3电火花线切割编程、加工工艺及实例
第三章电火花线切割加工
(1)3B代码简介
• 我国常用的3B编程代码格式为:
–B x B y B J G Z
• 5)加工指令Z :
–传送被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的加工直线
–直线在一、二、三、四象限时,用L1、L2、L3、L4表示 –圆弧起点在一、二、三、四象限时,分别用SR1、SR2、SR3、
SR4或NR1、NR2、NR3、NR4表示(SR:顺圆,NR:逆圆)
• G82——半程移动指令,G82使加工位置沿指定 坐标轴返回一半的距离,即当前坐标系中坐标 值的一半的位置
• G84—校正电极丝指令,G84指令能通过微弱放 电校正电极丝与工作台的垂直,在加工前一般 要先进行校正。
第三十九页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
系统辅助功能指令M
• M00——程序暂停,按“回车”键才能执行 下面程序,丝电极在加工中进行装拆前后应 用;M02——程序结束,系统复位;
第七页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
第八页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
第九页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
1)床身
• 铸件 • 安装固定基础
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2)工作台
• 安装工件并实现工件进给的部份 • 分别由两台步进电动机驱动,通过滚珠丝杠螺
母副传动
1—床身 2—下拖板
第二页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
电火花线切割加工示意图
• 1—数控装置 2—贮丝筒 3—导轮 4—丝电极 5—工 件 6—喷嘴 7—绝缘板 8—脉冲发生器 9—油泵 10—油箱 11—步进电机
第三页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
(2)电火花线切割加工特点
•与电火花成型相比,电火花线切割加工有如下特点:
第三章电火花线切割
三、工作液循环系统:
作用:与电火花穿孔机床相同 工作液的类型: 高速走丝:专用乳化液 (有多种,各有其特点,新型) 低速走丝:去离子水 煤油(在特殊情况下) (自来水导电,不仅影响恢复电极间的绝缘性, 而且还产生电解作用,所以要把水中的离子去除 后才可使用)
工作液循环装置的组成:工作液泵、液箱、 过滤器、管道、流量控制阀等。
3、预置进给速度对工艺指标的影响 预置进给速度(进给速度的调节或变频调 节)对加工速度、加工精度、表面质量都 有很大影响。(原因)
四、合理调节变频进给的方法: 1、用示波器观察和分析加工状态的方法 2、用示电压电流表观察分析加工状态的 方法 3、按加工电流和短路电流的比值调节 4、计算出不同空载电压时不同的β值。
3、桥式支撑方式
采用两块支撑垫铁 架在双端夹具体上,其特 点是通用性强,装夹方便。 对大、中、小工件装夹都 比较方便。
4、板式支撑方式
板式支撑夹具可以根 据经常加工工件的尺寸而 定,可呈矩形或圆形孔, 并可增加X和Y两方向的 定位基准。它的装夹精度 高,适于常规生产和批量 生产。
5、复式支撑方式 复式支撑夹具是 在桥式夹具上,再装 上专用夹具组合而成。 它装夹方便,特别适 用于成批零件加工, 还可节省工件找正和 调整电极丝相对位置 等辅助工时,又可保 证工件加工的一致性。
2、表面粗糙度 和电火花加工表面粗糙度变化规律一 样一样。 (高速走丝机床和低速走丝机床的比较) 用高速走丝的方法切割工件时,在切割出 表面的进出口两端附近,往往有黑白相间 交错的条纹,其中黑的微凹,白的微凸, 电极丝每正反换向一次,便有一条黑白 条纹。
电火花线切割
电火花线切割加工
授课人:孙伟航
第三章 电火花线切割加工
3.1电火花线切割原理及特点
目 3.2电火花线切割机床和基本结构
3.3电火花线切割控制系统和编程技术
录
3.4 影响电火花线切割工艺指标的因素
3.5 电火花线切割加工工艺及其扩展应用
第三章
电火花线切割加工
电火花线切割加工,有时又称线切割 。其基本工作原理是利用连续移动的细 金属丝(称为电极丝)作电极,对工件 进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型 。
第三章 电火花线切割加工
线切割技术特点
(1)加工中不存在显著的机械切屑力,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,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。
第三章 电火花线切割加工
1、用示波器观察和分析加工状态。
• 它不仅直观而且还可以测量脉冲电源的各种电参数。
第三章 电火花线切割加工
第三章 电火花线切割加工
2、用电压表和电流表观察分析加工状态
• 调节变频进给旋钮,使电压表和电流表的指 针摆动最小(最好不动),即处于较好的加 工状态
第三章 电火花线切割加工
直线(斜线) LI L2 L3 L4 顺圆 SRI SR2 SR3 SR4 逆圆 NRI NR2 NR3 NR4
第三章 电火花线切割加工
(1)直线加工指令
Y
L2
L1
O
x
L3
L4
第三章 电火花线切割加工
(1)直线加工指令特例
Y
当直线位于Y轴 正向上记作L2
电火花线切割编程加工工艺及实例
切割路径规划
避免频繁换向
在切割过程中,应尽量减少电极丝换向的次数,以降低对电极丝的损耗和避免 影响切割精度。
考虑热影响
在规划切割路径时,应考虑到加工过程中产生的热量对工件的影响,合理安排 切割顺序和冷却时间。
