《模具电火花加工工艺与编程操作》配套教案：项目3数控电火花慢走丝线切割加工工艺与编程操作.docx

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1、项目3数控电火花慢走丝线切割加工工艺与编程操作一、教学目标1、了解慢走丝线切割模具零件的加工工艺。2、熟悉并掌握慢走丝线切割加工的手工编程方法。3、掌握操作慢走丝线切割机床的方法，完成模具典型零件的加工。二、课时分配本项目有两个任务，安排4课时。三、教学重点通过本项目的学习，让同学们了解冲裁模凸模和凹凸模慢走丝的加工工艺的 相关知识，熟悉并掌握慢走丝线切割加工的手工编程方法，掌握操作 TwinCAD/WTCAM系统对慢走丝进行自动编程。掌握操作慢走丝线切割机床的方法, 完成模具典型零件的加工。四、教学难点1、熟悉并掌握慢走丝线切割加工的手工编程方法。2、掌握操作TwinCAD/WTCAM系统对

2、慢走丝进行自动编程。3、掌握操作慢走丝线切割机床的方法，完成模具典型零件的加工。 五、教学内容任务一落料模凸模慢走丝切割加工（一）任务描述试通过对慢走丝手工编程的学习，完成下图所示冲裁模凸模零件加工程序的 编写，并对慢走丝机床的基本操作进行学习，最终完成对冲裁模凸模零件的切割 加工。（二）知识储备1、工艺准备根据实际加工经验采用割一修二（割三刀）的加工方案能够满足，但多次切 割必须预留一段切断长度（下图），因此切断后要进行平面磨削，并且为防止因 切割过程中毛坯变形严重而影响加工质量，毛坯宜采用穿丝孔加工。步骤操作程序操作说明1WTCAM进入WTCAM功能.2选择设定路径处理的规则.已设定好者可

3、省略，3选择像素请选择要转成路径的像索。4选择T进入V处理功能.即后处理作业。5选择进入编程设定功能选择适当的后处理控制档（PCF档）与设定总体编程条件。6Enter进入编程转出功能。7L Enter J进入标准编程转出,功能1；现.,请输入NC程序输制文件名”对话商口：请用键 盘输入文件名称。.8选择“P”进入处理功能.即后处理作业。9选择“E”进入程序编辑）功能.出现“请选择NC程序加载文件名”对话窗口 ：请选择步骤 7所输出的文件名称。接下来即进入“NC程序编辑及DNC联机”系统。斜度工件（全斜工件）切割的操作流程步骤操作程序操作说明1WTCAM进入WTCAM功能.L2选择“S”设定路径

4、处理的规则.已设定好者可省略。3选择像素请选择要转成路径的像索。4选择“P”进入V处理功能.即后处理作业。5选报7进入编程设定功能选择适当的后处理控制档（PCF档）,并且在“全斜加工起 始切入斜度”项目中输入斜度值。其余的条件视需要再做调整。6Enter进人 编程转出功能。7Enter进入标准编程转出功能.出现“请输入NC程序输出文件名”对话窗口 ：请用键 盘输入文件名称。8选择T进入V处理功能.即后处理作业。9选择“E”进入程序编辑功能出现“请选择NC程序加载文件名”对话窗口 ：请选择步躲 7所输出的文件名称.接下来即进入“NC程序编辑及DNC联机”系统。部分斜度工件切割的操作流程2步骤操作

5、程序操作说明1WTCAM进入WTCAM功能.选择设定路径处理的规则已设定好者可行略。步骤操作程序操作说明3选择像索请选择要转成路径的像素。4选择进入其他细功能。5选择进入V斜度功能.输人斜度ffj。接下来即可开始选择要做斜度切割的像素段.若 选择路径像索的引入线.则此路径像素会被设成全斜加工。6Enter跳回其他细节”提示说明。7Enterl跳回路径专用”提示说明。8选择“P”进入处理 功能即后处理作业。9选择“S”进入编程设定）功能.选择适当的后处理控制档（P（下档）与设定总体编程 条件.10Enter进入编程转出功能。11Enler进入标准编程转出功能.出现.请输入NC程序输出文件名”对话

6、窗口：请用键 盘输入文件名称。12选择“P”进入V处理,功能即后处理作业。13选择“E”进入e程序编辑功能.出现请选择NC程序加载文件名”对话窗口 ：请选择步躲 11所输出的文件名称。接下来即进入“NC程序编辑及DNC联机”系统。无屑切割工件的操作流程步骤操作程序操作说明1WTCAM1s 月mo9选择“S”设定路径处理的规则已设定好者可省略。3选择像素请选择要转成路径的像素。4选择进入V处理功能.即后处理作业，5选择进入编程设定功能.选择适当的后处理控制档（PCF/PCZ档）勾选,进行无屑 加工”选项并设定预留量。再按其他条件钮设定使用线径、无屑加工最大值。 其余的条件视需要再做调整。6Ent

