模具电火花加工工艺与编程操作配套教案：项目1 数控电火花快走丝线切割加工工艺与编程操作

项目1数控电火花快走丝线切割加工工艺与编程操作一、教学目标1、了解快走丝线切割部分模具零件的加工工艺。

2、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。

3、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。

二、课时分配本项目共七个任，安排14课时。

三、教学重点通过本项目的学习，让学生们了解到角度样板冲模凸模和定位卡板凸模的加工，熟悉并掌握其凸模的加工工艺和和编程方法。

掌握凹凸模和及进模凹模的加工工艺和编程方法。

掌握模具零件的二次装夹修割和凹模落料空的加工方法。

四、教学难点1、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。

2、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。

五、教学内容任务一角度样板冲模凸模的加工（一）任务描述该任务为角度样板冲裁模当中的一个凸模零件加工，通过对快走丝线切割3B代码手工编程及部分机床操作的学习，完成下图零件的加工。

（二）知识储备1.工艺准备数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。

为避免模具零件应力变形，应尽可能采用穿丝孔。

为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘2〜5mm处，如（a）所示。

（a）位置选择加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm,如（b）所示。

（b）位置选择在选择起切点位置时应注意以下几点：①把起切点尽可能选择在几何图形的拐角点处，有多个拐角点时，优先选择直线与直线相交的拐角点，其次选择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角点。

②把起切点尽可能选择在工件表面粗糙度要求不高的一侧。

③把起切点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面上。

④ 可在穿丝点与起切点（终止点）间加入一导引入（导引出）切割轨迹,以改善切割痕迹。

2.工件材料及毛坯3.工件的装夹4.电极丝的选择5.电极丝位置的调整6.工作液的选配7.程序准备电火花线切割编程格式主要为ISO (也称为G代码编程)、3B、4B、EIA,目前，快走丝主要以3B代码程序的使用为主。

下表为直线3B代码编写格式、值的确定(2) G的确定(3) J的确定(4) Z的确定(≡)任务实施1、程序编写根据下图及相关条件，3B代码程序如下:N1：B0 B5000 B5000 GY L2N2：B0 B17321 B17321 GY L2N3：B20000 B11547 B20000 GX LlN4：B20000 B11547 B20000 GX L4N5；B0 B17321 B17321 GY L4N6：B20000 B11547 B20000 GX L2N7：B20000 B11547B20000 GX L3N8：B0 B5000B5000 GY LlN9： DD (1个D为暂停.2个DD为加工结束)2、操作加工（1）如下图所示，转动电源开关，接通电源。

（2）如下图所示，按下启动按钮，启动电脑。

（3）启动电脑后，进入3B代码输入界面，输入程序。

具体过程如下图所示。

（4）机床准备装夹好零件后（如下图所示），按照下图所示打开机床主电源开关（位于机床电源控制板下方的红颜色旋钮,顺时针转动后弹出，电源接通，电源指示灯亮）；按下电极丝运丝按钮及工作液启动按钮。

（5）调取程序切割加工进入初始界面，将光标移动至加工处回车出现【切割】后，直接回车选取加工程序过程。

启动机床运丝与工作液，分别按下【F1开始】［FlO 自动】［Fll 高频】［F12 进给】后连续回车，加工开始，直至加工结束后自动停止。

（四）任务拓展对实际加工零件测量得知，该零件单边比理论尺寸小了 0. 1mm,这是由于放 电间隙和钳丝半径所造成的。

铝丝半径是指线切割加工时电极丝中心的运动轨迹与零件的轮廓有一个平 行位移量，也就是说电极丝中心相对于理论轨迹要偏向一边，这就是偏移。

为了保证理论轨迹的正确，编程时须补偿该偏移，补偿偏移量等于电极丝半 径与放电间隙之和。

加工凸模时电极丝运动轨迹如下图所示。

遇入切割后 选取程序后 回年Tr∙≡*帽式异. <⅛≡.≡ 里 ∙r∙摹垸券财 1∙×-铁虬师 ⅛rfcjB I «1；至加r≡J ・ Λ∣ MK・人集9 f ββtt±tn I W > '加工凹模时电极丝运动轨迹如下图所示。

切割方向可自行选择。

电极丝乳迹任务二定位卡板凸模的加工（一）任务描述该任务为定位卡板冲裁模当中的一个凸模零件加工，通过对数控电火花快走 丝线切割3B 代码圆弧手工编程的学习及机床部分操作的学习，完成下图所示零 件的加工。

（二）知识储备电极丝轨迹J 二工件「b”电极丝 切割方向/ 2D/2匚件电极丝1.绕丝（上丝）（1）关掉“断丝保护”开关和“工作液泵控制”开关。

（2）调正运丝筒滑板上行程挡杆，在整个运丝筒旋转移至右端时（从机床身后看），左边行程挡杆盖住左边运丝筒换向接近开关，右边行程挡杆移至最右端。

左行程行程保换向挡杆护开关开关（3）上丝时无论在丝筒哪端，都应使丝筒上铝丝的绕丝端错开上导轮公切线一段距离，一般为3~5mm,把铝丝绕挂在导电块和导轮上，钳丝端头通过储丝筒外圆右端螺丝上固定。

（4）在钳丝盘上把铝丝的一个端头从导向轮引向运丝筒左边，并通过运丝筒外圆左端螺钉紧固铝丝端头。

判断好运丝筒正确的旋转方向，使用上丝摇把转动运丝筒，使铝丝均匀地绕满运丝筒的外圆表面。

（5）当上丝完毕后，调整右边运丝筒行程挡杆，使之盖住换向接近开关, 左右两端留有3~5mm钳丝余量，调整行程开关，两边都须留有一定的换向量。

（6）丝的张力靠紧丝轮压紧的程度进行调节，左手握住紧丝轮，紧丝轮勾住铝丝，重新启动铝丝筒旋转，铝丝从左向右排丝，手握紧丝轮（用9.8~19.6 N）慢慢向胸前拉动至铝丝排到丝筒右端，按动红色丝筒停止开关，并用手动转到一端，将延伸出来的丝头剪断紧固于运丝筒紧固螺钉上，上丝完毕。