切割速度与进给速度
切割速度选择
根据工件材料、厚度及切割质量要求选择合适的切割速度,切割速度过快可能导 致断丝或降低加工质量,过慢则影响加工效率。
电火花线切割编程加 工工艺及实例
目录
CONTENTS
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程技术 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割加工实例 • 电火花线切割加工质量与控制
01 电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
高精度加工
材料适应性强
加工复杂形状
环保节能
电火花线切割加工( Wire Electrical Discharge Machining ,简称WEDM)是一种 利用连续移动的细金属 丝作为电极,对工件进 行脉冲放电切割的加工 方法。
加工特点
钛合金硬度大、熔点高,对切割工艺和设备要求较高。
加工工艺
选择合适的电极丝和脉冲电源,优化切割参数和冷却方式,确保钛合金零件的加工质量和 安全性。同时需注意合理选用电极丝材料和规格,以及调整工作液的成分和压力,以确保 加工过程的稳定性和切割质量的可靠性。
05 电火花线切割加工质量与 控制
加工精度与误差分析
加工精度
电火花线切割能够实现高精度的加工,其精度主要取决于机床的精度、电极丝的直径、切割速度和进给速度等因 素。
误差分析
误差来源主要包括机床误差、电极丝误差、工件装夹误差、编程误差等,通过对误差来源的分析,可以采取相应 的措施减小误差,提高加工精度。
数控电火花线切割机床3B格式编程举例
B5000 BB010000GySR2
例4 加工如图j所示的1/4圆弧,加工起点A(0.707,0.707),终点为B(-0.707,0.707),试编制程序。
相应的程序为:
B707 B707 B001414GxNR1
Hale Waihona Puke 由于终点恰好在45°线上,故也可取Gy,则
B707 B707 B000586GyNR1
相应的程序为:
BBB021500GyL2
图g 加工斜线图 h 加工与Y轴正方向重合的直线图 i 加工半圆弧
图j 加工1/4圆弧 图k 加工圆弧段
例3 加工如图i所示圆弧,加工起点的坐标为A(-5,0),试编制程序。
其程序为:
数控电火花线切割机床3B格式编程举例
2010-3-13 来源:本站收集 作者:佚名 【大 中 小】 点击:147 次
-
例1 加工图g所示斜线OA,终点A的坐标为Xe=17mm,Ye=5mm,写出加工程序。
其程序为:
B17000 B5000 B017000GxL1
例2 加工图h所示直线,其长度为21.5mm,写出其程序。
其程序为:
B2000 B9000 B025440GyNR2
�
例5 加工图k所示圆弧,加工起点为A(-2,9),终点为B(9,-2),编制加工程序。
圆弧半径:R=μm =9220μm
计数长度:JYAC=9000μm
JYCD=9220μm
JYDB=R-2000μm =7200μm
则JY= JYAC+ JYCD+ JYDB=(9000+9220+7220)μm =25440μm
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床,用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示,一般每切割10000mm2后,钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右,
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式,是用线状电极(钼丝或铜丝) 靠火花放电对工件进行切割,故称为电火花 线切割,简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持一定的表面粗糙度的切割过程中,单位时间内电极
丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度, 单位mm2/min, 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min, 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm,最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm,最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
第三章电火花线切割加工
偏差判断 进给 偏差计算 终点判断
直线
y
B
0
x
曲线
y
o
x
2.加工控制功能
(1)进给速度控制 –根据加工轨迹自动调整伺服进给速度,保持某一平 均放电间隙,使加工稳定,提高切割速度和加工精 度。 (2) 短路回退 –记忆路线,原路回退。 (3) 间隙补偿 –人工编程补偿。 –自动补偿 (4) 图形的缩放、旋转和平移 –图形的切割 –旋转功能:齿轮、电动机定转子等类零件的编程大 大简化,只要编一个齿形的程序,就可切割出整个 齿轮; –平移功能:跳步模具的编程。
一、机床本体
床身:一般为铸件,是坐标工作台、绕丝机构及丝架的支承和 固定基础。通常采用箱式结构,应有足够的强度和刚度。机床
内部安置电源和工作液箱。
坐标工作台:电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电 极丝的相对运动来完成对零件加工的。 走丝机构:走丝系统使电极以一定的速度运动并保持一定的张 力。
Y Q D 由于计数方向是GX, P 所以J=|OC| A C O N 由于计数方向是GY, 所以J=|OQ|+|QP|
B X
4.整个工件的编程举例
