电火花加工实训指导书

电火花加工实训手册

主编：XXX

XXX学院

目录

第一部分线切割加工 (2)

第1章实训规划 (2)

1.1实训达到目标 (2)

1.2实训规范要求 (2)

1.3实训作业流程 (3)

第2章快速掌握设备操作 (4)

2.1控制柜组成 (4)

2.2操作步骤 (6)

第3章NC程序编写 (7)

3.1分析图形 (7)

3.23B指令格式及定义 (7)

第4章装夹与找正技巧 (10)

4.1工件的装夹 (10)

4.2工件的定位 (11)

第5章加工操作 (12)

第6章练习题目 (13)

第二部分电火花加工 (16)

第7章实训规划 (16)

7.1实训达到目标 (16)

7.2实训规范要求 (16)

7.3实训作业流程 (16)

第8章快速掌握设备操作 (17)

8.1电火花机床的操作面板介绍 (17)

8.2电极头功能介绍 (18)

8.3工作液槽功能介绍 (18)

8.4 加工操作步骤 (18)

第9章NC程序编写 (19)

9.1电火花加工参数 (19)

9.2加工工艺参数选择 (24)

第10章练习题目 (27)

附件1 电加工实训报告一：快走丝线切割加工；

第一部分线切割加工

第 1 章实训规划

1.1 实训达到目标：

1.学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床；

2.熟练编写NC程序；

3.熟悉装夹与找正技巧；

4.能独立完成规定零件的加工。

1.2 实训规范要求：

1.实训第一周：

（1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为2小时；

（2）学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床；

（3）熟练编写NC程序；

2.实训第二周：

（1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为4小时；

（2）熟悉装夹与找正技巧；

（3）穿丝、紧丝；

（4）装夹工件、放电找正；

（5）能独立完成规定零件的加工。

1.3 实训作业流程

第一步：认真研究给定的零件图纸，制定待加工部分的工艺方案。

第二步：进行坐标值计算，图形绘制，编写3B格式程序。

第三步：输入程序并检查。

第四步：穿丝、紧丝。

第五步：装夹工件，放电找正。

第六步：按机床操作规程进行正确操作，开始加工。

第七步：加工完毕，关闭机床。

第八步：松丝，取出零件。

第九步：维护机床。

第十步：测量，写报告。

第 2 章快速掌握设备操作

2.1 控制柜组成

图2-1：控制柜外形图

（1）主机开：绿色按钮开关；

（2）电源关：红色蘑菇头按钮开关；

（3）脉冲参数：加工脉冲参数的选取正确与否，直接影响着工件的加工质量和加工状态的稳定；

（4）进给调节：用于切割时调节进给速度；

（5）脉停调节：用于调节加工电流的大小；

（6）变频：按下此键，变频转换电路向计算机输出脉冲信号，加工中必须将此键按下；

（7）进给：按下此键，驱动机床拖板的步进电机处于工作状态。切割时必须将此键按下；

（8）加工：按下此键，变频转换电路以高频取样信号作为输入信号，跟踪频率受放电间隙影响，此键不按，变频转换电路自激振荡产生变频信号。切割时必须按下此键；

（9）高频：按下此键，高频电源处于工作状态；

（10）加工电流：此键用于调节加工峰值电流，六档电流大小相等。

（11）键盘操作区

（12）手控盒：手控盒主要用于移动机床，另外还可控制开丝开水。

（13）屏幕显示区

2.2 操作步骤：

（1）电源总开关至“1”位置；

（2）旋出电源关；

（3）按下主机开；

（4）在系统提示“C：\〉”后键入“cnc2”,回车，进入图2-2界面；

图2-2：主菜单

（5）选择“1”进入加工状态；选无锥度加工，进入图2-3界面

图2-3：无锥度加工界面

1）按下F1：手控盒上选择+X、-X、+Y、-Y，机床工作台对应+X、-X、+Y、-Y移动，屏

幕显示X、Y即时值，只有按下，工作台移动。按ESC退出；

2）按下F2：选正切，其它省缺；

3）按下F3：文件名（字母和数字组成）；如：c:\tcad\1009.nc；

4）按下F4：进入图2-4，编程；

图2-4：编程界面

5）按下F5：图形显示，检查加工的图形与图纸是否相符；

6）按下F6：进入图2-5，间隙补偿；

