数控线切割机床的编程与加工
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。
线切割加工及编程
脉冲电源 电火花加工用脉冲电源即脉冲发生器，它的作用是把普通50 Hz的交流电转化成频率较高的单向脉冲电流，使电极间产生火花放电蚀除金属。脉冲电源对放电加工的加工速度、工件的表面质量、加工过程的稳定性和工具电极的损耗等技术经济指标有很大的影响。
5.1.2 电火花线切割机的工作原理与特点
电火花线切割机的工作原理 数控线切割加工的基本原理是利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电而切割成所需的工件形状与尺寸。
如图5.2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序指令控制沿X、Y两个坐标轴方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。在移动的同时，电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线，从而达到了使一部分金属与另一部分金属分离的加工要求。
2．慢速走丝数控线切割机床 慢速走丝数控线切割机床使用铜丝作为电极，且铜丝仅使用一次，不重复使用。线切割速度为40～80 mm2/min,即单位时间(每分钟)内电极丝中心线在工件上切过的面积总和为40～80 mm2；所加工的工件表面粗糙度值Ra一般可达1.25 μm，最佳Ra可达 0.2 μm；零件的加工精度在0.002～0.005 mm之间。因铜丝经放电加工后不再使用，从而避免了电极丝损耗给加工精度带来的影响。此外，还配备了电极丝张力调节机构，使电极丝在慢速运动过程中平稳、均匀、抖动小，所以在加工高精度零件时，慢速走丝数控线切割机床得到了广泛的应用。
桥式支撑方式装夹。如图5.5所示，这种方式是在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件，装夹方便，对大、中、小型工件都适用。
CAXA线切割软件编程的方法与技巧
CAXA线切割软件编程的方法与技巧CAXA线切割软件是一种用于数控机床的编程和控制软件，主要用于控制机床的切割工艺，实现零件的切割加工。
在进行CAXA线切割软件编程时，需要掌握一定的方法和技巧，以确保程序的准确性和高效性。
以下是一些常用的CAXA线切割软件编程的方法与技巧。
1.确定加工工艺：在编程之前，需要先确定切割的工艺，包括切割速度、切割深度、切割方向等。
这些参数会影响到加工的效果和切割工艺的选择。
2.创建零件图形：使用CAXA线切割软件，可以通过CAD功能创建零件的三维模型或二维图形。
需要准确绘制零件的形状和尺寸。
3.链接机床：CAXA线切割软件通常需要连接数控机床进行程序的加载和控制。
在编程之前，需要确保机床与软件之间的连接正常。
4.绘制切割路径：在编程过程中，需要根据零件的图形和加工工艺，绘制切割路径。
可以使用软件提供的绘图工具，在零件上标示出切割路径。
5.确定初始点和切割顺序：在编程过程中，需要确定初始切割点，即切割路径的开始点。
同时，还需要确定切割顺序，即切割路径的先后顺序。
6.设置程序参数：在编程过程中，需要设置一些程序参数，如切割速度、进给速度、切割深度等。
这些参数需要根据具体的加工要求来确定。
7.编写切割指令：在CAXA线切割软件中，可以使用特定的切割指令来控制机床的运动和切割工艺。
需要根据切割路径和加工要求，编写相应的切割指令。
8.优化程序：编程完成后，可以对程序进行优化，以提高切割效率和质量。
可以优化切割路径，减少切割路径的长度和重复运动，降低机床运动的时间和能耗。
9.调试程序：在切割之前，需要对程序进行调试，以确保程序的正确性。
可以通过模拟运动、检查切割路径和参数设置等方式进行调试。
10.文档记录：编程完成后，需要对程序进行文档记录，包括程序参数、切割路径、初始点、切割顺序等信息。
这些信息可以用于后续的程序修改或备份。
总结：CAXA线切割软件编程在数控机床加工中起到了重要的作用。
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。
数控线切割机床的操作与编程
数控线切割机床的操作与编程一、数控线切割机床的操作步骤：1.加工准备：首先需要将待加工的金属材料放置在机床工作台上，确认工件的位置和夹紧方式，并确保刀具和工件之间没有碰撞的可能性。