• 直线AB: – BBB40000GxL1 • 斜线BC: – B1B9B90000GyL1 • 圆弧CD – B30000B40000B60000GxNR1 • 斜线DA – B1B9B90000GyL4
• 脉冲电源
– R-C脉冲电源 – 晶体管脉冲电源
三、工作液循环系统
• 工作液的作用是 – 加工介质 – 冷却作用 – 排除电蚀产物 • 工作液循环系统:连续充分供给清洁的工 作液,以保证脉冲放电过程稳定而顺利地 进行。 • 快走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液:种类繁多的专用乳化液 – 工作液循环与过滤装置主要包括:工 作液箱、工作液泵、流量控制阀、进 液管、回液管、过滤网罩等。 • 慢走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液:去离子水,精加工时用煤油 – 工作液循环系统:去离子水系统
3电火花线切割加工0806
3 电火花线切割加工电火花线切割加工(Wire Cut Electrical Discharge Machining, Wire Cut EDM, 简称WEDM)是在电火花加工基础上于20世纪50年代末发展起来的一种新工艺,是用线状电极(钼丝或铜丝)靠火花放电对工件进行切割,故称电火花线切割,有时简称线切割。
它已获得广泛的应用,目前国内外的线切割机床已占电加工机床的60%以上[1,2,3]。
3.1 电火花线切割加工原理、特点、分类及应用一、线切割加工的原理电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属丝(钼丝或铜丝)作电极对工件进行脉冲火花放电、切割成形。
如图3-1为高速走丝电火花线切割原理示意图。
利用细钼丝或铜丝6作工具电极进行切割,贮丝筒9使钼丝做正反向交替移动,加工能源由脉冲电源4供给。
在电极丝和工件3之间浇注工作液介质,工作台在水平面两个坐标方向按预定的控制程序,根据火花间隙放电状态作伺服进给移动,从而合成各种曲线轨迹,把工件切割成型。
图3-1 电火花线切割加工原理示意图1—坐标工作台2—夹具3—工件4—脉冲电源5—导轮6电极丝7—丝架8—工作液箱9—贮丝筒二、线切割加工的主要特点分析电火花线切割加工与电火花成型加工,其加工机理、生产效率、表面粗糙度等工艺规律基本相同。
但与电火花线成型加工相比,电火花线切割加工具有以下特点:1. 不需要制造复杂的成型电极,大大降低了成型工具的设计和制造费用,缩短了生产准备时间,加工周期短,成本低;2. 由于采用移动的长电极丝进行加工,单位长度电极丝的损耗较少,从而电极损耗对加工精度影响较小;3. 采用水或水基工作液,不会引燃起火,容易实现安全无人运转;4. 由于电极丝与工件之间始终有相对运动,线切割加工中一般没有稳定电弧放电状态;5. 由于电极丝比较细,能够方便快捷地加工异型孔、窄槽、薄壁等复杂形状零件,还可以进行套料加工,节省工件材料;6. 一般采用精规准一次成形加工,加工过程中一般不需要加工规准转换;7. 自动化程度高,操作方便,劳动强度低;三、电火花线切割的分类[4,5]电火花线切割机床按控制方式分有:靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和微机控制等,其中前两种方法现已很少采用。
电火花线切割加工工艺
在电火花成型加工中,脉冲间隔的变化对加工表面粗糙度影 响不大。在线切割加工中,在其余参数不变的情况下,脉冲 间隔减小,线切割工件的表面粗糙度数值稍有增大。这是因
为一般电火花线切割加工用的电极丝直径都在0.25 mm以下, 放电面积很小,脉冲间隔的减小导致平均加工电流增大,由
于面积效应的作用,致使加工表面粗糙度值增大。
分析图纸
准 备工 作 环 节
电极丝准备
上
丝
垂 直度 校 核
工件准备 打 穿丝 孔 工 件装 夹
电极丝定位
编程
工艺分析 选 择工 艺 基 准 确 定切 割 路 线 编 写加 工 程 序
加工
图 线切割加工的步骤
检验 加工时间 加工精度 表 面粗 糙 度
3.3.2 线切割编程
目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能,即可 以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。
及加工较厚工件时取较大的放电峰值电流。
放电峰值电流不能无限制增大,当其达到一定
临界值后,若再继续增大峰值电流,则加工的稳定性变差,
加工速度明显下降,甚至断丝。
2.脉冲宽度ti
增大脉冲宽度ti,线切割加工的速度提高,表面粗糙
度变差。这是因为当脉冲宽度增加时,单个脉冲放电能量
增大,放电痕迹会变大。同时,随着脉冲宽度的增加,电
例如,加工精密小零件时,精度和表面粗糙度是主要指标,加 工速度是次要指标,这时选择电参数主要满足尺寸精度高、表 面粗糙度好的要求。
加工中、大型零件时,对尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些, 故可选较大的加工峰值电流、脉冲宽度,尽量获得较高的加工 速度。
此外,不管加工对象和要求如何,还需选择适当的脉冲间隔, 以保证加工稳定进行,提高脉冲利用率。线切割程序与其它数控床的程序相比,有如下特点:
电火花线切割编程
电火花线切割编程前面讲过线切割加工的具体特点及其线切割加工的工艺规律,在具体加工中一般按图6-1所示步骤进行。
准备工作环节图6-1 线切割加工的步骤目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能,即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。
线切割程序与其它数控机床的程序相比,有如下特点:(1) 线切割程序普遍较短,很容易读懂。
(2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)格式和ISO格式。
