电火花线切割数控编程EngineeringtrainingcenterofDUT大连理工.ppt

2013.092013.09 大连理工大学工程训练中心大连理工大学工程训练中心特种加工概述特种加工概述 工程训练课程-特种加工技术模块Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源2主讲人信息：主讲人信息：主讲人信息：主讲人信息：梁延德梁延德梁延德梁延德:机械制造专业机械制造专业机械制造专业机械制造专业 教授教授教授教授 大连理工大学工程训练中心大连理工大学工程训练中心大连理工大学工程训练中心大连理工大学工程训练中心 0411-84708692 0411-84708692Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源3目目 录录 工程训练课程-特种加工技术模块一、特种加工概述一、特种加工概述二、电火花成形加工原理二、电火花成形加工原理三、电火花线切割原理三、电火花线切割原理四、电火花小孔加工原理四、电火花小孔加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源4一、特种加工概述一、特种加工概述 工程训练课程-车削加工技术模块Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源5l 电火花加工（线切割、成形）电火花加工（线切割、成形）l 电解加工电解加工l 超声波加工超声波加工 l 激光束加工激光束加工 l 电子束加工电子束加工l 离子束加工离子束加工直接利用电能、电化学能、声能、光能等能量形式和它们的复合直接利用电能、电化学能、声能、光能等能量形式和它们的复合形式进行材料加工形式进行材料加工非传统加工技术、未踏加工技术非传统加工技术、未踏加工技术 一、特种加工概述一、特种加工概述1、分类、分类Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源62 2、特点、特点o可加工难切削材料（硬、脆、软、韧、高熔点可加工难切削材料（硬、脆、软、韧、高熔点等金属或非金属材料）等金属或非金属材料）o一般无切削力，或作用力很小，非接触加工一般无切削力，或作用力很小，非接触加工 o“以柔克刚以柔克刚”，工具材料软（铜、石墨），工具材料软（铜、石墨）o可加工复杂型面零件可加工复杂型面零件 一、特种加工概述一、特种加工概述Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源7原理原理 二、电火花成型加工原理二、电火花成型加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源8 脉冲电源对浸入介电工作液（煤油）中的工具电极和工件电极之间脉冲电源对浸入介电工作液（煤油）中的工具电极和工件电极之间施加电压，至极间击穿形成放电通道。通道中心温度高达施加电压，至极间击穿形成放电通道。通道中心温度高达10 00010 000左左右，使电极表面局部金属迅速熔化甚至汽化。在工件表面上形成蚀除右，使电极表面局部金属迅速熔化甚至汽化。在工件表面上形成蚀除凹坑。持续此过程导致工具电极凹坑。持续此过程导致工具电极的轮廓形状复印在工件上，从而的轮廓形状复印在工件上，从而达到成型加工的目的。达到成型加工的目的。二、电火花成型加工原理二、电火花成型加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源9 三、电火花成型加工原理三、电火花成型加工原理电火花成型机电火花成型机电火花线切割机电火花线切割机Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源10电加工综合训练模块电加工综合训练模块电加工综合训练模块电加工综合训练模块 三、电火花成型加工原理三、电火花成型加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源11o电火花线切割原理电火花线切割原理 三、电火花线切割加工原理三、电火花线切割加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源12o电火花线切割原理电火花线切割原理 工具电极丝接直流脉冲电源的负极，工件接直流工具电极丝接直流脉冲电源的负极，工件接直流脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在电极丝和工脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间可能产生一次火花放电，放电通道的中心温度件之间可能产生一次火花放电，放电通道的中心温度可高达可高达50005000以上，高温使工件局部金属熔化，甚至以上，高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气化，实现对工件材料进行电蚀切割加工。