2.系统开机：按照机床操作手册的要求，将电源开关打开，启动系统，并进行系统自检和初始化操作。
3.参考点归位：选择合适的参考点，将刀具移动到归位位置，确保机床的误差被消除。
常用的参考点有机床的零点、刀具的起始点等。
4.选择加工文件：根据加工任务的要求，选择合适的加工文件，可以通过数控编程软件进行选取。
5.设置加工参数：根据加工任务的要求，设置加工参数，如切割速度、切割厚度、切割深度等。
6.刀具切割路径设置：根据加工文件的要求，通过数控编程软件设置刀具的切割路径，包括直线运动路径、曲线运动路径和圆弧运动路径等。
7.开始加工：确认所有设置无误后，按下启动按钮，正式开始加工。
在加工过程中，需要监控机床的运行状态，确保加工质量和安全。
8.完成加工：加工结束后，检查加工结果，如果需要，可以再次校验加工尺寸，保证加工质量符合要求。
9.关闭机床：加工任务完成后，关闭数控系统，进行机床的清洁和维护工作，确保机床的正常运行。
二、数控线切割机床的编程步骤：1.绘制加工轮廓：在数控编程软件中，通过绘制加工轮廓来描述加工的形状和尺寸。
可以采用CAD软件，也可以直接在数控编程软件中进行绘制。
2.选择切割路径：根据绘制的加工轮廓，选择切割路径，包括直线、曲线和圆弧等不同的运动方式。
3.确定切割参数：根据加工任务的要求，确定切割参数，包括切割速度、切割厚度、切割深度等。
4.编写切割程序：根据选择的切割路径和切割参数，编写切割程序，通过数控编程语言进行描述。
常用的数控编程语言有G代码和M代码。
5.设置初始参数：在切割程序中，需要设置初始参数，包括刀具的起始位置、刀具的切削方向和切削方式等。
6.检查和修改程序：编写完切割程序后，需要进行检查和修改，确保程序的正确性和可靠性。
数控线切割机床编程
技
钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都
术 选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2 mm范围内。
电极丝装绕前应当注意检查导轮与保持器，装绕时注意电极丝是否 张紧和装绕路线是否正确。
二、穿丝与电极丝位置的调整
电极丝应处于穿丝孔的中心，不可与孔壁接触，以免短路。
数
线切割加工之前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调
术
（3）自动找中心
就是让电极丝在工件孔的中心自动定位。
三、工件的准备
由于数控线切割加工多为模具或零件加工的最后一道工序，因此工
数
件多具有规则、精确的外形。若外形有与工作台平行并垂直于工作台台
控
面的两个面，则它们可以作为校正基准面。外形为不垂直面时，在允许 的条件下，可把加工工艺基准或以已知的型孔作为校正基准。
数控线切割机床编程
1 数控线切割加工的特点与编程中的工艺处理 2 数控线切割加工的工艺准备 3 数控线切割机床程序编制的步骤与方法
1 数控线切割加工的特点 与编程中的工艺处理
一、数控线切割加工的特点 二、数控线切割加工过程的
工艺分析处理
数控线切割加工又称为数控电火花线切割加工，它是利用电极间隙 脉冲放电产生局部瞬间高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
编
若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件 或大电流切割时应选较粗的电极丝。
程
钨丝抗拉强度高，直径在0.03～0.1 mm范围内，一般用于各种窄缝
与 的精加工，但价格贵。
加
黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，
工
但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3 mm范围内，一般用于慢速单向 走丝加工。
数控线切割机床自动编程的步骤和方法
数控线切割机床自动编程的步骤和方法随着数控技术的不断发展，数控线切割机床已经成为了现代工业生产中不可或缺的设备，其具有高效、精度高、自动化程度高等优点。
而对于数控线切割机床来说，自动编程是其最重要的功能之一。
下文将从步骤和方法两个方面详细介绍数控线切割机床自动编程的过程。
一、数控线切割机床自动编程的步骤1. 零件图形输入数控线切割机床自动编程的第一步是将要加工的零件图形输入到计算机中。
这一步可以通过手工绘制图形，然后扫描或输入到计算机中；也可以通过CAD软件直接绘制图形。
无论采用哪种方式，都需要确保图形的准确性和完整性。
