数控线切割机床的常用操作_讲课课件

• 2。线切割机床的主要技术参数 • 我国已颁布的《电火花线切割机床参数》(GB 7925—1987)标准，作 为各机床生产厂家在设计开发新产品时的标准。如表7-1所示，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7-1 DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数
•
7.1 线切割机床简介
• 7.1.1 线切割机床及其组成 • 线切割机床主要分机床主体和控制部分 两大部分。机床主体是通过控制柜发出的 脉冲信号和高频电流来完成对工件的加工 的。脉冲信号控制机床的动作，高频电流 提供放电时所需的能量。控制部分的作用 是加工者可根据自己所要加工的零件图在 控制柜的电脑上画出图形、生成G代码或 3B代码（也可以直接输入3B、4B编程指 令），通过数据接口发送给机床的伺服系 统，从而来使机床执行动作。
• •
（2）用校正器校正 校正器是一个触点与指示灯构成光电校正装置，电极丝与触点接触时指 示灯亮。它的灵敏度较高，使用方便且直观。底座用耐磨不变形的大理石或 花岗岩制成，如图7-11所示。
•
图7-11 垂直度校正器
•
•
• • •
使用校正器进行校正电极丝垂直度的方法与火 花法大致类似，所图7-12所示，主要区别是：火 花法是观察火花上下是否均匀，而用校正仪则是 观察指示灯。若在校正过程中，指示灯同时亮， 则说明电极丝垂直度良好，否则需要校正。 在使用校正器校正电极丝垂直度的过程中，要注 意以下几点： 校正时，电极丝必须停止运行，不能放电； 电极丝应张紧，电极丝的表面应干净； 若加工零件精度高，则电极丝垂直度在校正后 需要检查，其方法与火花法类似。
•
图7-8 上丝操作示意图
图7-9 贮丝筒操作面板
•
（1）如图7-9所示，上丝之前要先移开左、右 行程开关，再启动丝筒，将其移到行程左端或右 端的极限位置（目的是将电极丝上满，如果不需 要上满，则需要与极限位置有一段距离）。 • （2）上丝过程中要打开上丝电机起停开关， 并旋转上丝电机电压调节按钮以调节上丝电机的 反向力矩（目的是保证上丝过程中电极丝上有均 匀的张紧力）。 • （3）操作时要按照机床说明书，按上丝示意 图提示将电极丝从丝盘绕到贮丝筒上。 • 注意应在上丝前试好左右行程开关与丝筒旋转方 向、丝筒移动方向的对应关系，以确定上丝时启 动的行程开关。
• 线切割机床的组成 • 高速走丝线切割机如图7-1所示，主要由机 床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。 机床由床身6、工作台（由上滑板4与下滑 板组成）、丝架3、贮丝筒（由卷丝筒1和 走丝溜板2组成）组成。电极线的移动是由 线架和贮丝筒完成的，因此，丝架和贮丝 筒也称之为走丝系统。其中主要部件的工 作原理如下：
• 图7-4 线切割机床工作液系统
图7-5 工作液过滤装置
•
工作液的质量及清洁程度在某种意义上 对线切割工作起着很大的作用。如图7-5所 示，用过的工作液经管道流到漏斗5，再经 磁钢2、泡沫塑料3、纱布1流入水池中。这 时基本上已将电蚀物过滤掉，再流经两块 隔墙4，铜网布6，磁钢2，工作液得到过滤 复原，7为工作液泵。此种过滤装置不需特 殊设备，方法简单，可靠实用，设备费用 低 • 必须注意：水箱内壁不能涂涂料，要做 镀锌处理，工作液的粘度要小些，否则泡 沫塑料会堵塞，水泵的进水口要装铜丝网。
• 数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：工 作台行程(纵向行程×横向行程)、最大切割厚度、 加工表面粗糙度、加工精度、切割速度以及数控 系统的控制功能等。表7-2为DK7725型数控电火 花线切割机床的主要型号及技术参数。
•
表7-2 DK7725型数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数。
7.2 线切割加工前的准备
• •
2.上丝与穿丝 我们知道凹模的图形是封闭的，因此工 件在切割前必须加工出穿丝孔，以保证工 件的完整性。因此，在工件装夹完毕后， 线切割机床的上丝与穿丝是加工前重要准 备工作之一。 • 上丝操作 • 如图7-8所示，上丝操作就是将电极丝从 丝盘绕到高速走丝线切割机床的贮丝筒上 的过程。不同和机床操作过程有所差异， 一般由以下几个步骤组成。
• • •
穿丝操作 穿丝操作时要注意以下几点： （1）拉动电极丝头，按照操作说明书依次绕 接各导轮、导电块至贮丝筒。在操作中要注意手 的力度，防止将电极丝打折。 • （2）穿丝开始时，首先要保证贮丝筒上的电 极丝与辅助导轮、张紧轮、主导轮在同一个平面 上，否则在运丝过程中，贮丝筒上的电极会重叠， 从而导致断丝。 • （3）穿丝后人工启动行程开关时，要注意丝筒移 动的方向，并要调整左右行程档杆，使贮丝筒左 右往返换向时，贮丝筒左右两端留有3～5mm的 电极丝余量。
•
• •
2. 机床的型号与分类 （1）电火花线切割机床型号 数控电火花线切割机床型号表示方法如图7-6.。
• •
图7-6 电火花加工机床的型号表示方法 例如：DK7725中，D表示电火花加工机床，K表示数控， 77和25表示工作台横向行程 为250mm的数控电火花线切割机床。
• •