7、crl进入编程转出功能。7Enter进入V标准编程转出功能出现“谙输入、C程序输出文件名“对话窗口：请用键 盘输入文件名称。8选择“P”进入处理功能即后处理作业。9选择“E”进入程序编辑）功能.出现“请选择、。程序加载文件名”对话窗n：请选择步骤 7所输出的文件名称。接下来即进入“NC程序编辑及DNC联机系统。上下异形工件的操作流程步骤操作程序操作说明1WTCAM进入WTCAM功能。2选择“S”设定路径处理的规则.已设定好者可省略。步骤操作程序操作说明3选择“3D”进入3D路径的处理模式。4选择设定材料厚度及3D路径处理的规则,已设定好者可省略，5选取像素指定程序面路径。6选取像素指定辅助面路

8、径。7重复第5、6 项操作直到要做卜.下异形处理的像索选取完毕8Enter跳回“路径专用提示说明。9选择“P”进入处理功能即后处理作业。10选择进入V编程设定功能选择适当的后处理控制档（PCF档）与设定总体编程 条件。11Enter进入编程转出功能12Enii r进入标准编程转出功能出现“请输入NC程序输出文件名”对话窗口：请用键 盘输入文件名称。13选择“P”进入处理功能.即后处理作业。g1 1选择“E”进入程序编辑功能出现.请选择NC程序加战文件名”对话窗口 ：请选择步骤 12所输出的文件名称。接下来即进入“NC程序编辑及DNC联机”系统。（三）任务实施1.程序编写由于该程序为自动编程，故

9、首先应绘制好CAD图元，该图元的获取方式主要 有两种：一是采用统达TwinCAD软件自带的CAD菜单进行绘制，另一种则可以采 用其他CAD软件绘制后导入。本任务则采用AutoCAD绘图，以DXF格式并入，如 下图所示。DXF图元并入后将图元“自动串接”，再利用移动菜单将加工零件原点移动 至绘图界面坐标原点处（下图），利用绘图菜单绘制外轮廓切入点（应考虑到足 够的强度及预留位置方便于磨削工序的加工装夹），具体步骤按软件提示进行。mmw a选中线切割应用菜单，左击鼠标，出现线“切割专用指令菜单”如下图所示NUAt.VIKNUAt.VIK选中“后处理菜单”将设置如下图所示鼠标选中线切割应用菜单“2D

10、路径”中的“手动设定路径”后，利用捕捉功能菜单选中内腔的中心位置，再选取“切入边”，根据提示选择切割方向，软 件将自动生成加工路径如下图所示，外轮廓操作过程一致。MCI81， ，J) medMWMJa, i u Q*总艮区KA R AM MB rMAUj mxUIVDO用鼠标选取点击“线切割应用”后用键盘输入指令P、J、L,分别回车,出现提示，选取需要修改路径（外轮廓路径）后点击右键，会弹出“同类个别条 件路径设定”对话框，勾选自动重设所有个别编程条件控制的路径，具体设定如 下图所示。L 92 Vlh - I IH W % K tfnKinar*rtr ttrriurM 代汉佛力通 广会 fl

11、niHmrrn 4gatr v 一 一，- - w，a-L ,”q*x.，苫尸1（均.4碗.1二。r AnrCTr出， 2 | m” ：，T mu- 6士. XIWbtB一传，a EI保存给径如下图所示保不在(X:l&AX08的加 泊为电更 R)P.：文传名(1)：W?T2（Ii K Files （，IT）设定路径后给予程序名点保存，再用记事本格式将程序打开如下：(=GZ ZL SS BS LVSPOF )在“工艺搜寻”中选好工艺后按“F2”自动插入C999=10 35 40 08 351000 2在“工艺搜寻”中选好工艺后按“F2”自动插入C001=17 35 40 40 25 2300 0

12、在“工艺搜寻”中选好工艺后按“F2”自动插入C002=10 45 40 525 3500 0按“F2”自动插入C003=345 40 525 6500 0按“F2”自动插入H001=179“F2”自动插入H002=119“F2”自动插入H003=106“F2”自动插入N0001G90G92X0. Y0.G29C890G42G01H000G52A0G01X5. Y0.H001C421A0.X5. Y-5.X-5. Y-5.X-5. Y5.X5. Y5.X5. Y0.G40G50X4. 8Y0.C622M00在“工艺搜寻”中选好工艺后在“工艺搜寻”中选好工艺后在“工艺搜寻”中选好工艺后按 在“工艺

