特种加工实训报告

特种加工实训报告

院系：工学部

专业：机械工程及自动化班级：11机自A5班

学号：***********

*名：**

指导老师：***

完成日期：2014年12月13日

一、电火花线切割工作原理与特点

电火花线切割工作原理：如图1a、b为往复高速走丝电火花线切割工艺及机床的示意图。利用细钼丝4作工具电极进行切割，贮丝筒7使钼丝作正反向交替移动。加工能源由脉冲电源3供给，工件接脉冲电源正极，钼丝接负极。电极丝与工件之间保持一定的轻微接触压力，才形成火花放电。加工时，在电极丝和工件之间浇注工作液介质，工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序，根据火花间隙状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线轨迹，把工件切割成形。

图1.工作原理 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-钼丝 5-导向轮 6-支架 7-贮丝筒

电火花线切割的特点：

（1）以0.03～0.35mm的金属线为电极工具，不需要制造特定形状的电极，加工材料为导体或半导体的材料，无论硬度如何。

（2）虽然加工的对象主要是平面形状，但是除了内侧圆角（直径是金属线半径加放电间隙）等个别限制外，任何复杂的开头都可以加工。

（3）轮廓加工所需加工的余量少，能有效地节约贵重的材料。

（4）电极丝损耗小，加工精度高。（高速走丝切割采用低损耗脉冲电源，加工精度能达到0.01～0.02mm；慢速走丝线切割采用单向连续供丝，在加工区总是保持新电极丝加工，加工精度达到0.002～0.005mm）

（5）依靠微型计算机控制电极丝轨迹和间隙补偿功能，同时加工凹凸两种模具时，间隙可任意调节。

（6）采用乳化液或去离子水作工作液，不会引燃起火，可以昼夜无人连续加工。

（7）任何复杂开头的零件，只要能编制加工程序就可以进行加工，因而很适合小批零件和试制品的生产加工，加工周期短，应用灵活。

（8）采用四轴联动，可加工上，下面异形体，形状扭曲曲面体，变锥度和球形等零件。

二、所使用的电火花线切割机床

此次电火花线切割实训所使用的机床是往复高速走丝线切割机床，由北京阿奇夏米尔工业电子有限公司制造，型号是FW12P，电压是“3/PE～380V”，频率是“50/60Hz”，功率是“2kVA”，如图2所示：

图2、往复高速

走丝线切割机

床FW12P

该机床设备组成部分：脉冲电源，工作液及循环系统，床身，坐标工作台，走丝机构，贮丝筒，数控装置。

脉冲电源为线切割的能源；工作液及循环系统浇注工作液，防止放电引燃工件；床身用于支撑机床的各机构；坐标工作台用于安装固定工件；走丝机构，贮丝筒及在数控装置的控制下完成切割。

数控装置的一些操作界面如图3所示：

图3-（1）操作界面1

图3-（1）界面中，“置零”对应键盘上的F1按钮，用来设定加工坐标原点；“起点”对应键盘上的F2按钮，可使当前坐标点或是当前加工位置回到坐标原点；“中心”对应于键盘上的F3按钮，可使机床的钼丝对圆形孔或是其他规则的形孔自动测查、记录并定位到孔的中心；“找正”对应于键盘上的F4按钮，可在手动操作下，将钼丝移动到工件边缘；“条件”对应于键盘上的F5按钮，一般不使用，因为“条件”中的各参数都是机床的已调好参数；“参数”对应于键盘上的F6按钮，可调节线切割的放电间隙，脉冲宽度，脉冲间隔，走丝速度等参数。

图3-（2）操作界面2

图5 打开177.dxf 后的显示

图8. 新建零件对话框 图3-（2）界面中，“装入”对应于键盘上的F1按钮，用于选取外部编好的线切割程序或是数控装置内D 盘中的程序；“存盘”对应于键盘上的F2按钮，用于将外部的程序导入D 盘中；其他按钮功能如其名称。

三、零件轮廓图绘制与CNC 程序

根据实训要求，通过UG 或是

Auto-CAD 软件绘制自己的简单零

件轮廓图。我所使用的是auto-CAD

软件，所设计的零件轮廓图如图4

所示，并将文件以“177.dxf ”形

式另存为。

使用Cimatron 系统编写零件

的线切割程序。进入Cimatron 系统，在“打开”菜

单下选择刚才的“177.dxf ”文件，如图5。

然后进入Cimatron 系统CAD/CAM 环境，点击工

具栏右上角的“线切割”图标，进入CAM 环境，如图

6所示，再点击“新建路径”，按钮，新建路径对话框

打开，如图7所示。

根据图4的零件轮廓与图5的零件坐标系，并要求

钼丝的引入路径L=2mm 。因此，加工零件的x=-7，y=-5，

z=0，单位是毫米，然后打绿色对勾确认所设置的参数，

会出现图8的对话框。

图8中的参数均为默认，接下来通过“选择X ，Y ”

框选拾取全部轮廓来新建零件，并点击Enter 。那定义

好零件轮廓后，还需定义引入路径。

点击“引入路径”后，打开定义引入运动窗口，如图9所示：

图7. 新建路径对话框

图6. CAM 环境 图 4.零件的轮廓

接受默认的定义方式，在图5左下角的竖边轮廓上选取中点，再将线的另一端点指向红色坐标的原点，这样，一条引入线就定义好了，如图10所示。

图9. 引入运动

图10. 创建好引入路径

然后进入“编程”环境，点击“等锥加工”，将“Actspark2X”内的丝直径设为“0.18”mm，切割宽度为“0.2”mm，其他数据不改变。将“高级”内的“切割条件”设为“104”，补偿号是“1”。

其次，进入CAM环境，点击“计算”按钮，会在原零件轮廓外面再生成一个新的轮廓，即加工过程中钼丝的中心运动轨迹。再点击“模拟”按钮，进入模拟设置，取消“显示”喷嘴，点击播放，模拟过程如图11。

图11. 模拟过程