数控线切机床的操作与编程.ppt

数控线切割机床 线切割加工——属于脉冲放电加工，要求被加工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。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。所以，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，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。 6.1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。 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序指令控制沿X、Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。 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。 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。（1）快走丝线切割机床 1）线电极运行速度较快(300～700m／min)。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。3）常用线电极为：钼丝(Φ0.1～Φ0.2mm)。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响，其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要高。6）尺寸精度：0.015～0.02mm。7）表面粗糙度Raɑ：1.25～2.5μm。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。 （2）慢走丝线切割机床 1）线电极运行速度较低(0.5～15m/min)。2）线电极只能单向运动，不能重复使用，这样可避免电极损耗对加工精度的影响。3）丝电极有：紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金，直径一般为0.1～0.35mm。4）工作液：去离子水、煤油。5）尺寸精度：±0.001mm6）表面粗糙度：Ry0.3μm。 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、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。 表6-1为DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数。 表6-2为快、慢速走丝线切割加工的特点比较。 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、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。1. 加工模具 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、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，用线切割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。 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(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。将悬臂放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，并且在结构工艺上容易保证与储丝筒的同轴度安装要求。(2) 为了保证储丝筒上整齐排绕钼丝，不出现叠丝现象，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。 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)。 (3) 储丝筒组合件由三相四极交流马达通过弹性联轴节直接带动，保证钼丝走速为8～10 m/s。