线切割编程课件

机电系：李家峰QQ:370580677模具数控加工技术——项目十一线切割机床编程1、线切割机床组成；2、线切割加工原理；3、线切割加工工艺参数；4、3B编程的格式及基本方法；5、线切割三维作品设计方法。一、任务图编程的相关知识二、应用3B指令完成任务图的程序编制重点：3B编程的格式及基本方法难点：线切割加工的基本原理项目十一线切割机床编程本节主要内容项目十一线切割机床编程3B编程加工任务图项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础1、数控线切割的应用（1）加工模具。（2）加工电火花成形加工用的电极。（3）加工零件。（4）稀有、贵重、超硬金属材料的加工。项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础1、数控线切割的应用常见数控线切割加工的零件a）各种形状及键槽b）齿轮内外齿形c）窄长冲模d）斜直纹表面曲面体e）各种平面图案项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础2、基本概念电火花加工属于一种特种加工的方法，该项技术在20世纪40年代开始研究并逐步应用与生产。它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬间产生的高温把金属腐蚀下来。因放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。主要的加工方式：1）电火花成型加工2）电火花线切割加工（简称线切割）项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础2、基本概念2）电火花线切割（Wire-cutElectricalDischargeMachining，简称WEDM），有时又称线切割。线切割是利用连续移动的细金属导线（称作电极丝）作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀(特别是硬材料、行状复杂零件），对工件切割成型。线切割可以加工各种高熔点、高硬度、高强度、高纯度和高韧性材料，广泛用于模具制造中。项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础3、电火花线切割原理工件接脉冲电源的正极，电极丝（钼丝或铜线）接负极，加上高脉冲电源后，在工件与电极丝之间产生很强的脉冲电场，使期间的介质被电离击穿，产生脉冲放电。电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替（或单向）运动，在电极丝和工件之间浇注工作介质，在机床数控系统的控制下，工作台相对电极丝按预定的程序路线运动，从而切割出需要的工作形状。项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础3、电火花线切割原理a、工件及其运动方向b、线切割加工装置原理图项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础4、常用线切割机床根据电极丝走丝方式的不同，数控线切割机床分为快走丝线切割机床；慢走丝线切割机床。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Rɑ：1．25～2.5μm。⑧一般尺寸精度最高可达到：0．01mm，表面粗糙度Rɑ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。项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础4、常用线切割机床机床型号：DK772525基本参数代号(工作台横向行程250mm)7型别代号(快速走丝线切割机床，慢走丝是6)7组别代号(电火花加工机床)K机床特性代号(数控)D机床类别代号(电加工机床)项目十一线切割机床编程一、线切割加工基础5、线切割技术主要特点（1）加工中不存在显著的机械切削力，无论工件硬度和刚度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。但无法加工非金属导电材料。（2）可以加工小孔和复杂形状零件，可以加工内轮廓直角，但无法加工盲孔。（3）电极丝损耗小，加工精度高。（4）加工时产生的切缝窄，金属蚀除量少，有利于材料的再利用。（5）工件材料过厚时，工作液较难进入和充满放电间隙，会对加工精度和表面粗糙度造成影响。（6）加工过程中可能会在工件表面出现裂纹、变形等问题，加工之前应适当热处理和粗加工，消除材料性能和毛坯形状的缺陷，提高加工精度。（7）通过数控编程技术对工件进行加工，可对加工参数进行调整，易于实现自动加工。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订1、零件图的工艺分析不适合或不能使用电火花线切割加工的工件，有如下几种：1）表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进行手工研磨的工件；2）窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不允许带有电极丝半径加放电间隙所形成的圆角的工件；3）非导电材料；4）厚度超过丝架跨距的零件；5）加工长度超过x，y拖板行程长度，且精度要求较高的工件。在选择切割点位置时应注意以下几点：（1）起割点尽可能选择在几何图形的拐角处，有多个拐角点时，优先选择直线与直线相交处，其次选择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角处。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线a)不合理b)可用c)最好（2）起割点尽可能选择在工件表面粗糙度或精度要求低的一侧。（3）起割点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面上。（4）为了防止切割中工件内应力释放引起工件变形和凹模零件的完整性，可在穿丝点与起割点间加入一段切割轨迹以改善这种影响。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线a)不合理b)合理正确的切割路线能减少工件变形，容易保证加工精度。为避免材料内部组织和内应力对加工精度的影响，除了考虑工件的坯料中取出位置外，还必须合理选择程序的走向和起点。