线切割机数控系统设计和实现
数控机床编程与操作第三版电加工机床分册第二章 数控线切割机床基本操作
第一节 数控线切割机床概述
二、数控线切割机床主要技术参数
数控电火花线切割机床的主要 技术参数包括工作台行程(纵向行 程×横向行程)、最大切割厚度、 加工表面粗糙度值、加工精度、切 割速度、加工锥度和数控系统的控 制方式等。DK77系列数控电火花线 切割机床的主要型号及技术参数见 表。
12 第 二 章 数 控 线 切 割 机 床 基 本 操 作
4．工作液循环系统
在线切割加工中，工作液对 加工工艺指标的影响很大，如对 切割速度、表面粗糙度、加工精 度等都有影响。在线切割加工中 工作液是循环使用的，工作液循 环系统由工作液箱、工作液泵、 流量控制系统、连接导管和上、 下水嘴等组成，如图所示。
10 第 二 章 数 控 线 切 割 机 床 基 本 操 作
开机操作过程
19 第 二 章 数 控 线 切 割 机 床 基 本 操 作
第一节 数控线切割机床概述
1．开机、关机 关机操作过程见表。
关机操作过程
20 第 二 章 数 控 线 切 割 机 床 基 本 操 作
第一节 数控线切割机床概述
2．手控盒操作 手控盒可以控制电极丝的启停、
工作液的开关、工作台的移动等。 线切割机床手控盒如图所示。
（4）正式加工工件前，应确认工件位置正确，以防工件碰撞丝架或 因超载碰坏丝杠、螺母等传动部件。
（5）加工时打开安全开关，将导轮及工作台防护罩安装好后方可进 行放电加工。
（6）禁止用湿手按开关或接触电气部分，防止工作液等导电物进入 电气部分。
27 第 二 章 数 控 线 切 割 机 床 基 本 操 作
二、设备的维护保养方法
（6）机床防尘罩上不要放置重物，不要随意拆卸机床。如果需要拆 卸，应防止灰尘落入。
基于PC的电火花线切割机数控系统设计
江西理 工大 学学报
ｖ．， ６ 。 ７ １ Ｎ ２
２０ 年１ ０６ ２月 Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ａ Ｇ Ｉ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｏ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｄ ｃ． Ｏ Ｒ Ａ ＦＪ Ｎ Ｘ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｆ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｉ Ｕ ｅ ２００６ 文章编 号 ：０ ７—１２ （０ ６ ０ １０ ２ ９ ２ ０ ） ６—０ ０ ０ ９—０ ３
１ 电火 花 加 工原 理
电火花 成 型加 工 是 与机械 加 工完 全 不 同 的一 种新 工艺 ．其基 本原 理 （ 图 ｌ 如 所示 ） 被加工 的 是
工件做工件 电极 ， 石墨或者紫铜做工具电极 ． 脉冲 电源发出一连串的脉冲电压 ， 加到工件电极和工具 电极上 ， 此时工具电极和工件均淹没于具有一定绝 缘 性 能 的工作 液 中 ．在 自动 进 给调 节装 置 的控 制 下， 当工具电极与工件的距离小到一定程度时 ， 在 脉 冲 电压 的作用 下 ，两 极 间最 近处 的工作 液 被击 穿， 工具电极与工件之间形成瞬时放电通道 ， 产生 瞬时 高 温 ，使 金属 局部 熔 化甚 至 汽化 而被 蚀 除下 来 ， 成局部 的电蚀 凹坑 ． 样随着相 当高的频 率 形 这 连续不断的重复放 电，工具电极不断地 向工件进
基于 Ｐ Ｃ的 电火 花 线 切 割机 数控 系统 设计
王忠 锋
（ 江西理工大学应用科学学院。 江西 赣州 ３ １０ ） ４ ００
摘
要 ： 绍 了电 火花 加 工 （Ｄ 的原理 ， 介 Ｅ Ｍ） 为满足 加 工要 求， 引入 Ｐ Ｃ机 强大 的软 硬件 资 源、 友好
的人机 界 面、灵 活 的编程 能力和 单 片机 的 实时控 制功 能 ，开发 出电火花 线切割 机计 算机数 控 系
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书(doc 76页)
