第六章 电火花线切割编程加工工艺及实例.
数控电火花线切割加工工艺与编程

数控电火花线切割加工工艺与编程数控电火花线切割加工工艺与编程是一种创新的加工方法,它利用程序控制的电脑技术,将电火花线切割机器中的电气放电机构与移动控制机构的技术结合起来,精密地切割出各种复杂形状的金属材料或非金属材料,得到高精度的加工结果。
数控电火花线切割加工工艺的基本原理是利用放电加热将工件材料熔化或蒸发掉,并通过程序精确定位和控制电极与工件的距离,在放电中加以控制,使放电的控制和定位达到高精度的加工要求。
在数控电火花线切割加工工艺中,编程是非常关键的一环。
编程就是根据图样或三维模型建立数控切割程序的过程,其核心是刀具路径的优化和控制策略的确定。
编程需要遵循一定的规范,需要根据材料属性、机床性能、刀具特性等因素进行不同的处理。
数控电火花线切割加工工艺的编程过程中,需要首先进行几何建模,将模型导入电脑,然后进行CAD图形设计,确定刀具路径和控制策略,再建立CAM加工程序,得到数控切割的参数。
在编程中,需要考虑到材料的切割性能,加工过程中的热效应,断电保护、电极磨损等问题,使切割结果达到高质量和高效率。
在数控电火花线切割加工工艺的实施过程中,还需要注意一些技术要点。
首先是清洁工件表面,以确保电极与工件之间的间隙均匀;其次是对电极进行选择和安装,这需要结合切割材料的特性和要求;另外还需要标定工件坐标系,确保程序的准确性;最后是进行切割参数的优化,这需要进行多次试切,寻找最佳的加工参数。
数控电火花线切割加工工艺与编程具有很高的自动化程度,可以极大地提高加工效率和加工质量。
在精密工件制造、零部件加工、模具制作等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步,数控电火花线切割加工工艺和编程将会不断创新和完善,为现代制造业发展起到更加重要的作用。
电火花线切割编程加工工艺及实例

切割路径规划
避免频繁换向
在切割过程中,应尽量减少电极丝换向的次数,以降低对电极丝的损耗和避免 影响切割精度。
考虑热影响
在规划切割路径时,应考虑到加工过程中产生的热量对工件的影响,合理安排 切割顺序和冷却时间。
切割速度与进给速度
切割速度选择
根据工件材料、厚度及切割质量要求选择合适的切割速度,切割速度过快可能导 致断丝或降低加工质量,过慢则影响加工效率。
电火花线切割编程加 工工艺及实例
目录
CONTENTS
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程技术 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割加工实例 • 电火花线切割加工质量与控制
01 电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
高精度加工
材料适应性强
加工复杂形状
环保节能
电火花线切割加工( Wire Electrical Discharge Machining ,简称WEDM)是一种 利用连续移动的细金属 丝作为电极,对工件进 行脉冲放电切割的加工 方法。
加工特点
钛合金硬度大、熔点高,对切割工艺和设备要求较高。
加工工艺
选择合适的电极丝和脉冲电源,优化切割参数和冷却方式,确保钛合金零件的加工质量和 安全性。同时需注意合理选用电极丝材料和规格,以及调整工作液的成分和压力,以确保 加工过程的稳定性和切割质量的可靠性。
05 电火花线切割加工质量与 控制
加工精度与误差分析
加工精度
电火花线切割能够实现高精度的加工,其精度主要取决于机床的精度、电极丝的直径、切割速度和进给速度等因 素。
误差分析
误差来源主要包括机床误差、电极丝误差、工件装夹误差、编程误差等,通过对误差来源的分析,可以采取相应 的措施减小误差,提高加工精度。
第六章电火花线切割编程、加工工艺及实例

O
穿
E
丝
孔
14
A
B
R6
D
C
25
图6-9 加工零件图
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加 工程序,已知电极丝直径为0.18 mm,单边放电间隙为 0.01 mm,图中O为穿丝孔拟采用的加工路线O-E-D -C-B-A-E-O。
解 经过分析,得到具体程序,如表6-5所示。
1
EO
B
3900 B
0
B 3900 G X L
3
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
6.1.2 线切割ISO代码程序编制 1. ISO代码简介 同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样,线切
割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令 (即辅助功能指令),具体见表6-6。
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