有少量气化，实现对工件材料进行电蚀切割加工。三、电火花线切割加工原理三、电火花线切割加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源13o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 ISO ISO代码是国际上通用的数控编程代码，为了和国代码是国际上通用的数控编程代码，为了和国际接轨，目前国内的一些线切割生产厂家也选用了际接轨，目前国内的一些线切割生产厂家也选用了ISOISO代码进行线切割编程，但不同厂家生产机床的编程规代码进行线切割编程，但不同厂家生产机床的编程规定有所不同，现以工程训练现场使用的苏州沙迪克三定有所不同，现以工程训练现场使用的苏州沙迪克三光机电有限公司产光机电有限公司产DK7725eDK7725e型数控线切割机为例，介绍型数控线切割机为例，介绍其应用。其应用。三、电火花线切割加工原理三、电火花线切割加工原理Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源14o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 按照图纸要求编制的按照图纸要求编制的ISOISO代码程序必须符合下列原则：代码程序必须符合下列原则：.ISO.ISO代码包括代码包括G G功能码、功能码、M M功能码和功能码和E E功能码三种。功能码三种。.每一程序行只允许含一个代码。每一程序行只允许含一个代码。.程序行开始可标记行号，系统不对行号检查，仅作为编程者自程序行开始可标记行号，系统不对行号检查，仅作为编程者自己的标记，以方便查看、编辑程序用。己的标记，以方便查看、编辑程序用。.程序起始行（程序起始行（G92G92）必须位于其它所有行（不包括注释行）之）必须位于其它所有行（不包括注释行）之前，但并不是必须的。前，但并不是必须的。.注释行以注释行以“”开始至行尾结束。开始至行尾结束。每一完整的程序必须含有结束行（每一完整的程序必须含有结束行（M02M02），结束行以后的被系统略。），结束行以后的被系统略。每一程序行用每一程序行用“；”结束，但不是必须的。结束，但不是必须的。Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源15 编程前，首先引入直角坐标系，让切割的图形置于坐标系中，编程前，首先引入直角坐标系，让切割的图形置于坐标系中，计算出图形各段直线和圆弧的始末点的坐标，长度单位为毫米计算出图形各段直线和圆弧的始末点的坐标，长度单位为毫米或微米，可以带正负号，正号可省略。编程方式分为绝对坐标或微米，可以带正负号，正号可省略。编程方式分为绝对坐标编程方式和相对（增量）坐标编程方式。编程方式和相对（增量）坐标编程方式。1.G1.G功能码功能码 本系统本系统G G功能码类型有移动类、暂停类、斜度类、偏移类、功能码类型有移动类、暂停类、斜度类、偏移类、偏移方式类、单位类、编程方式类和起点类等偏移方式类、单位类、编程方式类和起点类等8 8类类1717种。移动种。移动类代码同前一行代码相同时可省略。除暂停类代码以外，其余类代码同前一行代码相同时可省略。除暂停类代码以外，其余各类型代码全程有效，直至被同类代码取代为止。各类型代码全程有效，直至被同类代码取代为止。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源16.移动类指令移动类指令.G01.G01直线插补直线插补格式：格式：G01 Xx YyG01 Xx Yy说明：系统以一定的速度按直线方式从起点运行到终点（说明：系统以一定的速度按直线方式从起点运行到终点（x x，y y）。）。.G02.G02顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补格式：格式：G02 Xx Yy Ii JjG02 Xx Yy Ii Jj说明：系统以半径一定的圆弧的方式按顺时针的方向从起点到达终点（说明：系统以半径一定的圆弧的方式按顺时针的方向从起点到达终点（x x，y y）。）。i i、j j为圆心为圆心相对于起点的坐标而不相对于起点的坐标而不论是绝对还是相对编程论是绝对还是相对编程方式。