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书(doc 76页)引言本次毕业设计从2004年2月份开始到本年的六月中下旬结束，长达半年。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计，说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度，其间你必须复习所学过的一些课程，学习一些要用到的新的知识，它还将练习你的动手能力，思考能力，创新能力，是你在大学学习生活的一次升华，是一个提升阶段，更是走向工作岗位的一次练兵，因此我们都对此极为重视，更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竟成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查，做到心中有轮廓，。
本阶段其实从2004年元旦就开始了截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段。
本阶段主要应用大学里面所学的专业知识来进行运丝系统机构设计和坐标工作台的纵向和横向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段：控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计，包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段，对自己不太熟悉的的的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段：整理复习阶段，主要从事前几个阶段的整理温习，写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
可以说每个阶段都是十分紧张而有难度的，有些问题是由于设计的难度，有些还是因为自己知识上的欠缺和不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的帮助下，特别是在颜教授的指导下，遇到困难不逃避，主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难被一个个解决了，有了本次设计的成功。
更锻炼了团体协作精神，独立作业能力，专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事件。
工作台行程/mm 500x320最大切割厚度/mm 30（可调）加工表面粗糙度Ra/μm 2.5加工精度/mm 0.015切割速度/mm2/min 100切割工件最大厚度120mm加工锥度3°～60°电极丝移动速度 11m/s电极丝最大直径φ0.1～φ0.2mm图1.1 伺服系统总体方案框图二、储丝走丝部件结构设计（一）储丝走丝部件运动设计运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的。
数控线切割机床的操作与编程
在图6-2所示结构中，在储丝筒旋转的同时，通过二级齿轮减速传动带动 丝杆转动，由于丝杆螺母副的作用而使得储丝筒所在的滑动走丝拖板相对于 机床座体(丝架所在)产生轴向位移。如果二级齿轮传动中，每一级减速比为1 : 4，丝杆的螺距为2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时，其轴向位移为 1/16×2.75= 0.172 mm，就算用直径为( 0.15 mm的钼丝都不会产生叠丝。为 了保证收丝方与放丝方不叠丝，可在丝架的上面和下面各放一块硬质合金挡 丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm)。
2．慢走丝线切割机床的走丝机构
如图6-3所示。走丝系统 自上而下，丝由送丝轮经张力 轮到上导向轮、工件孔、下导 向轮，再到速度轮、排丝轮， 最后到达收丝轮。和快走丝系 统明显不同的就是该系统采用 的电极丝是一次性的，走丝速 度慢而连续可调(0.5～8 m / min)。走丝速度由速度轮后面 的DC电机控制，调节机床面板 上的“丝速调节”旋钮即可。 顺时针转动为加速，逆时针转 动为降速。
• 数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床， 其加工过程是利用一根移动着的金属丝(钼丝、钨 丝或铜丝等)作工具电极，在金属丝与工件间通以 脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的 。