其中慢走丝机床普遍采用ISO格式,快走丝机床大部分采用3B格式,其发展趋势是采用ISO格式(如北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。
6.1.1 线切割ISO代码程序编制1. ISO代码简介同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样,线切割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令(即辅助功能指令),具体见表6-6。
表6-6 常用的线切割加工指令对于以上代码,部分与数控铣床、车床的代码相同,下面通过实例来学习线切割加工中常用的ISO 代码。
例6.4 如图6-10(a)所示,ABCD 为矩形工件,矩形件中有一直径为30 mm 的圆孔,现由于某种需要欲将该孔扩大到35 mm 。
已知AB 、BC 边为设计、加工基准,电极丝直径为0.18 mm ,请写出相应操作过程及加工程序。
图6-10 零件加工示意图解 上面任务主要分两部分完成,首先将电极丝定位于圆孔的中心,然后写出加工程序。
电极丝定位于圆孔的中心有以下两种方法:方法一:首先电极丝碰AB 边,X 值清零,再碰BC 边,Y 值清零,然后解开电极丝到坐标值(40.09,28.09)。
具体过程如下:(1) 清理孔内部毛刺,将待加工零件装夹在线切割机床工作台上,利用千分表找正,尽可能使零件的设计基准AB 、AC 基面分别与机床工作台的进给方向X 、Y 轴保持平行。
(2) 用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到AB 边的左边,大致保证电极丝与圆孔中心的Y 坐标相近(尽量消除工件ABCD 装夹不佳带来的影响,理想情况下工件的AB 边应与工作台的Y 轴完全平行,而实际很难做到)。
电火花加工工艺及实例
精密零件的电火花加工
总结词
高精度、高表面质量、高稳定性
详细描述
电火花加工在精密零件加工中具有高精度、高表面质量和高度稳定性的特点。通过精确控制加工参数 和操作方法,可以制造出具有高精度和高表面质量的精密零件,满足各种高精度和高性能产品的需求 。
开发新的电火花加工电源和工具电极材料
高频脉冲电源
01
开发高频脉冲电源,提高加工速度和稳定性。
智能电源
02
开发智能电源,根据加工需求自动调整参数,提高加工效率和
精度。
新材料电极
03
研究新型电极材料,如陶瓷、金刚石等,提高电极的硬度和耐
磨性。
感谢您的观看
THANKS
多轴联动加工技术
采用多轴联动加工中心, 实现多轴同时控制,提高 加工速度和效率。
高效排屑技术
优化排屑系统,减少加工 过程中的排屑时间,提高 加工效率。
提高加工精度
高精度电极材料
采用高精度电极材料,如石墨、铜合金等,提高 电极的精度和稳定性。
精密定位技术
采用高精度定位系统,如光栅尺、激光干涉仪等 ,提高加工位置的精度和稳定性。
电火花加工工作液的选择与使用
工作液种类
电火花加工工作液主要有煤油、 机油、酒精等,选择合适的工作 液可以提高加工效率、减小电极
损耗和防止工件腐蚀。
工作液浓度
工作液的浓度对加工性能有很大 影响,浓度过高或过低都会影响 加工效果,应根据加工要求调整
工作液的浓度。
工作液循环
工作液的循环可以带走加工过程 中产生的热量和切削屑,保持加 工区域的清洁,提高加工精度和
电火花线切割编程
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
冷却液
选择合适的冷却液,以降 低切割过程中的热量和工 具磨损。
03 电火花线切割编程实例
简单零件编程实例
编程步骤
根据零件图纸,确定加工参数,如切割速度、进给速度、电极丝半径等。然后 使用编程软件,如AutoCAD或Mastercam,绘制零件图形并生成加工路径。 最后将加工路径传输到线切割机床上进行加工。
环保与可持续发展
关注环保和可持续发展, 研发低能耗、低污染的加 工技术,减少资源浪费。
未来挑战与机遇
技术创新与人才培养
01
加强技术创新和人才培养,推动电火花线切割编程技术的持续
发展。
市场需求与竞争
02
关注市场需求变化和竞争态势,及时调整产品和服务策略,满
足客户需求。
跨界合作与产业链整合
03Biblioteka 加强跨界合作和产业链整合,拓展业务领域和市场空间,实现
互利共赢。
05 结论
总结
电火花线切割技术是一种高效、高精度的加工方法,广 泛应用于机械、模具、航空航天等领域。
在编程过程中,需要根据工件材料、切割厚度、表面质 量要求等因素选择合适的电参数和机械参数。
编程是电火花线切割加工中的关键环节,合理的编程策 略可以提高加工效率、加工精度和降低加工成本。
随着计算机技术的发展,自动化编程和智能化编程已成 为电火花线切割技术的重要发展方向。
对未来研究的建议
深入研究电火花线切割的物理 机制和放电状态,为优化电参
数提供理论支持。
探索新型的电极丝材料和涂层 技术,以提高加工效率和延长
电极丝使用寿命。
结合人工智能和机器学习技术 ,开发高效、智能的编程算法 ,提高加工过程的自动化和智 能化水平。
电火花线切割加工工艺技术
穿丝路径规划
在穿丝过程中,应保持钼丝一定的张力,避免过松或过紧,以确保加工精度和延长钼丝使用寿命。
保持钼丝张力
在穿入导轮后,应调整钼丝的垂直度,确保其在加工过程中稳定运行,提高切割精度。
调整钼丝垂直度
根据工件形状、尺寸和加工要求,选择合适的装夹方式,确保工件稳定、不易变形。
感谢观看
THANKS
复合材料
热导率
材料的热导率决定了切割过程中热量散失的快慢,热导率高的材料能够更快地将热量传递出去,提高切割效率。
导电性
材料的导电性能直接影响电火花线切割加工的放电效果,导电性好的材料更容易产生电火花。
硬度
材料的硬度对切割精度和表面质量有较大影响,硬度较高的材料更难切割,容易造成刀具磨损。
03
材料存储和运输
确定装夹方式
工件找正
合理分配夹紧力
定期检查夹具
