数控线切割机床的常用操作-讲课课件优秀PPT.ppt
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1、第第7章章 数控线切割机床的常用操数控线切割机床的常用操作作数控电火花线切割加工是一种特种加工工艺,它利用电蚀加工原理,接受金属导线作为工具电极切割工件,以满足加工要求。机床通过数字限制系统的限制,可按加工要求,自动切割随意角度的直线和圆弧。目前,这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料,特殊适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形态困难的零件,在模具行业的应用尤为广泛。7.1 线切割机床简介线切割机床简介7.1.1 线切割机床及其组成线切割机床及其组成线切割机床主要分机床主体和限制部分线切割机床主要分机床主体和限制部分两大部分。机床主体是通过限制柜发出的两大部分。机床主体是通过限制
2、柜发出的脉冲信号和高频电流来完成对工件的加工脉冲信号和高频电流来完成对工件的加工的。脉冲信号限制机床的动作,高频电流的。脉冲信号限制机床的动作,高频电流供应放电时所需的能量。限制部分的作用供应放电时所需的能量。限制部分的作用是加工者可依据自己所要加工的零件图在是加工者可依据自己所要加工的零件图在限制柜的电脑上画出图形、生成限制柜的电脑上画出图形、生成G代码或代码或3B代码(也可以干脆输入代码(也可以干脆输入3B、4B编程指令)编程指令),通过数据接口发送给机床的伺服系统,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。从而来使机床执行动作。线切割机床的组成高速走丝线切割机如图7-1所示
3、,主要由机床、脉冲电源、限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: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、限制柜 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,通常接受箱式结构,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
4、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,并消退丝杆螺母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。图7-2 坐标工作原理图 (3)走丝机构走丝机构使电极丝以确定的速度运动并保持确定的
5、张力。在高速走丝机床上,确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。为了重复运用电极丝,电动机特地由换向装置限制作正反向交替运转。走丝速度一般为810m/s。图7-3 高速走丝机构(4)工作液系统在电火花线切割加工过程中,须要稳定地供应有确定绝缘性能的工作介质工作液,以冷却电极丝和工件,解除电蚀产物等,这样才能保证火花放电持续进行。如图7-4所示,一般线切割机床的工作液系统包括:工作液箱9、工作液泵8、流量限制阀6、进液管4、5和7、回液管2及过滤器1等,3为机床工作台。图7-4 线切割机床工作液系统 图7-5工作液过滤
6、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,方法简洁,牢靠好用,设备费用低 必需留意: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。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
7、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)机床的分类按限制方式分,有靠仿照形限制、光电跟踪限制、数字程序限制和微机限制线切割机床等。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限制电源线切割机床等。按加工特点分,有大、中、小型以及一般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切割机床。7.1.2 线切割加工原理及主要技线切割加工原理及主要技术参数术参数1。线切割加工的工作原理所谓线切割加工,就是以移动着的细丝(直径约为0.5mm以内)做工具电极,并在金属丝与工件间通以脉冲电流,利用脉冲
8、放电的电腐蚀作用对工作进行切割加工。线切割的工作原理如图7-7所示。工件上事先钻好穿丝孔,电极丝穿过工件上的穿丝孔,经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。工件通过绝缘板安装在工作台上,由数控装置按加工程序指令限制沿X、Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。在移动的同时,线电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象,工作液通过喷嘴注入,将电蚀产物带走,最终在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线,从而达到了使一部分金属与另一部分金属分别的加工要求。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1.252.5。由于线切割加工不运用金属切削刀具,它通过放电获得高温
9、将工件熔化腐蚀进而分别,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。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 79251987)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7-1DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数 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限制功能等。表7-2为DK7725型数控电火花线切割机床的主