13、搜寻”中选好工艺后按 在“工艺搜寻”中选好工艺后按G41H000X5. YO.H002X5. Y5.X-5. Y5.X-5. Y-5.X5. Y-5.X5. YO.G40G50X4. 8Y0.C652G42H000X5. YO.H003X5. Y-5.X-5. Y-5.X-5. Y5.X5. Y5.X5. YO.X5. Y-O. 25G40G50X4. 8Y-0. 25GOOXO. YO.G00X20. YO.N0002C890G42G01H000G52A0G01X25. YO.H001C421AO.X25. Y-5.X20. Y-5.G02X20. Y5. 10. J5.G01X25. Y5

14、.X25. Y0.G40G50X24. 8Y0.C622MOOG41H000X25. YO.H002X25. Y5.X20. Y5.G03X20. Y-5. 10. J-5.G01X25. Y-5.X25. YO.G40G50X24. 8Y0.C652G42H000X25. YO.H003X25. Y-5.X20. Y-5.G02X20. Y5. 10. J5.G01X25. Y5.X25. YO.X25. Y-0. 25G40G50X24. 8Y-0. 25G00X20. YO.G00X-1.472Y-19. 546N0003C890G41G01H000G51A0G01X-1.472Y-10

15、.H001C421AO.X-1O. Y-1O.X-1O. Y1O.X30. Y1O.X30. Y-1O.X-1.472Y-10.G40G50X-1.472Y-10. 2C622MOOG42H000X-1.472Y-10.H002X30. Y-1O.X30. Y1O.X-1O. Y1O.X-1O. Y-1O.X-1.472Y-10.G40G50X-1.472Y-10. 2C652G41H000X-1.472Y-10.也割点切断起割点2.程序编写程序编程方法与中走丝基本相似，都是使用ISO代码（G代码），仅在个别 指令和格式上有所区别。（1） ISO代码程序段的格式对线切割加工而言，某一图段的程序

16、为：GXXXXXXXXXYXXXXXXIXXXXXXJXXXXXoG表示准备功能，其后2位数XX表示各种不同的功能，X、Y表示直线或圆弧终点坐标值，以um为单位，最多为7位数。I、J表示圆弧的圆心对圆弧起点的坐标值，以um为单位，最多7位数。止匕外，程序结束后还应有辅助功能，常用的有M00程序停止、M01选择停止 （本机不用）、M02程序结束。当准备功能GXX和上一程序段相同时，则该段的 GX X可省略不写。（2） ISO代码按终点坐标有两种表达（输入方式）绝对坐标方式，代码为G90线以图形中某一适当点为坐标原点，用土X、Y表示终点的绝对坐标值， 见下图。X-10. Y-10.X-10. Y1

17、0.X30. Y1O.X30. Y-10.X-1.472Y-10.X-l. 722Y-10.G40G50X-1.722Y-10. 2G00X-1.472Y-19. 546GOOXO. YO.M022.操作加工已知工件：厚度50mni,钢件，极丝直径0. 20mm,顺时针，割一修二。(1)第一步读入文件在主菜单，键入字母“F”即进入文件功能子菜单。在 “文件功能”菜单中键入字母“L”(选中“读盘文件”功能)，在CRT上可看到 磁盘文件名列表，该栏显示出以前的所有加工程序的文件名，输入所需读入的文 件名按回车键，则该文件中的程序被读入，如上述图形的文件名为E1,则输入 E1并回车，CRT上显示出编

18、辑窗口及读入后的加工程序。此时可对加工程序进行 编辑，见下图，如不需编辑则按“ESC”键退出，又回到主菜单，读入工作结束。在主菜单中键入字母“W”即进入图形显示画面，绘出程序将加工的图形。在该画面中，可以用“一” “ f ” “f ” “ 1 ”键设定图形位置；用“F3”键设定 图形比例；不断点按“F6”键，会逐段显示加工程序图形；按“F7”键，显示 当前单腔图形；按“0”键，显示全部图形，可校对图形的正确性。(2)第二步若所读入的程序尚未经过“读入工艺库”及程序编辑，须进行 第二步工作。本机配备有丰富的工艺数据库，用户可根据具体的加工要求在下图 所示界面的左半部相应位置选择所需的工件材料、工