在装夹工件前,应进行找正处理,确保工件与机床坐标系对齐,提高加工精度。
根据工件材质、尺寸和加工要求,合理分配夹紧力,避免工件变形或夹伤。
定期对夹具进行检查和维护,确保其完好无损,提高装夹精度和稳定性。
在加工过程中出现断丝现象时,应及时停机检查,排除故障,如调整张力、更换新钼丝等。
脉冲宽度决定了单个脉冲的能量,脉冲宽度越大,能量越高,切割效率提高,但同时也会增加电极丝损耗和影响加工精度。
能量密度是脉冲宽度和脉冲电压的乘积,它决定了电火花线切割的加工能力和效率。
能量密度
脉冲宽度
脉冲间隔是指相邻两个脉冲之间的时间,脉冲间隔越长,放电时间越短,加工效率降低,但可以减少电极丝损耗和加工表面粗糙度。
电火花线切割加工工艺技术
现代加工技术-03电火花线切割
哈工大(威海) 现代加工技术
间隙补偿方法
Δ δ
r
Δ
δ r
凸体的加工
凹体的加工
31
哈工大(威海) 现代加工技术
二、线切割数控编程要点
编程方法
手工编程: 自动编程:根据图纸要求由计算机自动完成
程序代码形式
G指令(ISO标准代码) 3B指令
G指令编程方法 3B指令编程方法
哈工大(威海) 现代加工技术
哈工大(威海) 现代加工技术
零件
具有微细结构、窄缝、复杂型面和曲线的零件
49
哈工大(威海) 现代加工技术
线切割图案
50
立体蝴蝶
哈工大(威海) 现代加工技术
51
哈工大(威海) 现代加工技术
镂空
52
哈工大(威海) 现代加工技术
样件
53
哈工大(威海) 现代加工技术
实例
(3)加工零件 试制新产品时,用线切割在板料上直接割出 零件,例如切割特殊微电机硅钢片定转子铁心。由于不需另行 制造模具,可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、 变更加工程序比较方便,加工簿件时还可多片叠在一起加工。 在零件制造方面,可用于加工品种多,数量少的零件,特殊难 加工材料的零件,材料试验样件,各种型孔、凸轮、样板、成 型刀具。同时还可进行微细加工,异形槽和的加工等。
线切割加工主要应用于以下几个方面: (1)加工模具 适用于各种形状的冲模,还可加工挤压模、
粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。 (2)加工电火花成型加工用的电极 一般穿孔加工的电极以
及带锥度型腔加工的电极。对于铜钨、银钨合金之类的材料, 用线切割加工特别经济,也适用于加工微细复杂形状的电极。
线切割加工范例
线切割加工范例全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:线切割加工是一种常见的金属加工方式,它通过使用高压水流或电火花,将金属材料切割成所需的形状和尺寸。
在现代工业生产中,线切割加工被广泛应用于各种领域,包括汽车制造、航空航天、电子设备等。
本文将介绍线切割加工的工作原理、设备以及一些实际应用范例,希望能为您对线切割加工有更深入的了解。
一、工作原理线切割加工的工作原理主要分为两种,即高压水流切割和电火花切割。
1. 高压水流切割:高压水流切割是利用高达数千甚至数万psi的水流,通过喷嘴喷射出来,对金属材料进行切割。
水流在经过特殊设计的喷嘴后,形成高速的射流,对金属材料产生强烈冲击力,从而将其切割开。
高压水流切割具有切割速度快、精度高、无热变形等优点,适用于各种硬度的金属材料。
2. 电火花切割:电火花切割是通过在两个金属板之间产生电火花,将金属材料熔化并蒸发,从而实现切割。
电火花切割具有切口干净、精度高、适用于复杂形状的金属件等优点,但是切割速度较慢,适用于需要高精度的切割工艺。
二、设备1. 高压水切割机:高压水切割机主要由高压泵、控制系统、切割头等部件组成。
高压泵能将水流压力提升到数千psi以上,控制系统可以精确控制切割头的运动轨迹,从而实现高精度的切割。
2. 电火花切割机:电火花切割机主要由控制系统、电极、工件、电解液等部件组成。
通过在工件表面产生电火花,将金属材料熔化并蒸发,实现切割。
控制系统可以控制电火花的位置和强度,从而实现精确切割。
三、应用范例线切割加工在各种领域中都有广泛的应用,下面将介绍一些实际应用范例。
1. 汽车制造:汽车是线切割加工的重要应用领域之一。
通过线切割加工,可以对汽车零部件进行精确切割,如车身、发动机零件、底盘等,从而提高汽车的质量和性能。
2. 航空航天:航空航天是对精度要求较高的行业,线切割加工在航空航天中具有重要的应用价值。
通过线切割加工,可以制造出各种复杂形状的航空零部件,如飞机机身、发动机零件、附件等。
电火花手工3B编程讲解
手工编程3B
图8-5 Z的确定
手工编程3B
例1 请写出图8-6所示轨迹的3B程
手工编程3B
解 对图8-6(a),起点为A,终点为B, J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000 故其3B程序为: B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图8-6(b),起点为B,终点为A, J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000 故其3B程序为: 40000 B3000的确定 圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确定投影方向,若
G=Gx,则将圆弧向X轴投影;若G=Gy,则将圆弧向Y轴投影。J值 为各个象限圆弧投影长度绝对值的和。如在图8-4(a)、(b)中, J1、J2、J3大小分别如图中所示,J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定
由上可见,计数方向的确定以45°线为界,取与终点处 走向较平行的轴作为计数方向,具体可参见图8-2(c)。
手工编程3B
图8-2 G的确定
手工编程3B
3) J的确定 J为计数长度,以μ m为单位。 J的取值方法为:由计数方向G确定投影方向,若G=Gx,