3) J的确定 圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确定投影 方向,若G=Gx,则将圆弧向X轴投影;若G=Gy,则将 圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的 和。如在图6-5(a)、(b)中,J1、J2、J3大小分别如图中所 示,J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、R2、 R3、R4;按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N,于是共 有8种指令:SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、 NR4,具体可参考图6-6。
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
SR2
Y SR1
SR3
X SR4
(a)
电火花线切割编程加工工艺分析及编程实例

目录
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程基础 • 电火花线切割加工工艺分析 • 电火花线切割编程实例 • 电火花线切割加工常见问题与解决方案 • 电火花线切割技术发展趋势与展望
01
电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
电火花线切割加工是一种利用电 火花放电原理对金属材料进行切 割的加工技术。
2. 在加工前对工件材 料进行硬度检测,避 免选择过高硬度的材 料进行线切割加工。
3. 调整切割参数,如 电流、电压、速度等 ,以适应不同材料的 加工需求。
加工精度问题
详细描述:要解决加工精度问题 ,可以采取以下措施
1. 确保机床的几何精度和运动精 度良好,定期进行机床维护和校 准。
2. 在编程时仔细核对工件图纸, 确保加工路径和参数设置正确。
1. 选择合适的电极丝和加 工参数,以适应不同材料 的加工需求。
3. 控制工件材料表面的清 洁度,去除油污、锈迹等 杂质,以提高加工表面的 质量。
2. 在加工过程中保持稳定 的电极丝张趋势与展 望
高精度、高效率加工技术
加工精度
随着电火花线切割技术的不断发展, 加工精度不断提高,能够满足高精度 、高标准加工要求。
特点
高精度、高效率、低损耗、加工 表面质量好、可加工复杂形状工 件等。
加工原理
01
02
03
电火花放电
在电极丝和工件之间施加 高电压,通过电火花放电 将工件材料蚀除。
工作液循环
工作液在电极丝和工件之 间不断循环,带走电火花 产生的热量和蚀除的材料 。
切割过程
电极丝按照预定轨迹进行 移动,实现对工件的切割 。
工件固定与定位
线切割编程

3) J的确定 圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确定投影 方向,若G=Gx,则将圆弧向X轴投影;若G=Gy,则将 圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的 和。如在图6-5(a)、(b)中,J1、J2、J3大小分别如图中所 示,J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、R2、 R3、R4;按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N,于是共 有8种指令:SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、 NR4,具体可参考图6-6。
线切割程序与其它数控机床的程序相比,有如下特点: (1) 线切割程序普遍较短,很容易读懂。 (2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)
格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式,快走 丝机床大部分采用3B格式,其发展趋势是采用ISO格式(如 北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。
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1. 直线的3B代码编程 1) x,y值的确定 (1) 以直线的起点为原点,建立正常的直角坐标系,x, y表示直线终点的坐标绝对值,单位为μm。 (2) 在直线3B代码中,x,y值主要是确定该直线的斜率, 所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为 x,y的值,以简化数值。 (3) 若直线与X或Y轴重合,为区别一般直线,x,y均可 写作0也可以不写。