如图6-1所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(
穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。
工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程
3. 加工零件 在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件
，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低 成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便。在零件 制造方面，可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难 加工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮 凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，异形 槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。
线切割机床的三种控制方法
线切割机床的三种控制方法线切割机床是一种常用于加工金属材料的机床。
相比传统机床，线切割机床具有操作简单、速度快、效率高的优势。
然而，线切割机床的控制方法却多种多样，下面将介绍三种常见的控制方法。
1. 数控控制数控控制是线切割机床常用的一种控制方法。
数控控制将加工程序编写成数控程序，通过计算机的数值控制系统来实现加工过程的控制。
数控控制不仅可以实现高精度的加工，还可以提高加工效率，减少加工误差。
在数控控制下，线切割机床的加工过程可以分为三个阶段：一是加工前的准备阶段，主要涉及加工程序的编制和设备的检测与调整；二是加工过程的实际控制阶段，主要是通过计算机控制设备实现加工操作；三是加工后的处理阶段，主要包括零件的清洗、检查、打磨等后续工作。
数控控制还可根据加工需要实现一些规模化、自动化生产，例如自动上下料、自动换刀、自动测量等。
2. PLC控制PLC控制是另一种常用于线切割机床的控制方法。
它的主要特点是采用可编程逻辑控制器（PLC）作为控制核心，通过编程设计实现加工过程的控制。
在PLC控制下，数控系统执行的程序是以IO输入和输出为基础的，而且PLC 部分的编程设计非常灵活，因此可以根据需要进行不同方法的编程，来实现不同的加工过程的控制。
而且相比数控控制，PLC控制需要的硬件成本较低，控制方式也相对简单，运行与维护更易于实现。
3. 人机界面控制人机界面控制是一种常见的高级控制方法，也逐渐被应用于线切割机床的控制中。
人机界面通过计算机的图形处理技术和使用触摸屏、键盘等输入设备与机床进行交互，实现加工过程的控制。
在人机界面控制下，加工人员通过触摸屏或者键盘等设备控制机床，可以实现加工过程的操作与控制，中途有需要的操作可以直接在界面上进行。
人机界面控制除了可以提升操作的用户体验外，还可以大大提高生产效率。
综上所述，线切割机床是一种常用的金属材料加工机床，其控制方法也是多种多样。
数控控制、PLC控制和人机界面控制都是常见的控制方法，可以根据加工需求进行选择。
多机紧耦合YH数控线切割系统通信与控制子系统的设计与实现
目前 ， 该项 目的第 一期 所实现 的数 控线切 割多 机紧耦 台通信 控制与数控加工实时跟踪 、
实时控制子系统 （ ｅｌ ｉｅＴａｋ ｇ ｎ ｏｔ ｌ ｇＳｂｙｔ 以下简称 Ｒ Ｃ Ｒ ａ—ｔ ｒ ｉ ｄＣｎ ｏｉ ｕｓｓ ｍ， ｍ ｃｎａ ｒｌ ｎ ｅ Ｔ Ｓ子 系统 ） 已经 完成 ， 已通过 了现场 测试 与试加 工 ， 教与教 盘 十分显 著 ． 井 工 本文 将就 Ｒ Ｃ Ｔ Ｓ子系 统的设 计 与开发进行讨 论 。
１ Ｙ Ｈ系统概述与 Ｒ Ｃ Ｔ Ｓ子系统的开发
５ Ｉ Ｔ 系统线切割控制是采用先进 的计算机 图形 和数控技术 ， 集控制 、 程 为 一体的侠走 编
＿
丝线切割高级编 程 控制系统 。＂－系统具有 以下特 点 ： ｉＩ ＇ ７
（）上下异行面 、 １ 大锥度工 件加工 ；
（） ２ 多机 紧耦合 双 Ｃ Ｕ主从结 构 ， Ｐ 编程控制一体化 ；