则将直线向X轴投影得到长度的绝对值即为J的值;若G=Gy, 则将直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的值。
向的选取方法是:以某圆心为原点建立直角坐标系,取终点坐标绝 对值小的轴为计数方向。具体确定方法为:若圆弧终点坐标为(xe, ye),令x=|xe|,y=|ye|,若y<x,则G=Gy (如图8-4(a)所示);若 y>x,则G=Gx (如图8-4(b)所示);若y=x,则Gx、Gy均可。
第三章电火花线切割加工
15
三、非电参数的影响 1、电极丝及其移动速度(走丝速度) (1)电极丝直径的影响:
1)粗——可提高张力,减轻丝振,提高零件的加工精 度; 2)影响切缝宽度、和允许的峰值电流; 3)影响切削速度:粗——速度高。
(2)走丝速度的影响:
1)高:有利于向放电间隙中带入更多的切削液; 有利于电视产物的排出; 缺点:振动大,加工精度低、表面粗糙度低,易断 丝。 2)低:直径选择的范围大; 允许较大的电流峰值和气化爆炸力; 振动小,加工精度高、表面粗糙度高。
一、线切割控制系统 1、轨迹控制:获得各种加工形状及尺寸; 2、加工控制功能 1)进给速度控制:自动调整伺服进给速度,保持某一平均放电间隙; 2)短路回退:经常记忆电极丝走过的路线,发生短路时,减小电规, 并按原来的路线快速回退; 3)间隙补偿:数控系统所控制的运动轨迹,是电极丝中心运动的轨迹, 所以,加工有配合间隙要求的凸、凹模时,应进行偏移控制。偏 移数值的大小=放电间隙+电极丝的半径; 4)图形的缩放、旋转和平移; 5)适应控制:在工件厚度变化的场合,能自动的改变预置的进给速度 或电参数(包括:加工电流、脉冲宽度、间隔等); 6)自动寻找中心:电极丝同过找正,自动停止在孔的中心处; 7)信息显示:动态显示程序号、计数长度等轨迹参数;显示电规准参 数和切割轨迹图形。
4
三、线切割加工的应用范围: 1)加工模具; 2)加工成型电极; 3)加工零件。不用制造模具,缩短制造周期。
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第二节 电火花线切割加工设备
电火花线切割机床的设备组成: 一、机床本体 1、床身部分; 2、坐标工作台; 3、走丝机构,给电极丝一定的速度, 并保持一 定的张力。 为了减轻电极丝的振动,采用蓝宝石V形导向器、 圆孔金刚石模块导向器。 4、锥度切割装置: (1)偏移式丝架; (2)双坐标联动装置,参见图3-6,解释其原理。
电火花线切割编程、加工工艺及实例
示);若y>x,则G=Gx (如图3-5(b)所示);若y=x,则Gx、Gy均可。
•
由上可见,圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝对值大小决定,其确定方
法与直线刚好相反,即取与圆弧终点处走向较平行的轴作为计数方向,具体可参见图3-5(
c)。
•
3) J的确定
•
圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确定投影方向,若G=Gx,
加工轨迹与零件图相差一个补偿量,补偿量的大小为0.18/2+0.01=0.1 mm
• 在加工中需要注意的是E′F′圆弧的编程,圆弧EF(如图3-8(a)所示)与圆弧E′F′(如图3-8
(b)所示)有较多不同点,它们的特点比较如表3-3所示。
表3-3 圆弧EF和E′F′特点比较表
起点
圆弧 EF
E
圆弧 E′F′ E′
起点所在象限 X 轴上
第一象限
圆弧首先进入象限 第四象限 第一象限
圆弧经历象限 第二、三象限 第一、二、三、四象限
•
(2) 计算并编制圆弧E′F′的3B代码。在图3-8(b)中,最难编制的是圆弧E′F′,其
具体计算过程如下:
• mm =
以圆弧E′F′的圆心为坐标原点,建立直角坐标系,则E′点的坐标为: 。
•
圆弧E′F′首先在第一象限顺时针切割,故加工指令为SR1。
•
由上可知,圆弧E′F′的3B代码为
•
(3) 经过上述分析计算,可得轨迹形状的3B程序,如表3-4所示。
E′F′ B 19900 B 100 B
40000 G Y
SR
1
表3-4 切割轨迹3B程序
A′B′ B
0
B
0
B
电火花线切割实例
电火花线切割实例
电火花线切割(Wire Cut Electrical Discharge Machining, 有时称Wire Cut EDM 或WEDM)是电火花加工的一个分支,也是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,是20 世纪40 年月末最早在前苏联进展起来。
此法用一根移动着的导线(电极线)作为工具电极对工件进行切割,故称为线切割加工,由于后来都用数控技术掌握工件的电极丝作相对切割运动,故常称为数控线切割,或简称线切割加工。
电火花数控线切割原理
电火花数控线切割加工的基本原理是基于下列三点:
1. 电极丝与工件之间脉冲性地火花放电
2. 电极丝沿其轴向作走丝运动
3. 工件相对于电极丝在X,Y 平面作数控运动
电火花线切割电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极,当一个脉冲时,在电极丝和工件之间产生一次火花放电,在放电通道的中心温度瞬时可高达10000 ℃以上,高温使工件金属熔化,甚至有少量气体,高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气体,这些气体后的工作液和金属蒸气瞬间快速膨胀,并且有爆炸的特性,这样热膨胀和局部微爆炸,抛出熔化和气体了的金属材料而实现对工件材料进行电蚀切割加工,通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在0.01mm左右,若电脉冲的电压,放电间隙会大一些,线切割编程时一般取0.01mm