（2）机床的分类 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。 • 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。 • 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。 • 按走丝速度分，有快速走丝方式和慢速走丝方式 的线求较高的零件或带有锥度的零件进行切割 加工时，需要重新校正电极丝对工作台的垂直度。电极丝 垂直度找正的方法通过有两种：一种是利用找正块找正； 一种是利用校正器找正。 • （1）利用找正块进行找正 • 找正块是一个六方体或类似六方体，如图7-10a所示。在 校正电极丝垂直度时，首先目测电极丝的垂直度，若是明 显不垂直，则调节U、V轴，使电极丝大致垂直工作台； 然后找正块放在工作台上，在弱加工条件下，将电极丝沿 X轴缓缓移向找正块。当电极丝快碰到找正块时，电极丝 与找正块之间产生火花放电，肉眼观察产生的火花。若火 花上下均匀，如图7-10 b所示，则表明该方向上电极丝垂 直度较好；若下面火花多，如图7-10 c所示，则说明电极 丝右倾，应将U轴的值调小，直至火花上下均匀；若上面 火花较多，如图7-10 d所示，则说明电极丝左倾，故将U 轴的值调大，直至火花上下均匀。同理，调节V轴的值， 使电极丝在V轴上垂直度良好。
• 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 • 图7-1 高速走丝线切割机
• •
（1）床身部分 线切割机床的床身一般为铸件，是坐标标工作台、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。一般在机床内部安放电源和工作液 箱，有的机床考虑到电源及工作液泵的振动，将电源和工 作液箱放在床身以外。 • （2）坐标工作台 • 线切割机床是通过坐标工作台与电极丝的相对运动来完成 对零件的加工。坐标工作台如图7-2所示，由底座9、中滑 板、上滑板5、导轨、丝杠6、变速齿轮副2、3，步进电动 机1等组成。步进电动机1通过齿轮副2、3传动，带动丝杠 6旋转并向前移动，丝杠6空套在滑板5上通过滚珠7带动滑 板5向前进，滑板5与底座8之间用弹簧8保证丝杠后退时， 滑板5随之后退，并消除丝杆螺母4的间隙。滑板5通过对 合式滚动导轨装在底座9上。X、Y轴滑板结构相同。因为 丝杠6空套在滑板5上的轴承中，在正向作用力克服弹簧力 推动工作台时，工作台5即可向前移动。
• •
4。工件的装夹 工件的装夹形式对加工精度有直接影响。线切 割机床的夹具比较简单。一般是在通用夹具上采 用压板螺钉固定工件。当然有时也会用到磁力夹 具、旋转夹具或专用夹具。工件在装 夹时一般要注意以下几点： • （1）工件的基准表面应清洁无毛刺，经热处 理的工件，在穿丝孔内及扩孔的台阶处，要清除 热处理残物及氧化皮。 • （2）夹具应具有必要的精度，将其稳固地固 定在工作台上，拧紧螺丝时用力要均匀。 • （3）热处理件要充分回火去应力，平磨件要 充分退磁。
•
• 图7-7 线切割加工原理图 • 线切割的精度要求可以达到±0.01mm，表面粗糙度 为1.25～2.5。由于线切割加工不使用金属切削刀具，它通 过放电获得高温将工件熔化腐蚀进而分离，因此它不受被 加工工件硬度的限制。这类机床主要适用于切割淬火钢、 硬质合金等硬度高的金属材料，在模具行业中应用广泛。
•
图7-2 坐标工作原理图
• •
（3）走丝机构 走丝机构使电极丝以一定的速度运动并 保持一定的张力。在高速走丝机床上，一 定长度的电极丝被平整地卷绕在贮丝筒上， 如图7-3所示。电极丝张力与排绕时拉紧力 有关，贮丝筒通过联轴节与驱动电机相连。 为了重复使用电极丝，电动机专门由换向 装置控制作正反向交替运转。走丝速度一 般为8～10m/s。
• • 1。线切割机床Z轴行程调整 线切割加工时，高速走丝机床的上导轮（或低速走丝 机床的上导向器）与下导轮（或下导向器）的距离由加工 工件的厚度决定。上导轮与下导轮的距离越小，电极丝运 行时振动的振幅越小，加工粗糙度越低。线架的下臂是固 定的，上臂是可调的。高速走丝线切割机床是靠手摇手轮 调整Z轴行程，低速走丝线切割机床是按Z轴键自动调整Z 轴行程。要注意的是，高速走丝机床在调整Z轴行程前须 松开锁紧螺钉，调整后须旋紧锁紧螺钉，而低速走丝线切 割机床是自动锁紧。 • Z轴即上臂的升降位置由工件的上表面决定，高速走 丝线切割机床的上臂下表面与工件上表面的距离一般是 10～20mm，低速走丝线切割机床Z轴行程的调整须按照 具体的说明书要求而定。
• •
a 找正块
b垂直度较好 c垂直度较差（右倾） 图7-10 用火花法找正电极丝垂直度
d垂直度较差（左倾）
• •
用火花法校正电极丝的垂直度时，应该注意以下几点： 找正块使用一次后，其表面会留下微小的放电痕迹。 下次找正时，要重新换位置，不可以再用有放电痕迹的位 置碰火花校正电极丝的垂直度。 • 在精密零件加工前，分别校正U、V轴的垂直度，需要 再检验电极丝垂直度校正的效果。具体方法是：重新分别 从U、V轴方向碰火花，看火花是否均匀。若U、V方向上 火花均匀，则说明电极丝垂直度较好；若U、V方向上火 花不均匀，则重新校正，再检验。 • 在校正电极丝垂直度之前，电极丝应张紧，张力与加 工中使用的张力大致相同。 • 在用火花法校正电极丝垂直度时，电极丝要运行，以免电 极丝断丝。