第6章 数控线切割机床的操作与编程 (PPTminimizer)

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， 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、 由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成 另外修改设计、变更加工程序比较方便。 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， 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、 工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮凸 样板、成型刀具。同时还可进行微细加工， 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。 和人工标准缺陷的窄缝加工等。
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3°～60° 60°
各厂家的型号不同
各种型号均有单板机、或单片机、 各种型号均有单板机、或单片机、或微机控制 各厂家生产的机床的切割速度有所不同
表6-2 快、慢速走丝电火花线切割加工特点比较
项 走丝速度 电极丝材料 精度保持 电极丝的工作状态 工作液 工作液绝缘强度/(kΩ 工作液绝缘强度/(kΩ·cm) /(k 最高切割速度/(mm 最高切割速度/(mm2/ min) 最高尺寸精度/mm 最高尺寸精度/mm 表面粗糙度/ 表面粗糙度/µm 数控装置 程序形式 目 类 快 2～12 m/s 钼丝、 钼丝、钨钼丝 丝抖动大，精度较难保持 丝抖动大， 循环重复使用 特制乳化油水溶液 0.5～ 0.5～50 300 ± 0.01 0.63 开环 、步进电机形式 3B、4B程序， 3B、4B程序，5单位纸带 程序 速 走 丝 型 慢 1～8 m/min 黄铜丝、 黄铜丝、铜合金及其镀覆材料 走丝平稳，精度容易保持 走丝平稳， 一次性使用 去离子水 10～ 10～100 (国外 国外) 300 (国外) ± 0.005 0.16 闭环、半闭环、 闭环、半闭环、伺服电机 国际ISO代码程序、 国际ISO代码程序、8单位纸带 ISO代码程序 速 走 丝
数控电火花线切割机床的主要技术参数包括： 数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：工作台 行程( 横向行程) 最大切割厚度、加工表面粗糙度、 行程(纵、横向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度、 加工精度、切割速度和数控系统的控制功能等。 加工精度、切割速度和数控系统的控制功能等。 表6-1为DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号 DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号 及技术参数。 及技术参数。 为快、慢速走丝线切割加工的特点比较。 表6-2为快、慢速走丝线切割加工的特点比较。
4．按走丝速度分 有快速走丝方式和慢速走丝方式的线切割机床。 有快速走丝方式和慢速走丝方式的线切割机床。 （1）快走丝线切割机床 线电极运行速度较快(300 700m／min)。 (300～ 1）线电极运行速度较快(300～700m／min)。 可双向往复运行，即丝电极可重复使用， 2）可双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝 电极损耗到一定程度或断丝为止。 电极损耗到一定程度或断丝为止。 常用线电极为：钼丝(Φ0.1 Φ0.2mm)。 (Φ0.1～ 3）常用线电极为：钼丝(Φ0.1～Φ0.2mm)。 工作液通常为：乳化液或皂化液。 4）工作液通常为：乳化液或皂化液。 5）由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影 其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要高。 响，其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要高。 尺寸精度：0.015～0.02mm。 6）尺寸精度：0.015～0.02mm。 表面粗糙度Raɑ 1.25～2.5μm。 Raɑ： 7）表面粗糙度Raɑ：1.25～2.5μm。 一般尺寸精度最高可达到：0.01mm， 8）一般尺寸精度最高可达到：0.01mm，表面粗糙度 Raɑ为 0.63～1.25μm。 Raɑ为：0.63～1.25μm。
第6章 数控线切割机床的 章 操作与编程
• 线切割加工——属于脉冲放电加工，要求被加工 线切割加工 属于脉冲放电加工， 属于脉冲放电加工 零件的导电性能良好。 零件的导电性能良好。线切割加工是一种直接利 用电能和热能进行加工的工艺方法，加工时， 用电能和热能进行加工的工艺方法，加工时，用 一根移动着的导线（电极丝） 一根移动着的导线（电极丝）作为工具电极对工 件进行切割，故称线切割加工。 件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中工 件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。 件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。所 又称为数控线切割加工或简称线切割加工。 以，又称为数控线切割加工或简称线切割加工。 • 主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料， 主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料， 特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽 或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。 或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。
6.1数控线切割机床及其组成 数控线切割机床及其组成
• 6.1.1 数控线切割机床的加工原理