2. 编写切割程序在完成零件图形的输入之后，需要编写切割程序。
切割程序是数控线切割机床自动编程的核心，它包含了加工路径、切割速度、切割深度等信息。
编写切割程序可以采用G代码或CAM软件，其中G 代码是一种通用的数控编程语言，而CAM软件则是一种图形化编程软件，可以根据零件图形自动生成切割程序。
3. 进行数控仿真在编写好切割程序之后，需要进行数控仿真。
数控仿真是将切割程序加载到数控系统中，然后在计算机上进行仿真运行，以验证切割程序是否正确。
在仿真过程中，可以模拟切割路径、切割速度、切割深度等信息，以确保切割程序的正确性和可靠性。
4. 生成切割程序在完成数控仿真之后，需要生成切割程序。
切割程序可以通过数控系统直接输出，也可以通过U盘或其他存储设备输出到数控线切割机床上。
在输出切割程序之前，需要进行一些参数设置，如加工速度、加工深度等。
5. 进行数控加工最后一步是进行数控加工。
在数控加工过程中，数控系统会根据切割程序自动控制线切割机床进行加工。
在加工过程中，需要对加工状态进行监控，以确保加工质量和安全性。
二、数控线切割机床自动编程的方法1. 手工编程法手工编程法是最原始的数控编程方法，它需要编程人员熟练掌握G 代码语言，并手工编写切割程序。
手工编程法的优点是灵活性高，可以根据具体情况进行调整和优化；缺点是效率低、易出错。
线切割加工自动编程操作方法【技巧】
目前，先进的数控线切割机床都有计算机绘图及自动编程功能。
其具体操作方法由计算机控制系统内应用软件来确定。
1．绘制图形在手动模式主画面下按F8，即进入线切割自动编程系统。
主菜单画面功能键作用：F1 —进入CAD绘图；F2 —进入CAM主画面；F10 —返回到控制系统。
在SCAM主菜单画面下按F1功能键进入CAD绘图软件。
进入绘图软件后即可绘制零件图，并且可把该零件转换成加工路径状态。
屏幕共分八个区：1）状态区位于屏幕最上方的一行，用来显示目前所在之图层名称，各种操作模式的ON/OFF（记录、整点、轴向）、目前光标所在位置坐标…等状态。
2）绘图区位于屏幕中央，为屏幕中最大的区域，用来绘制图形。
3）命令区位于屏幕下方，占有三行位置，用来下达命令、显示命令提示及显示执行结果。
4）屏幕功能区位于屏幕的最右边，您可选取某项目来执行TurboCAD的命令，此菜单的项目及内容是由菜单文件所定义。
5）下拉式菜单区位于屏幕的最上方，当您将光标移至屏幕的最上方时，此下拉式菜单的项目会立即出现，您可选取某菜单项，然后在下拉出的菜单中选取欲执行的命令，此下拉式菜单的项目及内容由菜单文件所定义。
6）锁定功能定义区位于屏幕的下方，用来定义抓点锁定功能及其它常用的功能，以便绘图时能很方便且迅速的选取使用，目前此区域的定义是由系统内定，使用者是无法更改的。
7）辅助命令区与屏幕命令表区相重叠，当您执行某些具有辅助命令的命令时，屏幕命令表立即消失改而显示此命令的辅助命令，您可选取所需的辅助命令来继续此命令之操作，当命令操作完毕后会恢复原先的屏幕命令表。
8）功能键定义区位于屏幕的最下方，当您将光标移至屏幕下方时，此功能键定义会立即出现，此区域之定义是对应于键盘上之功能键F1～F10，此功能键定义区的目的是希望免除去记忆那些功能键的苦恼，您直接选取所需的功能键即可执行指定的功能。
2．自动编程在CAD状态下，绘制好零件图后，下拉CAD的线切割菜单，选择正确、合理的“补偿量”和“线切路径”，按回车键后，屏幕显示要切割的图形及切割方向。
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不能线切割的工件： 1)表面粗糙度和尺寸精度要求较高，切割后无法进行手工研 磨的工件。 2)窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不 允许带有电极丝半径加放电间隙所形成的圆角的工件。 3)非导电材料。 4)厚度超过丝架跨距的零件。 5)加工长度超过X、Y方向的有效行程长度，且精度要求较高的 工件。 在符合线切割加工工艺的条件下，应仔细考虑表面租糙度、尺 寸精度、工件厚度及材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等 方面因素
对毛坯进行粗加工，留磨削余量，并在O点处预钻一小孔(Φ5—Φ6mm)，线 切割时穿钼丝用。件时，使基淮面A平行于x铀，用压板压紧工件。
4.磨削加工
磨削两个大平面和基淮面A、B，并保证基准面的垂直。
5．线切割加工