图2-5：间隙补偿

注意：

使用间隙补偿时，所编制加工程序各拐角处，必须加圆弧过渡。入切段应垂直切入加工图形。

7）按下F7：加工预演；

8）按下F8：进入图2-6，开始加工；

图2-6：加工界面

第 3 章NC程序编写

图3-1：项目图形

3.1 分析图形

1.图形中有元素：

（1）平行直线；

（2）垂直直线；

（3）半圆；

2.坐标值：

3.2 3B指令格式及定义

1.3B指令格式：

BX BY BJ G Z

其中：

（1）B—分隔符；

（2）X、Y—坐标点相对值，取值范围0-999999μｍ（直线为终点坐标，圆弧为起点坐标）；（3）G—计数方向（GX为X方向计数，GY为Y方向计数）；

以X轴±450线为分界线，直线和圆弧以终点决定计数方向。

图3-2：±450线

∣X∣<∣Y∣，取Y方向计数；

∣X∣=∣Y∣，在第Ⅰ、Ⅲ象限，取Y方向计数；在第Ⅱ、Ⅳ象限，取X方向计数；

圆弧：∣X∣>∣Y∣，取Y方向计数；

∣X∣<∣Y∣，取X方向计数；

∣X∣=∣Y∣，在第Ⅰ、Ⅲ象限，取Y方向计数；在第Ⅱ、Ⅳ象限，取X方向计数；

（4）J—计数长度；

直线加工指令计数长度的计算：线段在计数方向坐标轴投影值；

圆弧加工指令计数长度的计算：圆弧段向计数方向坐标轴投影之和；

（5）Z—加工指令（直线为：L1、L2、L3、L4，圆弧为：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4）；

图3-3：直线加工指令选取

直线：位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限，加工指令为L1、L2、L3、L4；

圆弧：起点确定加工指令

顺圆时，起点位于位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限，加工指令为SR1、SR2、SR3、SR4；起点位于X轴时，正向取SR4，反向取SR2；起点位于Y轴时，正向取SR1，反向取SR3；

图3-4：顺圆加工指令选取

点位于X轴时，正向取NR1，反向取NR3；起点位于Y轴时，正向取NR2，反向取NR4；

图3-5：逆圆加工指令选取

以图3-1为例，编程：

第 4 章装夹与找正技巧

4.1 工件的装夹

线切割加工属于较精密加工，工件的装夹对加工零件的定位精度有直接影响，特别在模具制造等加工中，需要认真、仔细地装夹工件。

1.利用找正块进行火花法找正

找正块是一个六方体或类似六方体，如图4-1所示。在校正电极丝垂直度时，首先目测电极丝的垂直度，若明显不垂直，则调节U、V轴，使电极丝大致垂直工作台；然后将找正块放在工作台上，在弱加工条件下，将电极丝沿X方向缓缓移向找正块。

图4-1：线切割利用找正块垂直找正

2.用校正器进行校正

校正器是一个触点与指示灯构成的光电校正装置，电极丝与触点接触时指示灯亮。它的灵敏度较高，使用方便且直观。底座用耐磨不变形的大理石或花岗岩制成。

图4-2：线切割利用校正器垂直找正

4.2 工件的定位

将工件装夹好以后，还必须配合找正法进行调整，方能使工件的定位基准面分别与机床的工作台面和工作台的进给方向x、y保持平行，以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。常用的找正方法有：

1.用百分表找正

如图4-3所示，用磁力表架将百分表固定在丝架或其它位置上，百分表的测量头与工件基面

求的数值。找正应在相互垂直的三个方向上进行。

图4-3：用百分表找正

2.划线法找正

工件的切割图形与定位基准之间的相互位置精度要求不高时，可采用划线法找正，如图4-4所示。利用固定在丝架上的划针对准工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置。

图4-4：用划线法找正

第 5 章加工操作

1.开机

2.输入程序

将存有加工程序的磁盘插入软盘驱动器中，利用前面已经介绍过的F3键的功能，把所有加工程序的文件名调入计算机内。各种加工方式的输入请参考前面的介绍。

3.开始加工

根据加工工件的材质和高度，选择高频电源规准，即利用控制柜操作面板选择脉冲宽度和脉停宽度。

按下控制柜操作面板“进给”、“加工”键，选择“加工电流”大小，按下“高频”键，按F8键，将进给按钮调到进给速度比较慢的位置（进给旋钮逆时针旋转），按下控制柜操作面板的“变频”。机床步进电机开始动作，至此开始切割工件。