• 工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在 工作原理：利用移动的金属丝作工具电极， 金属丝和工件间通以脉冲电流， 金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的 腐蚀作用对工件进行切割加工。 腐蚀作用对工件进行切割加工。 • 数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床， 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、 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， 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。 脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的。
表6-1 DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数 系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数
机床型号 工作台行程/mm 工作台行程/mm 最大切割厚度 /mm 加工表面粗糙度 Ra/μm 加工精度/mm 加工精度/mm 切割速度 /(mm2/min) 加工锥度 控制方式 70 80 80 100 120 120 120 DK7716 200× 200×16 0 100 2.5 DK7720 250× 250×20 0 200 2.5 DK7725 320× 320×25 0 140 2.5 DK7732 500× 500×32 0 (可 300 (可 调) 2.5 DK740 500× 500×40 0 (可 400 (可 调) 6.3～ 6.3～ 3.2 0.025 DK7750 800× 800×50 0 300 2.5 DK7763 800× 800×60 0 150 2.5 DK77120 2000× 2000×1 200 (可 500 (可 调)
ห้องสมุดไป่ตู้
6.1.3 数控线切割机床的加工对象 线切割加工为新产品试制、 线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具 制造开辟了一条新的工艺途径， 制造开辟了一条新的工艺途径，主要适用于以下几个 方面。 方面。 1. 加工模具 适用于加工各种形状的冲模。 适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补 偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、 偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、 凹模及卸料板等。 凹模及卸料板等。 2. 加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的 电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料， 电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，用线切 割加工特别经济， 割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的 电极。 电极。
6.1.2 数控线切割机床的类型 1．按控制方式分 ． 有靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和 微机控制线切割机床等。 2．按脉冲电源形式分 ． 有RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源和自适应控 制电源线切割机床等。 3．按加工特点分 ． 有大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型， 还有切割上下异形的线切割机床等。
6.1.4 数控线切割机床的走丝机构 1．快走丝线切割机床的走丝机构 储丝筒组合件旋转时，其径向跳动小于0.01 mm； (1) 储丝筒组合件旋转时，其径向跳动小于0.01 mm； 否则，可能引起钼丝抖动，出现断丝现象。 否则，可能引起钼丝抖动，出现断丝现象。将悬臂放 置的走丝电机与轴承座连在一起，可增加其刚性， 置的走丝电机与轴承座连在一起，可增加其刚性，改 善受力情况， 善受力情况，并且在结构工艺上容易保证与储丝筒的 同轴度安装要求。 同轴度安装要求。 为了保证储丝筒上整齐排绕钼丝， (2) 为了保证储丝筒上整齐排绕钼丝，不出现叠丝现 所以储丝筒组合件转动时， 象，所以储丝筒组合件转动时，必须让储丝筒作相应 的轴向位移，且轴向位移应平稳和轻便。 的轴向位移，且轴向位移应平稳和轻便。
我国机床型号的编制是根据JB 1838－76《 我国机床型号的编制是根据JB 1838－76《金属切 削机床型号编制方法》的规定进行的， 削机床型号编制方法》的规定进行的，机床型号由汉语 拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、特性 拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、 和基本参数。 和基本参数。 例如，数控电火花线切割机床型号DK7725 DK7725的含义如 例如，数控电火花线切割机床型号DK7725的含义如 下：
图6-1 快走丝线切割加工原理
和电火花成形机床不同， 和电火花成形机床不同，线切割是利用线电极来 进行加工的。由于切缝较小，可以对工件进行套裁， 进行加工的。由于切缝较小，可以对工件进行套裁， 有效地利用工件材料，特别适合模具加工。 有效地利用工件材料，特别适合模具加工。但线切割 加工主要是对通孔加工，较适合于冷冲模； 加工主要是对通孔加工，较适合于冷冲模；而电火花 成形机床则主要是对盲孔进行加工， 成形机床则主要是对盲孔进行加工，较适合于型腔模 的加工。 的加工。
在图6 所示结构中，在储丝筒旋转的同时， 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， 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， 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 4，丝杆的螺距为2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时， 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× mm，就算用直径为( mm的钼丝都不会产生叠丝 的钼丝都不会产生叠丝。 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， 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( mm)。 丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm)。