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Y
L2
L1
Y L2
X
L3
L4
(a)
L3
L1
X
L4
(b)
图6-4 Z的确定
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综上所述,图6-2(b)、(c)、(d)中线段的3B代码如 表6-2所示。
数控电火花线切割加工及编程全解共94页文档

数控电火花线切割加工及编程全解
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
数控电火花线切割加工实例

模块五数控电火花线切割加工实例本课题学习的内容主要是通过分析数控电火花线切割一些典型零件的加工实例,使你了解数控电火花线切割零件加工的工艺分析过程,巩固掌握数控电火花线切割加工程序的编制方法。
学习目标:知识目标:•了解数控电火花线切割典型零件加工工艺分析。
审能力目标:•掌握数控电火花线切割典型零件的程序编制方法。
由于零件在加工时许多尺寸都有公差要求,所以在实际编程加工时还要考虑到尺寸的公差。
对于有公差要求的尺寸,通常采用中差尺寸编程。
同时,在数控电火花线切割编程时,如果按照零件中的轨迹尺寸编程,加工中电极丝中心所走轨迹就是图样中的轨迹,这样加工出来的零件与实际要求的零件相比在单边尺寸上相差一个电极丝半径加上一个放电间隙。
为了加工出合格的工件,就必须将图样的轨迹作相应的偏移,从而得到编程轨迹。
在对孔和凹体等零件编程时,应将实际轨迹单边向内部偏移一个钼丝半径加上放电间隙;在对凸模等凸体零件编程时,应将实际轨迹单边向外部偏资料卡移一个钼丝半径加上放电间隙。
中差尺寸的计算公例1用3B格式编制加工图表3-28所示凸凹模〔图示尺寸是根据刃口尺寸公差与凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸〕的数控线切割程序。
电极丝为©0.1m m的钼丝,单面放电间隙为0.01mm图3-28 凸凹模图3-29凸凹模编程示意图〔1〕工艺分析由于该凸凹模图示尺寸为平均尺寸,故作相应偏移就可按此尺寸编程。
图形上、下对称,孔的圆心在图形对称轴上,六个侧面已磨平,可作定位基准,可以进展切割加工。
〔2〕切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算,提高加工质量。
根据分析,此题选择在型孔中心处钻穿丝孔,先切割型孔,然后再切割外轮廓较合理。
〔3〕确定补偿距离钼丝中心轨迹,如图3-29中双点划线所示。
补偿距离为:△ R=〔0.1/2+0.01〕mm= 0.06mm〔4〕计算交点坐标将电极丝中点轨迹划分成单一的直线或圆弧段。
求E点的坐标值:因两圆弧的切点必定在两圆弧的连心OO上。
电火花线切割加工工艺

在电火花成型加工中,脉冲间隔的变化对加工表面粗糙度影 响不大。在线切割加工中,在其余参数不变的情况下,脉冲 间隔减小,线切割工件的表面粗糙度数值稍有增大。这是因
为一般电火花线切割加工用的电极丝直径都在0.25 mm以下, 放电面积很小,脉冲间隔的减小导致平均加工电流增大,由
于面积效应的作用,致使加工表面粗糙度值增大。
分析图纸
准 备工 作 环 节
电极丝准备
上
丝
垂 直度 校 核
工件准备 打 穿丝 孔 工 件装 夹
电极丝定位
编程
工艺分析 选 择工 艺 基 准 确 定切 割 路 线 编 写加 工 程 序
加工
图 线切割加工的步骤
检验 加工时间 加工精度 表 面粗 糙 度
3.3.2 线切割编程
目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能,即可 以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。
及加工较厚工件时取较大的放电峰值电流。
放电峰值电流不能无限制增大,当其达到一定
临界值后,若再继续增大峰值电流,则加工的稳定性变差,
加工速度明显下降,甚至断丝。
2.脉冲宽度ti
增大脉冲宽度ti,线切割加工的速度提高,表面粗糙
度变差。这是因为当脉冲宽度增加时,单个脉冲放电能量
增大,放电痕迹会变大。同时,随着脉冲宽度的增加,电
例如,加工精密小零件时,精度和表面粗糙度是主要指标,加 工速度是次要指标,这时选择电参数主要满足尺寸精度高、表 面粗糙度好的要求。
加工中、大型零件时,对尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些, 故可选较大的加工峰值电流、脉冲宽度,尽量获得较高的加工 速度。
此外,不管加工对象和要求如何,还需选择适当的脉冲间隔, 以保证加工稳定进行,提高脉冲利用率。线切割程序与其它数控床的程序相比,有如下特点:
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3
C
(a) 零 件 图
(b) 钼 丝 轨 迹 图
图6-8 线切割切割图形