以下是电火花线切割加工实例样件1
样件2
样件3。
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第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
Y Gx Y B(x , y) e e y<x 取G=Gx A J=x X J=y y>x 取G=Gy Gx Gy B(x , y) e e Gx X A X Gy Y Gy
(a)
(b)
(c)
图3-3 G的确定
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 3) J的确定 J为计数长度,以μm为单位。以前编程应写满六位数, 不足六位前面补零,现在的机床基本上可以不用补零。 J的取值方法为:由计数方向G确定投影方向,若G=Gx, 则将直线向X轴投影得到长度的绝对值即为J的值;若G=Gy, 则将直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的值。 4) Z的确定 加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同可分为L1、 L2、L3、L4,其中与+X轴重合的直线算作L1,与-X轴重合 的直线算作L3,与+Y轴重合的直线算作L2,与-Y轴重合的 直线算作L4,具体可参考图3-4。
若y=x,则Gx、Gy均可。 由上可见,圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝对值大小 决定,其确定方法与直线刚好相反,即取与圆弧终点处走向 较平行的轴作为计数方向,具体可参见图3-5(c)。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 3) J的确定 圆弧编程中J的取值方法为:由计数方向G确定投影
方向,若G=Gx,则将圆弧向X轴投影;若G=Gy,则将
别的程序。
线切割程序与其它数控机床的程序相比,有如下特点: (1) 线切割程序普遍较短,很容易读懂。 (2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B) 格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式,快走
丝机床大部分采用3B格式,其发展趋势是采用ISO格式(如
北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。
X B(40 , -30)
J1
X B(40 , -30) J3 J4
(a)
J4
(b)
图3-7 编程图形
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 解 对图3-7(a),起点为A,终点为B, J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000
故其3B程序为:
B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图3-7(b),起点为B,终点为A, J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000 故其3B程序为:
与零件图相差一个补偿量,补偿量的大小为 0.18/2+0.01=0.1 mm
在加工中需要注意的是E′F′圆弧的编程,圆弧EF(如图38(a)所示)与圆弧E′F′(如图3-8(b)所示)有较多不同点,它 们的特点比较如表3-3所示。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 表3-3 圆弧EF和E′F′特点比较表
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR4 NR2 NR1 Y
X
(a)
(b)
图3-6 Z的确定
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 例3.1 请写出图3-7所示轨迹的3B程序。
Y J2
A(30 , 40)
Y J1 A(30 , 40)
J2
J3
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
课堂练习
写出下图AC,CB,BA的线切割3B程序。
B
30
40
A C
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 2. 圆弧的3B代码编程 1) x,y值的确定
以圆弧的圆心为原点,建立正常的直角坐标系,x,y
表示圆弧起点坐标的绝对值,单位为μm。如在图3-5(a)中, x=30000,y=40000;在图3-5(b)中,x=40000,y=30000。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
准备工作环节 电极丝准备 上 丝 垂直度校核 电极丝定位 分析图纸 工件准备 打穿丝孔 工件装夹 检 验 加工时间 加工精度 表面粗糙度 加 工
编 程 工艺分析 选择工艺基准 确定切割路线 编写加工程序
图3-1 线切割加工的步骤
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功 能,即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 1. 直线的3B代码编程 1) x,y值的确定
(1) 以直线的起点为原点,建立正常的直角坐标系,x,
y表示直线终点的坐标绝对值,单位为μm。 (2) 在直线3B代码中,x,y值主要是确定该直线的斜率, 所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为 x,y的值,以简化数值。 (3) 若直线与X或Y轴重合,为区别一般直线,x,y均可 写作0也可以不写。