19、件厚度、电极丝线径以及切 割次数等数据，在界面右半部就会同步显示出相应的工艺数据。按“Tab”键， 会交替激活左、右窗口，在左窗口中，利用方向键“ t ”及“ I ”移动红色光标 至所需位置，再利用“ + ”键或“F10” “F9”键设置选择与实际工件和要求相接近的数据，在右窗口中同时显示出相对应的工艺数据，可按“Tab”键激活 右窗口，利用方向键“一”或“一”移动红色光标至所需位置，对工艺数据进行 修改。按“F2”键，当前显示的工艺数据将自动连接至当前内存的控制程序的头 部，可进入程序编辑画面编辑和调用(“F1”功能键无效，备用)。从工艺数据库自动调用得到的“切割偏移”值仅仅是本机给出的理论

20、上的所 谓的“零配合间隙0. 005mm”的加工偏移量，单位为Rm,用户须根据实际的公 差要求以及机床的实际情况，在按“F2”键将当前显示的工艺数据自动连接至当 前内存的控制程序的头部后，进入程序编辑画面编辑和修改偏移量，使之符合实 际要求。(3)第三步切割加工，在主菜单键入字母R”，选择放电加工子菜单。若 是刚调入的新程序，如果程序有错误则显示错误号并自动转到编辑窗口，提示操作者修改；如果程序一切正常，进入切割加工页面（下图），此时均处于暂停状 态。在加工过程中有工作坐标显示（G054G059）、绝对坐标显示（G959）（可以 按“F3”或“F4”切换显示）、加工程序显示、加工图形跟踪显示，

21、可以按“F2” 任意转换显示画面。雷电也枇, uZhi. ZhrmyTtf风 PFTM工找准w主+小丁Ziff胃3持f冷厚运粒乘力。二r迨芷遁，F家覃外遭/用M 任任农护网U 崎伊电.压 岁孙f寸仙川W*投。MS00660XYUVZ工作应稼0044500777Au 11111XFSlttBHg 卜/川白彳丁力依泉后停运万自停（M” 喜鳏后停工保存在放电加工页面，屏幕左半边显示高频电源规准、进给速度等参数，可利用 方向键移动红色选择条选中相应位置，利用“ + ” “一” “F9”“F10”设定脉冲电源 规准、进给速度以及运丝张力规准，按“F5”液泵启/停，按“F6”运丝启/停， 按“F7”高频启

22、/停，最后按“F1”进入正常切割加工。屏幕右半边显示X、Y 和U、V、Z轴的工作坐标或机械坐标（按“F3”“F4”键切换显示），按“F2”键 可切换显示为“图形跟踪” “加工程序”画面。在停止加工状态，可按“Pg UP” 键提升Z轴，以便于在加工画面中穿丝。在穿丝时，可按手控盒的方向键移动工 作台偏离加工断点；加工之前须按“Ctrl+H”组合键，可自动回至断点；按“Pg DN”键,可使Z轴回至相对“0”位o切割凸模，三次切割，须留一搭子，其宽度应视凸模的大小和重量而定。本 例搭子宽度留有5nim,第一刀逆向切割，第二刀反向切割，第三刀逆向切割，最 后割断。此外两个凸角处须各加一个R 0.15的

23、过渡圆，这是因为与之相配合的 凹模对应处是凹角，因丝的半径关系，该处会产生约R 0.15的圆凹角。切割配 合模时，尖角处一般需增加过渡圆。圆以图形中某一适当点作坐标原点，用土X、Y表示某段圆弧终点的绝对坐标值，用I、J表示圆心对圆弧起点的坐标值,见下图。 增量（相对）坐标方式，代码为G91线以线起点为坐标原点，用土X、土丫来表达线的终点对起点的坐标值。圆以圆弧的起点为坐标原点，用土X、土丫来表示圆弧终点对起点的坐标值, 用I、J来表示圆心对起点的坐标值，见下图。（3）代码功能表（4）线切割用ISO代码手工编程实例【例】要加工如图（a）、图（b）所示的型孔或凹模，穿丝孔中的铝丝中心 坐标为“5,

24、 20”,按顺时针方向切割。 以绝对坐标方式（G90）输入进行编程，见图（a）N1G92X5000Y20000给定起始点的绝对坐标N2G01X5000Y12500直线终点的绝对坐标N3X5000Y12500直线终点的绝对坐标N4X5000Y32500直线终点的绝对坐标N5X5000Y32500直线终点的绝对坐标N6X5000Y27500直线终点的绝对坐标N7Go2X5000Y12500I0J7500X、Y之值为顺圆弧终点的绝对坐标，I、J之值 为圆心对起点的相对坐标N8G01X5000Y2000直线终点的绝对坐标N9M02 以增量（相对）坐标方式（G91）输入编程，见图（b）N1G92X500

