线切割程序的编制及机床的操作

图1-1 零件图形

2、编程与加工要求： 
1）根据电极丝实际直径，正确计算偏移量。 
2）根据图形特点，正确选择引入线位置和切割方向。 
3）根据材料种类和厚度，正确设置脉冲参数。
4）根据程序的引入位置和切割方向，正确装夹工件和定位电极丝。 

[知识点] 

    线切割加工工艺（偏移量的计算，引入、引出线位置的确定和切割方向的选取），线切割自动编程、线切割机床操作。 

[学习内容] 

一、线切割加工工艺 

1、线切割加工原理 

    数控线切割机床加工是利用不断运动的电极丝与工件之间产生火花放电，从而将金属蚀除下来，实现轮廓切割的。 

2、偏移量的确定 

    编程时都是以电极丝中心按照图样的实际轮廓进行编程的。但在实际加工中，所采用的电极丝有一定的直径，电极丝与被加工材料之间有一定的放电间隙。因此，要加工出工件的外形轮廓（即凸模类零件），电极丝中心轨迹应向外偏移。要加工内孔（即凹模类零件），电极丝中心轨迹应向内偏移（如图1-2所示）。 
    偏移量＝实际电极丝半径＋单边放电间隙。

图1-2 轨迹偏移方向

3、 正确选取引入、引出线位置和切割方向 

（1）起始切割点（引入线的终点）的确定 
    加工中，由于电极丝返回到起始点时很容易造成加工痕迹，使工件精度受到影响，所以为了避免这一影响，起始切割点的选择原则如下： 
    1）首选图样上直线与直线的交点，其次是选择直线与圆弧的交点和圆弧与圆弧的交点。 
    2）当切割工件各表面粗糙度要求不一致时应在较粗糙的面上选择起始切割点。 
    3）当工件各面粗糙度相同时，又没有相交面，起始切割点应选择在钳工容易修复的凸出部位。 
    4）避免将起始切割点选择在应力集中的夹角处，以防止造成断丝、短路。 
（2） 引入、引出线位置与切割路线的确定 
    凸模引入线长度一般取3~5㎜，其切割路线选择与工件的装夹有关。选择原则是使工件与其夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端。例如：切割图1-3所示凸模零件，后图合理。引出线一般与引入线重合。

图1-3 切割路线选择

    凹模穿丝点多取在凹模的对称中心，起始切割点（引入线的终点）的选取除考虑上述原则外，还应考虑选取最短路径切入且钳工容易修复的位置。 

二、线切割自动编程 
    不同厂家生产的自动编程系统有所不同，具体可参见使用说明书。本处以CAXA线切割V2系统为例，说明自动编程的方法。 
    CAXA软件中进行自动编程的步骤：绘图——生成加工轨迹——生成3B代码（或G代码）程序——程序传输。 
１、绘图　　

    利用CAXA软件的CAD功能能很方便的绘出加工零件图，为作引入线方便，可把图形的左上角移到（0，0）点（如图1-4所示）。

图1-4 绘制零件图

2、生成加工轨迹 
（1）点击“线切割”菜单下的“轨迹生成”（如图1-5所示）。

图1-5 选择轨迹生成

（2）系统弹出[线切割轨迹生成参数]对话框。切割参数项[切入方式]有三种： 

    [直线]切入：电极丝直接从穿丝点切入到加工起始点。 

    [垂直]切入：电极丝从穿丝点垂直切入到加工起始段。 

    [指定切入点]切入：此方式要求在轨迹上选择一个点作为加工的起始点，电极丝直接从穿丝点切入到加工起始点。 

    其它参数可采用默认值。 

    已知电极丝直径为0.18mm，单边放电间隙为0.01mm，则电极丝偏移量为0.1mm。如图示填写切割参数和偏移量参数，单击确定（如图1-6、1-7所示）。

图1-6 切割参数设置 

（3）系统提示[选择轮廓]，选取所绘图（如图1-8），被选取的图变为红色虚线，并沿轮廓方向出现一对反向箭头，系统提示[选取链拾取方向]，如工件左边装夹，引入点可取在工件左上角点，并选择顺时针方向箭头，使工件装夹面最后切削。

图1-8 加工轮廓选取

（4）选取链拾取方向后，全部变为红色，且在轮廓法线方向出现一对反向箭头，系统提示[选择切割侧边或补偿方向]，因凸模应向外偏移，所以选择指向图形外侧的箭头（如图1-9所示）。

图1-9 补偿方向选取

（5）系统提示[输入穿丝点的位置]（如图1-10所示），键入0，5，即引入线长度取5mm，回车。

图1-10 输入穿丝点

（6）系统提示[输入退出点（回车与穿丝点重合）] （如图1-11所示），直接回车，穿丝点与回退点重合，系统按偏移量0.1mm自动计算出加工轨迹。凸模类零件轨迹线在轮廓线外面（如图1-12所示）

图1-11 输入退出点 

3、生成代码 
（1） 选取线切割菜单下的[生成3B加工代码]（如图1-13所示）。

图1-13 选择生成3B代码

（2） 系统提示[生成3B加工代码]对话框，要求用户输入文件名，选择存盘路径，单击保存按钮（如图1-14所示）。

图1-14 程序存盘

（3） 系统出现新菜单，并提示[拾取加工轨迹]，选绿色的加工轨迹，右击结束轨迹拾取，系统自动生成3B程序，并在本窗口中显示程序内容（如图1-15所示）。

图1-15 程序内容

4、程序传输 
    程序可通过多种方式传输到机床。 

三、线切割机床操作 

1、现场了解线切割机床的组成及功能。 
2、现场了解机床及控制柜面板上各按钮作用。 
3、线切割机床的操作方法 。 

（一） 工作前应作如下检查 

1、开控制台电源，让电脑进入工作状态。 
2、开机床总电源，检查上下导轮和导电块上是否有污物，检查贮丝筒行程开关位置，开油泵，检查上下水道是否畅通。 
3、开机后应按设备润滑要求，对机床有关部位注油润滑。 
4、检查电极丝的垂直度。 

（二） 加工 

1、看清图纸，根据工艺要求确定找正基准，选择工件变形小的切割路线，编制引入程序，按工件厚度，材料种类和技术要求选择高频电源加工参数。相关工艺参数的调节可参阅相关机床说明书。 
2、装夹工件之前，首先消除残余应力（去磁），然后确认工件位置是否在行程范围之内。 
3、穿丝，检查电极丝是否在导轮槽内及导电块上，锁住电机，然后开机床运丝开关——开油泵——开断丝保护及自动停机开关——高频打开，开始切割。 
4、加工过程中注意观察加工电流，调节变频速度，防止烧丝，断丝及短路现象。 
5、工件切完后，先关高频电源——关油泵——关运丝开关——拆下工件洗干净——自验。 

[小 结] 

    通过本项目的教学，应掌握线切割加工中基准件偏移量的计算，凸模引入、引出线位置的确定和切割方向的选取，CAXA线切割自动编程的步骤和方法，机床操作的方法和步骤。 

[思考与练习] 

1、按下图所示零件尺寸，编写凸模的加工程序，并在机床上加工出符合图纸尺寸的工件。已知：材料厚度为8mm ，材料为45钢。

图1-16 零件图形

2、按图1-16所示零件尺寸，编写凹模的加工程序，并在机床上加工出符合图纸尺寸的工件。