2.工件的装夹3.校正电极丝垂直度4.脉冲参数的选择5.程序准备（三）任务实施1、程序编写根据上图及相关条件，定位卡板冲裁凸模3B代码程序如下（该程序无刀具补偿半径，切割零件外轮廓尺寸单边小一个补偿半径，但可在机床控制软件中实现补偿）。

NI: B5000B0B5000GXL1N2: B8000B6000B6000GYNR4N3: B4000B0B8000GYSR2N4: B0B15000B15000GY L4N5: B5000B0B10000GYSR4N6: B0B9000B9000GYL2N7: B5000B0B5000GXL3N8: DD2、操作加工（1）接通电源，启动机床系统。

（2）按照前面所介绍方法，进入3B代码输入界面输入3B代码并保存。

（3）工件采用两端支撑方式装夹，装夹好零件后，使用垂直度校正器来校正电极丝与工件的垂直度。

（4）转动工作台刻度手柄，将电极丝移动至切入起点后，将X、Y刻度盘校零。

（5）启动机床运丝，打开工作液。

（6）进入加工界面，按F3进入参数设定，使用键盘方向键，将光标移动到半径补偿位置后按回车键，再利用键盘输入0.1后回车，按ESC键退出，进入加工界面。

其他步骤与前面一样，不做详解。

（四）任务拓展由本课题练习得知，数控线切割机床系统可以实现自动半径偏移补偿，但偏移量方向需要正确进行判断，具体判断方法如下图所示。

当切割外轮廓（凸模）件时，顺时针方向切割补偿为+0. L逆时针方向切割补偿为-0. 1；切割内轮廓（凹模）件时，顺时针方向切割补偿为-0. 1,逆时针方向切割补偿为+0. 1。

任务三摩托车排气管垫片凸凹模加工（一）任务描述该任务为摩托车排气管垫片当中的一个凸凹模零件加工，通过对快走丝线切割3B代码手工编程及部分机床操作的学习，完成下图所示零件的加工。

（二）知识储备1.加工工艺2.工件的装夹3.校正电极丝垂直度4.电极丝定位方法的选择（1）目测法（2）火花法（3）自动找中心（三）任务实施1、程序编写根据图（a）及相关条件，摩托车排气管垫片凸模3B代码程序如下NI: B5000B0B5000GXL1N2: B7000B0B28000GYNR3N3: DD（a）凸模图根据图（b）及相关条件，摩托车排气管垫片凹模3B代码程序如下:NI: B5000B0B5000GXL1N2: B7000B0B28000GYNR3N3: DD（b）凹模图2、操作加工（1）接通电源，启动机床系统。

（2）按照前面所介绍方法，进入3B代码输入界面输入3B代码并保存。

（3）工件采用桥式支撑方式装夹，装夹好零件后，使用垂直度校正器来校正电极丝与工件的垂直度。

（4）转动工作台刻度手柄，将电极丝移动至切入起点后，将X、Y刻度盘校零。

（5）启动机床运丝，打开工作液。

（6）进入加工界面，按F3进入参数设定，使用键盘方向键，将光标移动到半径补偿位置后按回车键，再利用键盘输入0∙l后回车，按ESC键退出，进入加工界面。

其他步骤与前面一样。

（四）任务拓展由本课题练习得知，数控线切割机床系统可以实现跳步加工，如下图所示。

加工孔的顺序：加工A基准孔一加工完暂停拆丝一跳步一穿丝在B孔中继续加工一加工完暂停拆丝一跳步一穿丝在C孔中继续加工。

任务四级进模凹模加工（一）任务描述该任务为级进模当中的整体式凹模加工，通过对快走丝KS软件的自动编程及部分机床操作的学习，完成下图所示零件的加工。

（二）知识储备1.穿丝（1）穿丝时无论在丝筒哪端，都应使丝筒上钳丝的绕丝端错开上导轮公切线一段距离，一般为3~5mπι,钳丝端头通过储丝筒外圆右端螺丝上固定。

3-5 mm 3-5 mm（2）取下丝筒右端的丝头，依次经过下挡丝棒、下导电块、下主导轮、工件穿丝孔、上主导轮、上导电块、上挡丝棒、辅导轮，把丝头压紧在丝筒右端。

（3）判断好运丝筒正确的旋转方向，使用上丝摇把转动运丝筒，及时调整左右限位行程挡杆，保证丝筒左右换向时，电极丝留有3~5mm的余量。

2、工件的装夹本次加工工件的装夹采用桥式支撑方式装夹，这种方式是在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件。

3.校正电极丝垂直度加工工件前，必须校正电极丝垂直度以保证钳丝与工作台垂直，可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（a）所示。

z L当电极丝快碰到找正块时，电极丝与找正块之间产生火花放电，肉眼观察产生的火花。

若火花上下均匀，如（b）所示，则表示该方向上的电极丝垂直度良好；若下面火花多，如图（C）所示，则说明电极丝右倾，故将U轴的值调小,直至火花上下均匀;（C）垂直度较差D若上面火花多，如图（d）所示，则说明电极丝左倾，故将U轴的值调大, 直至火花上下均匀。

同理，调节V轴的值，使电极丝在V轴垂直度良好。

（d）垂直度较差（左倾）4.加工调整方法的选择该凹模零件的加工调整方法采用自动找中心法，即让电极丝在工件孔的中心自动定位。