10、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线切割加工前的准备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确定。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。要留意的是,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
11、表面确定,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1020mm,低速走丝线切割机床Z轴行程的调整须依据具体的说明书要求而定。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需加工出穿丝孔,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。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
12、的是将电极丝上满,假如不须要上满,则须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整按钮以调整上丝电机的反向力矩(目的是保证上丝过程中电极丝上有匀整的张紧力)。(3)操作时要依据机床说明书,按上丝示意图提示将电极丝从丝盘绕到贮丝筒上。留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。穿丝操作穿丝操作时要留意以下几点:(1)拉动电极丝头,依据操作说明书依次绕接各导轮、导电块至贮丝筒。在操作中要留意手的力度,防止将电极丝打折。(2)穿丝起先时,首先要保证贮丝筒上的电极丝与协助导轮、张紧轮、主导轮在同一个平面上
13、,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,要留意丝筒移动的方向,并要调整左右行程档杆,使贮丝筒左右来回换向时,贮丝筒左右两端留有35mm的电极丝余量。3。电极丝垂直度调整在对精度要求较高的零件或带有锥度的零件进行切割加工时,须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,则调整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
14、,将电极丝沿X轴缓缓移向找正块。当电极丝快遇到找正块时,电极丝与找正块之间产生火花放电,肉眼视察产生的火花。若火花上下匀整,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,直至火花上下匀整;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,直至火花上下匀整。同理,调整V轴的值,使电极丝在V轴上垂直度良好。a 找正块 b垂直度较好 c垂直度较差(右倾)d垂直度较差(左倾)图7-10 用火花法找正电极丝垂直度用火花法校正电极丝的垂直度时,应当留意以下几点:找正块运用一次后,其表面会留下微小的放电痕
15、迹。下次找正时,要重新换位置,不行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,须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,看火花是否匀整。若U、V方向上火花匀整,则说明电极丝垂直度较好;若U、V方向上火花不匀整,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,张力与加工中运用的张力大致相同。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。(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,运用便利且直观。底座用耐磨不变形的大理石或花岗岩制成,
16、如图7-11所示。图7-11 垂直度校正器运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,主要区分是:火花法是视察火花上下是否匀整,而用校正仪则是视察指示灯。若在校正过程中,指示灯同时亮,则说明电极丝垂直度良好,否则须要校正。在运用校正器校正电极丝垂直度的过程中,要留意以下几点:校正时,电极丝必需停止运行,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须要检查,其方法与火花法类似。4。工件的装夹工件的装夹形式对加工精度有干脆影响。线切割机床的夹具比较简洁。一般是在通用夹具上接受压板螺钉固定工件。当然有时也会用到磁力夹具、旋转夹具或专
17、用夹具。工件在装夹时一般要留意以下几点:(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,拧紧螺丝时用力要匀整。(3)热处理件要充分回火去应力,平磨件要充分退磁。(4)工件装夹的位置应有利于工件找正,并应与机床行程相适应,工作台移动时工件不得与丝架相碰。(5)对工件的夹紧力要匀整,不得使工件变形或翘起。(6)大批零件加工时,最好接受夹具,以提高生产效率。(7)细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的协助夹具上。图7-12 垂直度校正器校正工件5。导电块的调整高速走丝线切割机床脉冲电源的负极
18、通过导电块与高速运行的电极丝接触,运行一段时间后,导电块会被磨出一条凹槽,凹槽会增加电极丝与导电块的摩擦,加工电极丝的纵向振动,影响加工精度和表面粗糙度,因此,在适当的时候就应调整导电块的位置,让电极丝避开磨损的凹槽。导电块有两种结构,一种圆柱形,电极丝与导电块的圆柱面接触导电。调整方法:松开螺母,轴向移动或转动导电块,避开凹槽,再紧固螺母。另一种是方形或圆形的薄片,电极丝与导电块大面积接触导电。调整方法:移动方形薄片或转动圆形薄片,避开凹槽。7.3 线切割机床操作与技巧线切割机床操作与技巧 7.3.1 线切割机床操作面板介绍线切割机床操作面板介绍WKX操作面板如图7-13所示,其上各键功能如
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