方式。.G03.G03逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补同同G02G02。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源17绝对编程方式绝对编程方式G90G90G01 X4500 Y3500G01 X4500 Y3500增量编程方式增量编程方式G91G91G01 X-1000 Y3000G01 X-1000 Y3000o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 绝对编程方式绝对编程方式G90G90G03 X4500 Y3500 I-5000 J0G03 X4500 Y3500 I-5000 J0增量编程方式增量编程方式 G91G91G01 X-1000 Y3000G01 X-1000 Y3000Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源18.暂停类指令暂停类指令G04G04暂停暂停 格式：格式：G04Ff G04Ff （f f从从0 09999999999秒）秒）说明：机床伺服系统暂停说明：机床伺服系统暂停f f秒，暂停时间到后系统恢复加工。秒，暂停时间到后系统恢复加工。.单位类指令单位类指令.G70.G70英制英制inchinch单位单位 格式：格式：G70G70 说明：隐含小数点在右数第说明：隐含小数点在右数第4 4位上，单位为英寸。位上，单位为英寸。.G71.G71公制公制mmmm单位单位 格式：格式：G71G71 说明：隐含小数点在右数第说明：隐含小数点在右数第3 3位上，毫米。系统缺省为位上，毫米。系统缺省为G71G71。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源19.编程方式类编程方式类.G90.G90绝对编程方式绝对编程方式 格式：格式：G90G90 说明：说明：G90G90把系统设置为绝对编程模式，以设定工件坐标把系统设置为绝对编程模式，以设定工件坐标系的原点为程序的坐标原点。系的原点为程序的坐标原点。G90G90为模态码，除非被同类所为模态码，除非被同类所取代，否则系统一直默认。缺省时，系统默认为取代，否则系统一直默认。缺省时，系统默认为G90G90。.G91.G91相对（增量）编程方式相对（增量）编程方式 格式：格式：G91G91 说明：说明：G91G91把系统设置为相对编程模式，以相对模式编程把系统设置为相对编程模式，以相对模式编程的指令，坐标值都以该点的前一点为参考点，指令值以相的指令，坐标值都以该点的前一点为参考点，指令值以相对递增的方式编程。同样，对递增的方式编程。同样，G91G91也为模态码。也为模态码。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源20.起点类起点类G92G92设置工件坐标设置工件坐标格式：格式：G92 Xx YyG92 Xx Yy说明：说明：G92G92定义的当前点（定义的当前点（x x，y y）为工件坐标系的位置点，）为工件坐标系的位置点，作为加工起始点。作为加工起始点。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源212.M2.M功能码功能码 M02M02加工结束加工结束 格式：格式：M02M02 说明：关闭运丝电机、工作液泵和加工电源，加工结束。说明：关闭运丝电机、工作液泵和加工电源，加工结束。放在程序的最后一行，表示整个程序的结束。其后还有程放在程序的最后一行，表示整个程序的结束。其后还有程序，也不被执行。序，也不被执行。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源223.3.编程实例编程实例 下下面面按按绝绝对对编编程程方方式式和和相相对对编编程程方方式式分分别别编编制制图图1 11111所所示示图图形形的的加加工工程程序序。该该程程序序起起点点为为圆圆弧弧的的圆圆心心点点（50005000，2000020000），单单位位为为微微米米，程程序序走向为顺时针方向。走向为顺时针方向。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源233.3.编程实例编程实例.