以圆弧E′F′的圆心为坐标原点,建立直角坐标系,则E′点
的坐标为:
YE = 0.1mm
= X E
(20 0.1) 2 0.12。19.900
根据对称原理可得F′的坐标为(-19.900,0.1)。 根据上述计算可知圆弧E′F′的终点坐标的Y的绝对值小, 所以计数方向为Y。 圆弧E′F′在第一、二、三、四象限分别向Y轴投影得到长 度的绝对值分别为0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm,故 J=40000。
的计数方向的选取方法是:以要加工的直线的起点为原点,
建立直角坐标系,取该直线终点坐标绝对值大的坐标轴为计 数方向。具体确定方法为:若终点坐标为(xe,ye),令x=|xe|, y=|ye|,若y<x,则G=Gx (如图3-3(a)所示);若y>x,则G=Gy (如图3-3(b)所示);若y=x,则在一、三象限取G=Gy,在二、 四象限取G=Gx。 由上可见,计数方向的确定以45°线为界,取与终点处 走向较平行的轴作为计数方向,具体可参见图3-3(c)。
40000 B30000 B170000 GX SR4
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
实例:课本图3-11
问题一: 写出该工件的线切 割程序。 (不考虑切入路线和电极丝直 径和放电间隙)
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
补偿计算
1)有公差尺寸的编程计算法 对于有公差尺寸的编程,一般采用中差尺寸编程。 从大量统计表明,加工后的实际尺寸大部分是在公差 带的中值附近,因此对标注有公差的尺寸,应采用中 差尺寸编程。计算公式如下:
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 圆弧E′F′首先在第一象限顺时针切割,故加工指令 为SR1。
由上可知,圆弧E′F′的3B代码为
E′ F′ B 19900 B 100 B 40000 G Y SR 1
(3) 经过上述分析计算,可得轨迹形状的3B程序, 如表3-4所示。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 表3-4 切割轨迹3B程序
圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的 和。如在图3-5(a)、(b)中,J1、J2、J3大小分别如图中所
示,J=|J1|+|J2|+|J3|。
4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、R2、 R3、R4;按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N,于是共 有8种指令:SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、 NR4,具体可参考图3-6。
中差尺寸=基本尺寸+(上偏差+下偏差)/2
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
补偿计算
2)间隙补偿问题
在数控线切割机床上,电极丝的中心轨迹和图纸上工件轮廓差别 的补偿称为间隙补偿。它可以分为编程补偿和自动补偿。 编程补偿:按钼丝轨迹进行编程,把间隙补偿考虑进去。 自动补偿:按零件实际轮廓轨迹进行编程,然后把需要补偿的量
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
Y J2
Y J1 A(30 , 40)
Y
J1
J2
A(30 , 40) Gy
Gx
J3
X 由于y<x G=Gy B J3(-40 , -30)
由于y>x G=Gx
X
Gy Gx
X
B(-40 , -30)
(a)
(b)
(c)
图3-5 圆弧轨迹
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 2) G的确定 G用来确定加工时的计数方向,分Gx和Gy。圆弧编程
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 3.1.1 线切割3B代码程序格式 线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组成的,它
们的3B程序指令格式如表3-1所示。
表3-1 3B程序指令格式
B 分隔符 X X 坐标值 B 分隔符 Y Y 坐标值 B 分隔符 J 计数长度 G 计数方向 Z 加工指令
注:B为分隔符,它的作用是将X、Y、J数码区分开 来;X、Y为增量(相对)坐标值;J为加工线段的计数长度; G为加工线段计数方向;Z为加工指令。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
如图3-2(a)所示的轨迹形状,请读者试着写出其x,y值,
具体答案可参考表3-2。(注:在本章图形所标注的尺 寸中若无说明,单位都为mm。)
Y C C X Y A A A B X C
100
Y
A
50
B
X
(a)
(b)
(c)
(d)
图3-2 直线轨迹
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例 2) G的确定 G用来确定加工时的计数方向,分Gx和Gy。直线编程
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
3.1 电火花线切割编程 3.2 线切割加工准备工作
3.3 线切割加工工艺
习题
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例