25、0Y20000N2G01X0Y7500N3X10000Y0N4X0Y20000N5X1000Y0N6X0Y5000N7G02X0Y15000I0J7500N8G01X0Y7500N9M02(a)(a)通过对以上编程指令的介绍，结合中走丝编程的知识，应能对该零件程序进 行手工编写，程序尺度应按照图纸中尺寸编写，如下图所示。（三）任务实施1、程序编写2、回机械零位断电后重新开机，特别是加工一些大型的工件或重要的工件前，为保证机械 位置的精度，请对各数控轴进行回机械零位操作。在辅助功能子菜单中键入数字“7”选择“工作台回机械零点”功能，此时 CRT上显示提示句“请选择X、Y、U、V、Z（下图）。当选

26、择X时，表示X轴回 到绝对零位，其他轴的回零操作以此类推；当回绝对零位结束时，CRT将出现提 示句”回绝对零位结束，按任意键退回主菜单”。3.电极丝垂直度调整4、工件的安装调校(1)工件的找正将工件放在工作台面上，用压板轻轻压住(至少用两块压板)。在上线架上 吸附一带磁性表座的量表，沿X、Y轴方向移动工件，分别检测工件基准侧面与 X、Y轴的平行度，同时不断调工件位置直到平行，压紧压板后再检查一次工件 侧面和顶面的平行度，如下图所示。如果因工件形状的特殊而不能用标准压板装夹，应自制或购买类似于下列形 状的夹具固定，如下图所示。必须注意：此类夹具不能与导向器相碰。根据工件的不同形状正确选用夹具 会

27、使你的操作格外方便，根据工件厚度的不同，也可考虑下列方式组合使用，见 下图。(3)穿丝依据电极丝行走路线图进行穿丝。需要注意的是须用峰利的剪刀斜向将电极 丝剪断，电极丝断头必须尖细平整，不能大于电极丝的直经，若电极丝断头过粗 则不能穿过导向器的导向孔，可将电极丝断头平放于平整工件表面，用一平整小 金属块压于上面往复轻搓几下，即可将断头搓细。将电极丝从丝筒经过渡轮、毡 轮、张力轮至上导向器穿出应无大碍，将电极丝经工件再穿入下导向器的难易程 度则视具体情况有所区别。从工件外侧穿丝从工件的穿丝孔或割缝中穿丝(4)基准位置找正自动找基准人工找基准确定加工起点(5)加工程序输入加工程序的输入有多种方法：

28、可以进入自动编程菜单，然后在主菜单画面键 入字母“F”，即进入文件功能子菜单，在“文件功能”菜单中键入字母“L”，选 中“读硬盘”功能，输入欲调用的文件名后按回车键确认;(6)加工任务二 复合模凸凹模的慢走丝加工（一）任务描述试通过对慢走丝自动编程的学习，完成下图所示的冲裁模凸模零件加工程序 的编写，并对慢走丝机床凸凹模加工操作进行学习，最终完成对冲裁模凸凹模零 件的切割加工。（二）知识储备1 . TwinCAD/WTCAM系统的操作TwinCAD/WTCAM是统达计算机公司开发的一款集CAD/CAM于一体的电火花线 切割加工编程软件。其中WTCAM是专门用于电火花线切割加工的编程系统，它能

29、完成从绘制图形到路径的前处理与后处理作业。当启动TwinCAD/WTCAM自动编程系统，就进入下图所示的系统主界面。图中 标示了系统的主要构成组件，分别说明如下：功能衰作图区讯息区、状态列指令区、固定式 工具列浮动式 工具列菜单TwinCAD系统的菜单操作，除了可利用鼠标直接点取指令选项外， 还提供了窗口环境下标准的快速键输入功能。可在按住键盘上的Alt键时再同时 按下主菜单项目之后的英文代号，以直接执行该指令。工具列以图标方式显示的屏幕按钮。您可以使用鼠标直接按一下工具列 上的按钮即可快速选择指令。 作图区显示您目前正在编辑的图档。(4)讯息区显示使用者输入指令后的讯息提示及操作结果。指令区接受使用者输入的指令或数据。状态列显示目前TwinCAD作图状态的设定讯息。2 . TwinCAM/系统的操作(1)刀具路径前处理(2) 2D路径处理安排加工路径顺序修改切割秩序其他细节处理3D路径处理上下异形基本设定开始指定上下异形路径指定对接3 .后处理作业(1)总体编程条件设定(2)编程转出(产生线切割NC程序)NC程序编辑使用编程转出的NC程序4 .各类工件操作流程本节以表列方式列出各类工件的操作流程，以让读者能有全面性的了解。一般工件切割的操作流程