注意观察加工放电状态，逐步调大进给速度，使控制柜操作面板上的电压表机电流表指示比较稳定为止。

4.关机

工件切割完毕，抬起“高频”、“进给”、“变频”键，按下红色蘑菇头，将总电源拨到“0”位置，拔掉电源插头。

第 6 章练习题目

练习1：切割图6-1五角星图形，其边长为40。线切割加工时不考虑钼丝半径及放电间隙，穿丝点和退出点均设定在（0，0），长度尺寸计算时作圆整处理。

图6-1：五角星

练习2：切割图6-2凹模图形，单边防电间隙为0.02mm，可以得到补偿值为0.02mm，穿丝点和退出点均设定在（0，0）。

图6-2：凹模图形

练习3：切割图6-3对称凹模图形，单边防电间隙为0.02mm，穿丝点和退出点均设定在（-48，48），（48，48）。

图6-3对称凹模图形

综合训练1：

按技术要求，完成图6-4内花键扳手零件的加工。

图6-4：内花键扳手零件图

综合训练2：

完成图6-5零件编程，正确操作数控线切割机床，进行零件加工。该零件是外接圆半径为20的五角星，从S点起切，加工成凸模。为方便编程，给出了各点坐标：

图6-5：五角星零件图

CTE300ZK

第二部分电火花加工

第 7 章实训规划

7.1 实训达到目标：

1.学会操作CTE数控电火花成型机床；

2.练选择加工工艺参数；

3.独立完成规定零件的加工。

7.2 实训规范要求：：

1.台设备为一组6人，时间为2小时；

2.练选择加工工艺参数；

3.独立完成规定零件的加工。

7.3 实训作业流程

第一步：认真研究给定的零件图纸，制定待加工部分的工艺方案；

第二步：设计电极；

第三步：装夹电极；

第四步：装夹工件，放电找正；

第六步：按机床操作规程进行正确操作，开始加工；

第七步：加工完毕，关闭机床；

第八步：维护机床；

第九步：测量，写报告。

第 8 章快速掌握设备操作

8.1 电火花机床的操作面板介绍

图8-1：电火花机床的电源柜控制面板

（1）加工电压指示表

显示加工过程中电极与工件之间的电压值。

（2）加工电流指示表

显示加工过程中加工的平均电流值。

（3）Z轴设定

用于工件[Z轴]归零设定及[Z轴]工作点移动显示。

（4）放电加工脉波工作周期宽度设定

放电加工脉波工作周期愈宽，则电极消耗愈大，加工表面愈粗糙。

（5）放电加工脉波休止周期宽度设定

放电加工脉波休止周期愈宽，则加工平均电流愈低，加工速度愈慢愈不容易积碳。

（6）放电加工电流设定

一般情况下，加工面积越大，则电流值越大，加工速度越快，但加工表面愈粗糙，加工面积愈小，则电流值愈小，加工速度愈慢，加工表面愈光滑。

（7）放电加工极间电压设定

放电时电压数值愈大则间隙愈大，但可以改善放电不良的影响，间隙愈大，则电流愈小，加工速度愈慢。

（9）加工停止键 8.2 电极头功能介绍

图8-2：电极头

8.3 工作液槽功能介绍

工作液槽装在工作台上。为了保证加工过程安全进行，加工时，工作液面必须比工件上表面高出50mm 左右，并随着加工电流的加大要高出的更多，保证放电气体的充分冷却，尤其是在大电流加工时要杜绝放电气体内带火星飞出油面。

图8-3：工作液槽

8.4 加工操作步骤

（1）打开电源总开关（电源控制柜后面），旋下红色“急停”按钮； （2）按“总电源 开”按键，红色“总电源指示”灯亮； （3）放电找正，调整电极位置；

（4）根据加工要求，输入合理的加工参数； （5）按下“油泵”按钮，调整油管位置和液面高度； （6）按下“加工”按钮，正式加工； （7）加工完毕，关闭机床。

第9 章NC程序编写

9.1 电火花加工参数

加工参数对工件的加工影响很大。在同样的设备条件下，加工参数决定生产率、表面粗糙度、尺寸精度。各数控电火花成形机床的加工参数大同小异，一般有16个参数。

表9–1：加工符号与机能

L

电火花加工中，将脉冲电源正极接工件者称为正极性加工；脉冲电源负端接工件者称为负极性加工。极性对电火花加工的电极损耗、生产率和加工稳定性等影响很大。

用紫钢及石墨材料作电极对钢工件加工时，粗加工由于脉冲宽度较大(一般大于50μs)采用负极性，电极损耗较小；精加工由于脉冲宽度较小(一般小于50μs)采用正极性电极损耗较小。