（1）应从远离夹具的方向开始加工，最后的路线应靠近夹持部分，可减少由于材料切割后残余应力重新分布引起的变形，如图所示。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线如图所示。加工程序引入点为A，起点为a，则走向可有：①A-a-b-c-d-e-f-a-A②A-a-f-e-d-c-b-a-A如选②走向，则在切割过程中，工件悬留在被切缝af切开后易变形的部分，会带来较大误差。如选①走向，就可减少或避免这种影响。如加工程序引入点为B点，起点为d，这时无论选哪种走向，其切割精度都会受到材料变形的影响。程序起点对加工精度的影响二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线项目十一线切割机床编程（2）精度要求高，应在工件内预制穿丝孔，再从穿丝孔开始加工，以免当从坯料切开处变形，如图所示。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线（3）在一块毛坯上切出两个以上的零件时，不应一次切割出来，而应从不同穿丝孔开始加工，如图所示。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线（4）不能沿工件端面加工，避免放电时电极丝单向受电火花冲击力，使电极丝运行不稳定，而加工路线距端面距离应大于5mm，以保证工件结构强度少受影响而不发生变形，确保尺寸和表面精度。（5）切割孔槽类工件时，可采用多次切割法以减小变形，保证精度，如图所示。1—第一次理论切割路线；2—第一次切割后实际图形；3—第二次切割的图形项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订2、合理地确定切割路线项目十一线切割机床编程切入位置的选择a）凹模b）凸模二、数控线切割加工工艺的制订3、穿丝孔和电极丝切入位置的选择(a)凸模(b)凹模一般穿丝孔常用直径为φ3mm~φ10mm。项目十一线切割机床编程二、数控线切割加工工艺的制订3、穿丝孔和电极丝切入位置的选择1）编程简介项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制1、数控线切割加工编程基础数控线切割编程与数控车床、铣床、加工中心的编程过程一样，也是根据零件图样提供的数据，经过分析和计算，编写出线切割机床数控装置能接受的程序。编程方法分手工编程和自动编程两类。自动编程是采用计算机软件自动编程，即CAD/CAM软件。手工编程有国际标准ISO代码格式、3B、4B、RB代码格式等，我国统一采用3B程序格式，即BXBYBJGZ。2）坐标系的建立项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制1、数控线切割加工编程基础面对工作台的左右方向即丝架伸出方向平行的方向为X轴，左边为负，右边为正。面对工作台的前后方向即丝架伸出方向垂直的方向为Y轴，前为正，后为负。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制2、数控线切割加工3B格式程序编制BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令1、BBB1000GYL32、B5000B8000B8000GYL33、BBB51500GYL34、B1500BB1500GXSR45、BBB2500GXL36、DD编程示例项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令1）分隔符B在程序中起着将X、Y和J数值分隔开的作用，以免混淆。2）X、Y坐标值的确定以直线的起点为原点，建立直角坐标系，X、Y表示直线终点的坐标系绝对值。其单位为μm，μm以下应四舍五入。若直线与X轴或Y轴重合，X、Y的值均可写为0。当X或Y为零时，X或Y值均可不写，但分隔符号必须保留。2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线3）计数方向G的确定（有GX和GY两种）以直线的起点为原点，建立直角坐标系，取该直线终点坐标系绝对值的坐标轴作为计数方向。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制|Ye||Xe|时，取GY；|Xe||Ye|时，取GX；|Xe|=|Ye|时，取GX或GY均可。大2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线4）计数长度J的确定当计数方向确定后，计数长度J是指被加工图形在计数方向坐标轴上的投影长度（即绝对值）的总和，以μm为单位。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线5）加工指令Z的确定加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同分为L1、L2、L3、L4。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令a)坐标轴不重合b)坐标轴重合2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线6）直线3B编程总结：（1）X、Y计算终点对起点，取终点坐标的绝对值。（2）计数长度J和计数方向G取终点坐标X、Y的大值（绝对）。（3）加工指令看象限和方向。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线7）编程举例1加工如图所示斜线OA，终点A的坐标为Xe=17mm，Ye=5mm，写出加工程序。项目十一线切割机床编程三、数控线切割的程序编制BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线其程序为：B17000B5000B17000GxL1在斜线段的程序中X和Y值可按比例缩小同样倍数，故程序可写为：B17B5B17000GxL1项目十一线切割机床编程7）编程举例2加工如图所示与正Y轴重合的直线段，长度为22.4，写出加工程序。BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线其程序为：BBB22400GYL2或：B0B22400B22400GYL2三、数控线切割的程序编制项目十一线切割机床编程7）编程举例3加工如图所示零件(夹持部分在左侧)，写出加工程序。2、数控线切割加工3B格式程序编制——直线参考程序：BB5000B5000GYL2B60000BB60000GXL1B10000B20000