀察電極絲有無抖動(dòng)、切割表面有無黑白相間條紋。檢查評(píng)議問題及防治任務(wù)2了解電極絲對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)描述任務(wù)3了解工件自身對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)1.工件材料對(duì)線切割工藝性能的影響（1）Cr12鋼具有良好的電火花線切割加工性能，加工速度高，加工表面光亮、均勻，可獲得較小的表面粗糙度值。（2）硬質(zhì)合金數(shù)控電火花線切割加工速度較低，但能獲得很低的表面粗糙度度值。（3）純銅數(shù)控電火花線切割加工速度較低，是合金工具鋼的50%~60%，表面粗糙度值較大，放電間隙也較大，但其切割穩(wěn)定性較好。（4）鋁電火花線切割加工性能良好，切割速度是合金工具鋼的2~3倍，加工后表面光亮，表面粗糙度值一般。（5）石墨電火花線切割性能很差，效率只有合金工具鋼的20%~30%，其放電間隙小，不易排任務(wù)3了解工件自身對(duì)線切割工藝性能的影響屑，加工時(shí)易短路，屬不易加工材料。2.工件厚度對(duì)線切割工藝性能的影響3.熱處理對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)3了解工件自身對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施1）將10mm板件裝夾在機(jī)床工作臺(tái)上。2）利用接觸找邊功能，讓電極絲停在工件1mm處。3）查表選擇合適的電加工參數(shù)（如電流管數(shù)4個(gè)、脈沖寬度10us，脈沖間隔為100??s），請(qǐng)按指導(dǎo)老師給出的3B切斷程序（BBB42000GXL.1）進(jìn)行加工，記下加工起始時(shí)間。4）加工結(jié)束，記下結(jié)束時(shí)間。5）依次換上30mm、100mm板件，重復(fù)上面的加工步驟，記下加工用時(shí)，計(jì)算切割速度。檢查評(píng)議1.分成若干組，選擇不同的電加工參數(shù)進(jìn)行加工。任務(wù)3了解工件自身對(duì)線切割工藝性能的影響2.分析、總結(jié)相關(guān)規(guī)律問題及防治任務(wù)3了解工件自身對(duì)線切割工藝性能的影響任務(wù)描述任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)1.加工參數(shù)（1）波形有些快走絲線切割機(jī)床有兩種波形可供選擇：矩形波和分組脈沖。1）矩形波。2）分組脈沖。（2）短路峰值電流is

如圖5-15所示為在一定工藝條件下，短路峰值電流is

對(duì)切割速度??wi

和表面粗糙度值Ra的影響曲線。任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響（3）開路電壓ui開路電壓增大，加工電流增大，切割速度提高，表面粗糙度值變大。任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響（4）脈沖寬度ON（ti）如圖5-17所示為在一定的工藝條件下，脈沖寬度ti

對(duì)切割速度??mi

和表面粗糙度值Ra的影響曲線。任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響（5）脈沖間隔OFF（to）當(dāng)脈沖間隔to

減小時(shí)，平均電流增大，切割速度加快，但一般情況下脈沖間隔to

不能取得太小，它受到間隙絕緣恢復(fù)速度的限制。任務(wù)4了解電加工參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響（6）功率管數(shù)IP此參數(shù)用于設(shè)置投入放電加工回路的功率管數(shù)。（7）服電壓SV用于控制伺服的參數(shù)，最大值通常為7（具體參見機(jī)床說明書）。（8）伺服進(jìn)給速度SP此參數(shù)的調(diào)節(jié)對(duì)切割速度、加工精度和表面質(zhì)量的影響很大。（9）電壓V即加工電壓值，一般有兩種選擇，即常壓和低壓。2.根據(jù)加工對(duì)象合理選擇電參數(shù)（1）加工工藝指標(biāo)電火花線切割加工工藝指標(biāo)主要包括切割速度、表面粗糙度、加工精度等。（2）合理選擇電加工參數(shù)1）要求切割速度高。2）要求表面粗糙度值小。3）要求電極絲損耗小。4）切割厚工件時(shí)。