CA20慢走丝线切割加工教案

【课题编号】

4 —项目四

【课题名称】

CA20慢走丝线切割加工

【教学目标与要求】

一、知识目标

1.了解慢走丝线切割加工机床的特点。

2.了解CA20慢走丝线切割加工机床的加工工艺。

3.了解CA20慢走丝线切割机床加工齿轮塑料模具型腔的工艺过程。

二、能力目标

1.掌握慢走丝机床与快走丝机床的区别。

2.根据图样技术要求能正确选择线切割加工机床的种类。

3.能应用CA20慢走丝线切割机床完成齿轮塑料模具型腔的加工。

三、素质目标

1.了解快、慢走丝线切割机床的不同性能和应用场合。

2.了解CA20慢走丝线切割机床的FIKUS线切割软件的应用。

3.了解CA20慢走丝线切割机床的加工工艺。

四、教学要求

1.熟悉快、慢走丝线切割机床功能的区别。

2.了解CA20慢走丝线切割机床的加工工艺。

3.能应用CA20慢走丝切割机床的FIKUN线切割软件完成齿轮塑料模具的加工。

【教学重点】

1.慢走丝线切割机床的特点和应用场合。

2.慢走丝线切割机床CA20的加工工艺。

3.用CA20线切割机床加工齿轮塑料模具。

【难点分析】

1.慢走丝机床的加工特点。

2.CA20慢走丝线切割机床软件FIKUN的应用。

【分析学生】

1.对新软件的使用学生可能陌生。

2.对慢走丝的应用要注意零件的精度要求和生产成本的计算。学生缺少投入成本与产出效益之间关系的学习，不考虑零件的制造成本，也是脱离生产实际的表现。了解各种加工特点，是为了能更高效率地生产，也为了降低零件制造的成本。

【教学思路设计】

注意通过快、慢走丝性能比较来学习慢走丝切割机床的特点，及加工工艺的分析，找出共同点和不同点。通过对比法来学习。

【教学安排】

理论教学2学时，实践教学2学时，共4学时。

【教学过程】

一、CA20慢走丝线切割加工机床

采用铜丝作电极丝，走丝速度为0.2 m/s，与快走丝10m/s相比较，仅为快走丝速度的50分之一，所以称为慢走丝加工。加工表面粗糙度可达0.1～1.6 um，精度达±0.005 mm，慢走丝用的黄铜电极丝只能使用一次就得更换新丝，不能重复使用，所以耗材非常严重，且机床维护成本也很高。慢走丝机床仅应用于精密冲裁模、电动机端子模和高精度样板的加工，如图4—25所示。

1.TECCUT自动生成系统介绍

可根据输入的工艺数据生成一个合适的TEC参数文件。生成步骤为：工件描述——创建TEC文件——输入参数——生成工艺文件。具体步骤如下：

a．新建一个TEC文件。系统进入TECCUT对话框输入信息，如图4—28所示。

b．选择电极丝的种类和直径，如图4—29、30所示。

c．选择工件材料，如图4—31所示。

d．选择工件高度，如图4—32所示。按最厚处为准。

e．选择加工类型，含表面粗糙度Ra、精度与速度参数和有无锥度等三个方面，如图4—33、34、35所示。

2.CA20工艺参数选择

如表4—4所示，包括放电模式、放电电流大小、空载电压、短路电流、放电功率、脉冲宽度、短路脉冲限制、伺服模式、恒定速度、伺服调节、加工类型、切割策略、冲液压力、电导率等十余项参数的选择。

二、齿轮模具型腔慢走丝线切割加工

1.图样

如图4—1所示齿轮塑料模具型腔的加工，由于内齿轮的轮齿表面的粗糙度值为0.2 um，要求很高，用快走丝的线切割加工机床是无法完成的。所以,选用慢走丝的线切割机床来加工齿轮塑料模具。注塑时模具要求承受高温、高压的熔塑,塑料的挤压力及料流的摩擦力，要求模具型腔具有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性。

2.准备

1）毛坯如图4—2所示。毛坯内孔?18作为切割中心定位用的工艺孔，对表面质量要求较高。

2）程序准备

a．轮廓绘画：进入FIKUS线切割软件的CAD界面，如图4—3所示。点击绘图——实用工具——齿轮，如图4—4所示——弹出齿轮定义——输入参数，如图4—5所示。

b．切割参数设置：点击“线切割”图标，进入CAM界面，如图4—6所示——“新建路径”，如图4—7所示——选机床类型，并输入程序名。如内齿轮，并输入加工零点：X0、Y0、Z0——确定——“新建零件”，如图4—8所示——输入工件厚度H和角度值——“选择X、Y”,绘制轮廓线——回车，如图4—9所示——“引入路径”——选择“两点/长度”，如图4—10所示——“指定轮廓的起点”——选择轮廓上适当的一点——打开小键盘输入X0、Y0、Z6——确定生成如图4—11所示——“快速向导”——输入：丝径0.2 mm，切割4次，

锥度因子=2,如图4—12所示——“快速向导”——确认。

e．轨迹计算及程序生成：

右击程序管理器（图4—13）中的内齿轮——弹出菜单“计算”——生成程序的相关计算。同样方法点击“模拟”执行模拟加工，如图4—14、15所示；点击“后处理”——输入CNC程序号NCL（图4—16）——按“后处理”——执行后处理，生成并保存加工程序NCL.ISO。

3.加工过程

1）程序输入与校验

用U盘将程序NCL.ISO拷贝到机床控制器D盘的位置，如图4—17。注意校验几何轨迹。

2）创建TEC文件

a．文件创建——直接调用已生成的TEC文件，如图4—18所示。

b．文件检查——检查并调整参数，如图4—19所示——“保存”，或另存为新文件，如图4—20所示。

3）夹紧

如图4—21所示，工件悬伸出一角，便于轮廓切割，用百分表找正。

4）穿丝

利用上喷嘴冲液惯性将电极丝传入?18孔中，如图4—22所示。

5）定位加工起始点

利用找正功能，做加工起始点的定位及运丝系统准备，保喷嘴端

面与工件上表面间隙在0.08～0.1mm左右。

6）设定修切流量值

手动调整流量计，达到工艺参数要求的修切流量值。

7）切割加工

如图4—23所示——选加工文件NCL.TEC文件——设置“旋转角度”“缩放比例”——启动“放电加工”——进入“优化”页，修改加工参数，确认加工的几何轨迹——按手控盒上的“启动键”开始加工——监视加工过程，如图4—24——查看实际加工轨迹——加工完毕——取下工件。

8）检测，如表4—1。

三、小结

1.慢走丝线切割机床是线切割机床的另一种类型，由于走丝速度仅为快走丝机床的1/50，所以切割工件的精度高，表面质量好。但机床价格高，走丝只能应用一次，加工速度慢，所以使用成本很高。一般情况下，应尽量使用快走丝线切割机床。

2.CA20慢走丝线切割机床的表面加工粗糙度可达到0.2 um要求，使用时，应进入FIKUS的线切割CAD界面。切割时进入CAM界面，计算轨迹并生成程序，完成加工。