数控加工技术 课件 (刘兴良) 第7、8章 数控线切割编程、 自动编程.pptx

第七章数控线切割编程;

第一节线切割加工原理;

二、线切割加工的原理

线切割加工是电火花加工的一项分支技术，它是将电火花加工的电极做成可移动的金属丝(铜丝或钼丝)对工件进行电火花放电，在工件上切出窄缝，即切割成型，如图7-1所示。

线切割机床之所以为数控机床，是因为它的工作台是两个方向用数控系统控制，通过伺服电动机驱动工作台移动。二轴(X、Y)联动的数控切割可加工二维轮廓零件。当前更先进的线切割机床已经发展到三轴、四轴的联动，可以切割复杂的空间曲面。;;

三、线切割加工的特点

除了具有前面与电火花加工共同的特点外，线切割加工还具有以下特点。

1.节省工具电极

线切割用电极丝作电极，无工具电极，降低了成型工具电极的设计和制造费用，缩短了生产准备周期和加工周期。

2.加工零件复杂

由于电极丝较细(直径为0.1mm～0.2mm)，因此切割线可以加工窄缝、微细异形孔等形状复杂的工件。;

3.电极损耗小

电极丝加工时要不断地往复移动，所以单位长度电极丝损耗少，对加工精度影响小。

4.加工精度高

线切割加工的精度很高，高速走丝线切割的加工精度为0.01mm～0.02mm，低速(慢走丝)线切割的加工精度为0.005mm～0.002mm。;

5.粗糙度小

高速走丝线切割一般粗糙度Ra?=?5～2.5，而低速走丝线切割一般粗糙度Ra可达1.25，最小为0.2。

6.切割速度低

线切割的切割速度以切割面积来计，单位为mm2/min，一般高速走丝切割速度为40mm2/min～80mm2/min。由此可见，线切割的生产效率较低。;

四、线切割加工的应用

1.加工特殊材料

切割某些高硬度、高熔点的金属时，使用机械加工的方法几乎是不可能的，而采用线切割加工既经济又能保证精度。

2.加工复杂零件

线切割可以加工一些形状复杂的零件，比如各种型孔、型面、特殊齿轮、凸轮、样板、成型刀具等，还有的要求清根的零件，用线切割加工更方便，如图7-2所示。

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3.加工刚性差的零件

一些薄壁件??刚性很差，采用线切割加工无切削力，能保证精度。如图7-3所示，薄壁套筒上的方槽，只有用线切割加工才行。;

4.加工模具零件

电火花线切割加工主要应用于冲模、挤压模、塑料模、电火花型腔模的电极加工等。由于电火花线切割加工机床加工速度和精度的迅速提高，目前已达到可与坐标磨床相竞争的程度。;

五、线切割加工的过程

线切割加工的过程与前面其他加工方法的加工过程基本相似，包括读图、工艺分析、编程序、程序输入、控制机床加工，如图7-4所示。;

第二节线切割编程的工艺分析;

2.被加工位置(切割位置)

首先确定被加工零件的位置，其次选择合适的机床，然后确定切割时钼丝穿线孔的位置，等等。

3.工件的材料

了解材料加工性如何、热处理状态、内应力大不大、切割后工件是否会变形。;

4.切割起点的选定

起点选择很重要，它直接决定了后续加工是否正确，以及工件能不能按要求加工。一般起点选择分两种情况：

(1)切割凹模或内型零件时，要加工工件的内腔结构，应选择在中间部分打穿丝孔，如图7-5所示。

(2)切割凸模时，要加工工件的外廓，可以从边上起始，也可以打穿丝孔。;;

5.工件的装夹

线切割无需很大切削力，工件只需稍许用力夹紧即可。只是夹紧前要找正、定位，以使切割轨迹能按编程的要求移动。常用的夹具有虎钳、压板(如图7-6所示)。若批量生产，则可用专用夹具。;;

二、切割轨迹的确定

1.确定钼丝的偏移量

因为线切割加工是电火花加工，电火花放电需要钼丝与工件之间有放电间隙，使钼丝的中心轨迹与被加工轮廓有一个偏移量。如图7-7所示，图(a)为加工外轮廓，图(b)为加工内轮廓。因此，工件加工的实际尺寸还应考虑放电间隙和钼丝半径，如图7-8所示。;;;

偏移量的计算方法如下：

其中：d为钼丝直径；z为放电间隙(快走丝时，z=0.01mm～0.02mm)。;

2.切割路线的方向

切割方向选择应考虑工件材料的变形问题，因为线切割加工的工件常常都是淬硬的零件，经过热处理的冷热变化，其内应力往往比较大。线切割加工是将工件上大块余量去掉，其内应力会重新分布，引起工件变形。若切割方向不适合、不合理，会使工件产生严重变形而影响零件加工的精度。如图7-9(a)所示，第一种路线的第一段切割路线太长，变形影响比较大；如图7-9(b)所示，第二种路线中的一段切割路线短，内应力变形影响小，精度就要高一些。为减少变形，应选取第二种路线。;;

3.切割起点

切割起点的选择，对工件的变形、工件