解 (1) 分析。现用线切割加工凸模状 的零件图,实际加工中由于钼丝半径和 放电间隙的影响,钼丝中心运行的轨迹 形状如图6-8(b)中虚线所示,即加工轨迹 与零件图相差一个补偿量,补偿量的大 小为在加工中需要注意的是E′F′圆弧的编 程 , 圆 弧 EF( 如 图 6-8(a) 所 示 ) 与 圆 弧 E′F′( 如图 6-8(b) 所示 ) 有较多不同点,它 们的特点比较如表6-3所示。
圆弧 E′F′ 首先在第一象限顺时针切割, 故加工指令为SR1。 由上可知,圆弧E′F′的3B代码为
E′ F′ B 19900 B 100 B 40000 G Y SR 1
(3) 经过上述分析计算,可得轨迹形 状的3B程序,如表6-4所示。
表6-4 切割轨迹3B程序
A′ B′ B′ C′ C′ D′ D′ E′ E′ F′ F′ G′ G′ H′ H′ B′ B′ A′ B B B B B B B B B 0 40100 0 0 19900 20200 0 40100 0 B B B B B B B B B 0 0 40200 0 100 0 40200 0 2900 B B B B B B B B B 2900 40100 40200 20200 40000 20200 40200 40100 2900 G G G G G G G G G Y X Y X Y X Y X Y L L L L SR L L L L 2 1 2 3 1 3 4 1 4
表6-5 切割轨迹3B程序
OE ED DC CB BA AE EO B B B B B B B 3900 10100 16950 0 16950 8050 3900 B B B B B B B 0 0 0 6100 0 6100 0 B B B B B B B 3900 14100 16950 12200 16950 14100 3900 G G G G G G G X Y X X X Y X L NR L NR L NR L 1 3 1 4 3 1 3
1. 直线的3B代码编程 1) x,y值的确定 (1) 以直线的起点为原点,建立正常的直角坐 标系, x , y 表示直线终点的坐标绝对值,单位为 μm。 (2) 在直线3B代码中,x,y值主要是确定该 直线的斜率,所以可将直线终点坐标的绝对值除以 它们的最大公约数作为x,y的值,以简化数值。 (3) 若直线与X或Y轴重合,为区别一般直线, x,y均可写作0也可以不写。
Y Gx Y B(x e, y e) y< x 取 G= Gx A J= x X J= y y> x 取 G= Gy Gx A X
Y Gy Gy Gx Gy X
B(x ,y ) e e
(a)
(b)
(c)
图6-3 G的确定
3) J的确定 J为计数长度,以μm为单位。以前编程应写满六位数, 不足六位前面补零,现在的机床基本上可以不用补零。 J的取值方法为:由计数方向G确定投影方向,若G=Gx, 则将直线向X轴投影得到长度的绝对值即为 J的值;若G=Gy, 则将直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的值。 4) Z的确定 加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同可分为 L1、 L2、L3、L4,其中与+X轴重合的直线算作L1,与-X轴重合 的直线算作 L3 ,与 +Y 轴重合的直线算作 L2 ,与 -Y轴重合的 直线算作L4,具体可参考图6-4。
J4
(b)
图6-7 编程图形
解 对图6-7(a),起点为A,终点为B, J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+2 0000=130000 故其3B程序为: B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图6-7(b),起点为B,终点为A, J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3 0000=170000 故其3B程序为: B40000 B30000 B170000 GX SR4
直线 CA AC BA
2. 圆弧的3B代码编程 1) x,y值的确定 以圆弧的圆心为原点,建立正常的直角 坐标系,x,y表示圆弧起点坐标的绝对值, 单位为μm。如在图6-5(a)中,x=30000, y=40000;在图6-5(b)中, x=40000,y=30000。
Y J2
Y J1 A(30 , 40)
第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
6.1 电火花线切割编程 6.2 线切割加工准备工作 6.3 线切割加工工艺 习题
6.1 电火花线切割编程
前面讲过线切割加工的具体特点及其线 切割加工的工艺规律,在具体加工中一般 按图6-1所示步骤进行。