以绝对编程方式（以绝对编程方式（G90G90）编程）编程 N1 G92 X5000 Y20000 N1 G92 X5000 Y20000；给定起始点的绝对坐标给定起始点的绝对坐标 N2 G01 X5000 Y12500 N2 G01 X5000 Y12500；直线插补到直线插补到A A点点 N3 G01 XN3 G01 X5000 Y12500 5000 Y12500；直线插补到直线插补到B B点点 ，G01G01可省略。可省略。N4 G01 XN4 G01 X5000 Y32500 5000 Y32500；直线插补到直线插补到C C点点 ，G01G01可省略。可省略。N5 G01 X5000 Y32500 N5 G01 X5000 Y32500；直线插补到直线插补到D D点点 ，G01G01可省略。可省略。N6 G01 X5000 Y27500 N6 G01 X5000 Y27500；直线插补到直线插补到E E点点 ，G01G01可省略。可省略。N7 G02 X5000 Y12500 I0 JN7 G02 X5000 Y12500 I0 J75007500；顺圆插补到顺圆插补到A A点点 ，I I、J J为圆弧圆心坐标相对圆弧起点为圆弧圆心坐标相对圆弧起点E E的坐标值。的坐标值。N8 G01 X5000 Y20000 N8 G01 X5000 Y20000；直线插补到圆弧圆心点。直线插补到圆弧圆心点。N9 M02N9 M02；程序结束。程序结束。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源243.3.编程实例编程实例.以相对编程方式（以相对编程方式（G91G91）编程）编程N1 G92 X5000 Y20000 N1 G92 X5000 Y20000；给定起始点的绝对坐标给定起始点的绝对坐标 N2 G01 X0 YN2 G01 X0 Y7500 7500；直线插补到直线插补到A A点，坐标值为点，坐标值为A A点相对圆弧点相对圆弧圆心点的坐标值，圆心点的坐标值，X0X0可省略。可省略。N3 G01 XN3 G01 X10000 Y0 10000 Y0；直线插补到直线插补到B B点点 ，G01G01、Y0Y0可省略。可省略。N4 G01 X0 Y20000 N4 G01 X0 Y20000；直线插补到直线插补到C C点点 ，G01G01、X0X0可省略。可省略。N5 G01 X10000 Y0 N5 G01 X10000 Y0；直线插补到直线插补到D D点点 ，G01G01、Y0Y0可省略。可省略。N6 G01 X0 YN6 G01 X0 Y5000 5000；直线插补到直线插补到E E点点 ，G01G01、X0X0可省略。可省略。N7 G02 X0 YN7 G02 X0 Y15000 I0 J15000 I0 J75007500；顺圆插补到，顺圆插补到，X X、Y Y为为A A点相对点相对E E点的坐标值；点的坐标值；I I、J J为圆弧为圆弧圆心坐标相对圆弧起点圆心坐标相对圆弧起点E E的坐标值。的坐标值。N8 G01 X0 Y7500 N8 G01 X0 Y7500；直线插补到圆弧圆心点。直线插补到圆弧圆心点。N9 M02N9 M02；程序结束。o电火花线切割数控编程电火花线切割数控编程 Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源25 电火花小孔加工是通过工具（电极丝）和工件之间脉冲性火花放电产生局部、瞬时高温，使工件表面的金属熔化、气化，抛离工件表面的原理。图1是电火花深小孔加工示意图。由于工具电极丝很细小，所以可以加工出深小孔。加工时电极丝在进给的同时还旋转，以保证加工的孔的圆度。四、电火花小孔加工原理四、电火花小孔加工原理THE ENDTHE ENDEngineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源27Engineering training center of DUT大连理工大学工程训练课程资源大连理工大学工程训练课程资源28激光加工激光加工 o激光加工原理激光加工原理 如如图图1 1所所示示，激激光光具具有有高高亮亮度度、高高方方向向性性、高高单单色色性性和和高高相相干干性性。当当激激光光照照射射在在工工件件的的加加工工部部位位时时，工工件件材材料料迅迅速速被被熔熔化化甚甚至至气气化化，随随着着激激光光能能量量的的不不断断被被吸吸收收，材材料料凹凹坑坑内内的的金金属属蒸蒸气气迅迅速速膨膨胀胀，压压力力突突然然增增大大，熔熔融融物物爆爆炸炸式式地地高高速速喷喷射射出出来来，在在工工件件内内部部形形成成方方向向性性很很强强的的冲冲击击波波。因因此此，激激光光加加工工是是工工件件在在光光热热效效应应下下产产生生高高温温熔熔融融和和受受冲冲击击被被抛抛出出的综合作用过程。的综合作用过程。