环境的广泛使用 ， 原系统己越来越难满 足现场 各种各 样 的现 代控制需 求 ， 同时 ， 种新的复 各
杂的基于 Ｇ Ｉ Ｕ 的功能交互和要求也被提 出来 ， 因而在原 硬件基 础上 ， 从底 部 以上 ， 新设计 重 具 有多处理 器耦台 高教率通 信与高效数控加工控制功能的新型多机紧耦 台电火花数控线切 割系统 已墨提上议 事 日程 。
（）加工轨迹实时跟踪显示 ， ４ 工件轮廓三 维造型 ； （） ５ 现场数据停 电记 忆 ， 上电恢复 ， 无需维护 。 ＲＣ Ｔ Ｓ子系统 的设计 采用 ｖ ．实现 由于 Ｖ Ｂ６０ Ｂ６０有着优 秀的图形 图像处 理能力 ， 具 有在 Ｗｉ ｏｓ ｎ ｗ 环境 下 Ｉ ｄ ／ 口直接访 问的第 三方 控 件 ， Ｏ端 同时 为了今后 在 添加 用户要求 的新 功 能时能作 到快速和 易于维护 ， 择 Ｖ ． 作 为 Ｒ Ｃ 选 Ｂ６０ Ｔ Ｓ子系统 的开发平 台是适宜 的。
数控线切割的原理
数控线切割的原理
数控线切割（CNC线切割）是一种先进的金属加工技术，利
用计算机数控技术控制线切割机完成金属材料的切割过程。
其原理如下：
1. 设计绘制：首先，将待加工的工件尺寸和形状通过计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）绘制出来。
这
样可以在计算机中准确地确定切割路径和工作范围。
2. 导入程序：将绘制好的工件图形导入到数控线切割机的控制系统中。
控制系统一般采用常见的数控系统，如G代码控制。
3. 控制系统：数控系统通过计算机处理和分析绘图数据，生成相应的加工程序。
程序中包含了切割路径、切割速度、切割深度等信息。
4. 固定工件：将待加工的金属工件固定在数控线切割机的工作台上，以确保工件在切割过程中保持稳定。
5. 加工过程控制：启动数控线切割机，控制系统会按照预先设定的程序指令，控制线切割机进行切割。
电极丝（通常是钨丝）通过高频电极放电切割金属材料。
6. 切割过程监控：控制系统对切割过程进行实时监控，以确保切割路径的准确性和工件的质量。
7. 切割完成：当切割任务完成时，数控线切割机会自动停止，
并提示操作人员取出切割好的工件。
数控线切割技术具有精度高、效率高、重复性好等优点，可广泛应用于金属加工领域，如制造航空航天部件、汽车零部件、钢结构件等。
线切割技术方案
线切割技术方案介绍线切割（Wire Electrical Discharge Machining）是一种通过电火花放电来切割工件的先进加工方法。
它广泛应用于制造业各个领域，包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
本文将介绍线切割技术的原理、设备要求、操作流程和常见应用，旨在帮助读者了解和应用线切割技术。
原理线切割利用放电原理进行切割。
首先，将工件和切割线（通常是铜线）放置在耐火陶瓷绝缘的工作台上，形成切割电路。
当通过切割线发送脉冲电流时，切割线周围的介质（通常是工作液）被击穿形成放电通道，放电在通道内产生高温和高压，将工件上的材料腐蚀和溶解。
通过控制切割线的移动轨迹，可以在工件上切割出精确的形状。
设备要求切割机线切割机是进行线切割的基本设备。
切割机通常由工作台、切割线传动系统和放电系统组成。
工作台用于放置工件和切割线，切割线传动系统用于控制切割线的移动，放电系统用于发送脉冲电流。
切割机要求具备稳定的电源和流体供应系统，以确保切割过程的顺利进行。
线切割机通常采用数控系统进行控制，以实现高精度和复杂形状的切割。
数控系统通常具备图形化界面，用户可以通过输入切割参数和轨迹信息来控制切割过程。
数控系统还可以实现刀具路径的优化和自动化操作，提高加工效率和精度。
工作液工作液是线切割过程中不可或缺的一部分。
工作液通常是一种导电性较强的液体，用于形成放电通道和冷却工件表面。
常用的工作液包括水或油基液体。
工作液要求具备良好的导电性和稳定的性能，以确保切割过程的稳定进行。
操作流程线切割的操作流程分为准备工作、设定参数和开始切割三个主要步骤。
准备工作首先需要准备工作台和切割线。
工作台需要保持平整和清洁，以确保工件的稳定固定。
切割线需要正确安装和调整，保证与工件的接触良好。
设定参数在数控系统中输入切割参数和轨迹信息。
切割参数包括放电电流、放电时间和工作液喷射压力等。
轨迹信息用于指导切割线的移动轨迹，包括切割深度和形状。
将工件放置在工作台上，启动切割机。