准备工作环节 电极丝准备 上 丝 垂直度校核 电极丝定位 分析图纸 工件准备 打穿丝孔 工件装夹 检 验 加工时间 加工精度 表面粗糙度 加 工
6.1.2 线切割ISO代码程序编制 1. ISO代码简介 同前面介绍过的电火花加工用的ISO代 码一样,线切割代码主要有G指令(即准备 功能指令)、M指令和T指令(即辅助功能指 令),具体见表6-6。
表6-6 常用的线切割加工指令
代 码 G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 功 快速移动,定位指令 直线插补 顺时针圆弧插补指令 逆时针圆弧插补指令 暂停指令 XOY 平面选择 XOZ 平面选择 YOZ 平面选择 能 代 码 G84 G90 G91 G92 M00 M02 M05 M98 功 自动取电极垂直 绝对坐标指令 增量坐标指令 制定坐标原点 暂停指令 程序结束指令 忽略接触感知 子程序调用 能
如图 6-2(a) 所示的轨迹形状,请读者 试着写出其x,y值,具体答案可参考表62。(注:在本章图形所标注的尺寸中若无 说明,单位都为mm。)
Y C
100
A
C
X Y
C
Y A B X
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
ห้องสมุดไป่ตู้(d)
图6-2 直线轨迹
2) G的确定
G 用来确定加工时的计数方向,分 Gx 和 Gy 。直线编程 的计数方向的选取方法是:以要加工的直线的起点为原点, 建立直角坐标系,取该直线终点坐标绝对值大的坐标轴为计 数方 向 。 具体确定 方法为: 若终点坐 标为 (xe , ye) , 令 x=|xe|,y=|ye|,若y<x,则G=Gx (如图6-3(a)所示);若y>x, 则 G=Gy ( 如图 6-3(b) 所示 ) ;若 y=x ,则在一 、三象限取 G=Gy,在二、四象限取G=Gx。 由上可见,计数方向的确定以45°线为界,取与终点处 走向较平行的轴作为计数方向,具体可参见图6-3(c)。
例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示 的凸模线切割加工程序,已知电极丝直 径为0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm, 图中 O 为穿丝孔拟采用的加工路线O - E -D-C-B-A-E-O。
R10 A O 穿 丝 孔 E D 14 25 C B
R6
图6-9 加工零件图
例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的 凸模线切割加工程序,已知电极丝直径为 0.18 mm,单边放电间隙为0.01 mm,图 中O为穿丝孔拟采用的加工路线O-E-D -C-B-A-E-O。 解 经过分析,得到具体程序,如表6-5所 示。
Y
J1
J2
A(30 , 40) Gy
Gx
J3
X 由 于 y< x G= Gy B J3(- 40 , - 30)
由 于 y> x G= Gx
X
Gy Gx
X
B( - 40 , - 30)
(a)
(b)
(c)
图6-5 圆弧轨迹
2) G的确定 G用来确定加工时的计数方向,分Gx和Gy。圆 弧编程的计数方向的选取方法是:以某圆心为原点 建立直角坐标系,取终点坐标绝对值小的轴为计数 方向。具体确定方法为:若圆弧终点坐标为 (xe , ye) ,令 x=|xe| , y=|ye| ,若 y<x ,则 G=Gy ( 如图 65(a)所示);若y>x,则G=Gx (如图6-5(b)所示);若 y=x,则Gx、Gy均可。 由上可见,圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝 对值大小决定,其确定方法与直线刚好相反,即取 与圆弧终点处走向较平行的轴作为计数方向,具体 可参见图6-5(c)。
3) J的确定 圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确 定投影方向,若 G=Gx ,则将圆弧向 X 轴投影; 若G=Gy,则将圆弧向Y轴投影。J值为各个象限 圆弧投影长度绝对值的和。如在图6-5(a)、(b)中, J1 、 J2 、 J3 大 小 分 别 如 图 中 所 示 , J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、 R2、R3、R4;按切割的走向可分为顺圆S和逆 圆N,于是共有8种指令:SR1、SR2、SR3、 SR4、NR1、NR2、NR3、NR4,具体可参考图 6-6。
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR2
Y
NR1
X
NR4
(a)
(b)
图6-6 Z的确定
例 6.1 3B程序。Y
J2
A(30 , 40)
请写出图 6-7所示轨迹的
Y J2 J1 A(30 , 40)
J3
X B(40 , - 30)
J1