利用线切割机床加工冲裁凹模刃口，加工步骤如下： (1)装夹工件 ： 将凹模板安装到机床的工作台上，并用百分表进行找正
1.脉冲参数 脉冲宽度增加、脉冲间隔减小、脉冲电压幅值增大(电源电 压升高)、峰值电流增大(功放管增多)都能使切割速度提高、 但加工的表面粗糙度和精度则会下降。反之则可改善表面 粗糙度和提高加工精度。 随着峰值电流的增大，脉冲间隔减小、频率提高、脉冲宽 度增大、电极丝损耗增大.若脉冲波形前沿变陡，电极丝损耗 也增大。 2. 进给速度 电极丝的进给速度应与工件的蚀除速度一致。太快造成短路； 太慢造成极间开路：线切割机床的进给速度的适时控制是精 度很高的闭环控制---保持电流稳定是追求目标，故人工只须 大致给出加工条件作为对进给速度的宏观描述即可。
第七章
数控线切割机床的编程与加工
7.1 数控线切割加工简介 7.1.1 加工原理：
线切割加工用的电极（负极）是一根很细的金属(钼)丝。工 件接脉冲电源的正极，脉冲电源放电击穿工件与金属丝之间的 工作液产生电火花，而安装工件的工作台按预定的轨迹作纵横 方向的水平运动，并利用不断运动的电极丝与工件之间产生的 火花放电来蚀除金属面进行切割加工。其加工原理如图6—1所 示。 如果钼丝不动，很快就被电火花腐蚀了。故钼丝要动。这又 造成钼丝的振动－－影响工件的精度。
走丝速度在3m/min ，走丝方向单一，加工精度较高，可达 正负0.001mm 粗糙度Ra＝3.2以下，但价格昂贵。 在我国，快走丝机床较多 （丝的慢速运动其振动的幅度较小，故切削精度较高）
7.1.3 线切割加工的特点及范围
1. 线切割加工的特点： （1）可加工微细异性孔、 窄缝和复杂形状的零 件 （2）加工余量小，符合“绿色制造”的要求 （3）可加工异形体，变锥面体及球形体 2. 线切割特别适用范围： （1）加工硬度较高的模具 （2）加工形状复杂的电极（如电火花加工的基础元件） （3）加工形状复杂的工件 相对而言：线切割机床的加工速度还是较慢，光洁度偏低， 特别是只能加工直线，故限制了线切割机床的使用频率及范 围。
7.1.2 线切割机床的分类：
1.“快走丝”线切割机床
走丝速度快，双向走丝。可达8～10m/s，切割效率高，可达 50mm/min，切割材料厚度可达500mm。但精度较低：精度 正负0.01mm ；粗糙度Ra＝6.3～12.5，只能用于较低精度要 求的零件加工。
2. “慢走丝”线切割机床
7.2.2 工件的装夹方法
工件装夹的形式对加工精度有直接影响。电火花线切割加工机 床的夹具比较简单，一般是在通用夹具上采用压板螺钉固定工 件。为了适应各种形状工件加工的需要，还可使用磁性夹具、 旋转夹具或专用夹具。值得一提是:线切割不产生较大的推力
1.悬臂夹持
2. 两端夹持与桥式夹持
7.2.3 影响线切割加工精度的主要因素：
7.3 线切割加工实例
一、冲裁凹模的加工
下图所示冲裁凹模，刃口利用线切割加工，由于该模具为普通冲裁模，尺 寸公差为土0．02mm，模板材料选用Cr2MoV，板厚20mm。因此，可利用快 走丝线切割机床加工。工艺过程如下：
1．毛坯的淮备
冲裁凹模的毛坯可选用锻造毛坯并进行退火处理，留机械加工的余量。
2．粗加工
工件定位淮确并穿好钼丝后便可编程与加工。编程时应注意以下几点：
1)钼丝半径补偿量 ：编程时应合理选择钼丝的半径补偿量。钼丝的补偿量 一般选择钼丝直径的一半加放电间隙。例如选择Φ0.2mm的钼丝，放电间隙 取0.01mm，则钼丝补偿量选择 0.11mm。
装夹工件时，使基淮面A平行于X轴，用压板压紧工件。
(2)确定坐标位置
工件装夹好后．移动工作台，观察工作台的移动范围．保证在加工时 工作台不会移到极限位置。利用接触感知功能（寻边器）寻找基准面A、 B的位置，计算工件上O点的位置，并将穿丝点移到O点，将O点定为坐标 系的零点。穿好钼丝淮备加工。
(3)编程与加工
7.2 数控线切割的工艺特点
7.2.1 线切割加工的特殊要求 （1）凹角与尖角的尺寸应符合线切割加工的要求：电极丝有
半径R，加工中还有间隙 δ，必须有“刀补” （2）合理选择表面粗糙度和加工精度 快走丝机床的精度只能达到8级 慢走丝机床的精度只能达到7级 （3）工件内部的加工残余应力会造成工件（薄板）的变形，对 线切割（以薄板较多）以后的零件形状及精度有关键而且明显 的影响。补偿办法有2：合理的加工工艺（尽可能对称切割）； 尽可能事先消除残余应力（时效；退火500°保温20小时；振动 60％） （4）必须事先预制穿丝孔（Φ3～10mm） （5）工作液的选配：快走丝系统用10％的乳化液 慢走丝系统用“纯”水，也可用煤油 （问：作用？冲洗和冷