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模具輪廓面數控電火花線切割加工程序的編制培訓PPT課件

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模具輪廓面數控電火花線切割加工程序的編制培訓PPT課件

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這是模具輪廓面數控電火花線切割加工程序的編制培訓PPT課件,主要介紹了凸模數控線切割加工程序的編制;學習導讀與知識準備;任務解析;任務實施,歡迎點擊下載。

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  二、學習導讀與知識準備數控電火花線切割機床利用電蝕加工原理,采用金屬導線作為工具電極切割工件,以滿足加工要求。機床通過數字控制系統的控制,可按加工要求,自動切割任意角度的直線和圓弧。線切割機床是采用細金屬絲作為工具電極,工件和金屬絲各作為一極通上脈沖電壓,當金屬絲距工件間隙達到一定距離后,產生火花放電,使金屬局部氣化而除去金屬材料的一種加工方法。金屬絲采用鉬絲或銅絲。根據金屬絲行走速度的快慢分為快走絲線切割機和慢走絲線切割機。加工原理示意圖如圖36—1所示。

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  圖36—1高速線走絲加工原理示意圖

  數控電火花線切割加工主要適用于切割淬火鋼、硬質合金等金屬材料,特別適用于一般金屬切削機床難以加工的細縫槽或形狀復雜的零件,在模具行業的應用尤為廣泛。高速走絲線切割機床的主要技術性能要求指標如表36—2所示。

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  表36—2高速走絲線切割機床的主要技術性能要求指標

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  數控線切割機床常用3B程序和國標通用ISO代碼程序,我國在2003年以后產生的線切割機床大多采用ISO代碼格式(及G代碼),以下主要介紹ISO代碼的指令格式及手工編程的方法。編程步驟1、分析零件圖紙及工藝處理這一步驟的內容包括:對零件圖紙進行分析,以明確加工要求,選擇合適的加工路徑和偏移量等。2、工藝處理注意事項(1)工具夾具的設計和選擇。工具夾具應可以反復使用,所以夾具應便于安裝、找正和定位等。(2)正確選擇穿絲孔和進刀線、退刀線。穿絲孔是電極相對工件運動的起點,同時也是程序執行的起點,故也是程序原點。穿絲孔應選在容易找正,并在加工過程中便于檢查的位置。為了保證加工精度,穿絲孔的位置應設在工件上。一般為基準點。進刀線和退刀線的選擇同樣也應注意。

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  (3)確定合理的偏移量。在加工凸模、凹模時,對精度要求較高,必須考慮鉬絲放電間隙的影響,合理的偏移量應根據鉬絲直徑及機床參數來確定。電極絲相當于切削加工中的刀具。電極絲應具有良好的導電性和抗電蝕性,抗拉強度高、材質均勻。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲和包芯絲等。鎢絲抗拉強度高,直徑在(0.03~0.1mm)范圍內,一般用于各種窄縫的精加工,但價格昂貴。黃銅絲適合于慢速加工,加工表面粗糙度和平直度較好,蝕屑附著少,但抗拉強度差,損耗大,直徑在0.1~0.3mm范圍內,一般用于慢速單向走絲加工。鉬絲抗拉強度高,適于快速走絲加工,所以我國快速走絲機床大都選用鉬絲作電極絲,直徑在0.08~0.2mm范圍內。電極絲直徑的選擇應根據切縫寬窄、工件厚度和拐角尺寸大小來選擇。若加工帶尖角、窄縫的小型模具宜選用較細的電極絲;若加工大厚度工件或大電流切割時應選較粗的電極絲。電極絲的主要類型、規格如下:鉬絲直徑:0.08~0.2mm;鎢絲直徑:0.03~0.1mm;黃銅絲直徑:0.1~0.3mm;包芯絲直徑:0.1~0.3mm。

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  3.數學處理在完成工藝處理的工作后,需根據零件的幾何尺寸計算處運動軌跡,即計算處零件的輪廓相鄰幾何交點或切點的坐標值,得出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等。4.編寫零件加工程序清單,制作控制程序在控制軟件程序編程窗口下,便于ISO代碼編程,或用APT自動編程制作一個程序。較復雜的程序一般采用APT自動編程,或用CAD生成DXF文件,再由APT自動編程導入并轉換成切割文件。5.程序校驗編寫完的加工程序一般要經過校驗方能用于正式加工?赏ㄟ^系統提供畫圖校驗,模擬運行等。畫圖校驗主要驗證程序語法,畫出圖形驗證加工零件是否正確,空運行是驗證程序實際加工情況。ISO代碼介紹一個數控系統的零件程序就是一組被送到數控系統中去的指令和數據。一個程序是由遵循一定結構、句法和格式或規則的語句和命令所組成的。下面以HCKX320為例來說明ISO代碼的含義及編程使用的方法。

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  一個程序由許多指令語句組成,每個指令語句又由若干個詞組成,詞包括預備功能、進給功能、輔助功能等。詞的組成結構如下:

  詞=地址+代碼數據

  地址地址用字母表示,字母規定代碼后面數據的含義等,其意義見表36—3.

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  代碼和數據代碼和數據的輸入格式如下:G(預備功能):在預備功能中,G后輸入的數據最多可以為兩位,即00~99.例如G00或G97。X、Y、U、V(坐標位移的規定):X、Y后的輸入數據在—9999999~+9999999um范圍內有效,U、V后的輸入數據在—999999~+999999um之間有效,如果是正號則可省略。例如X1000或X1.0I、J(圓心坐標的規定):I、J后的數據為圓心相對于起點的坐標增量。D(偏移量和補償值的規定):D后的數據在0~+999999um之間有效。A(錐度的規定):A后的數據在±1~9999.999之間有效。最小單位為0.001.C(加工條件的規定):用兩位數格式規定加工條件,共100個,即C0~C99.M(輔助功能):用兩位數輸入格式,規定機床加工程序的部分開關。H(機床參數規定):切割錐度時必須給出的機床參數。H工作厚度:輸入數值在0~+999999um范圍內有效。

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  4)語句格式指令+地址+符號+絕對值或增量值例如,G01X1000Y1000.代碼說明MD22EDW快走絲線切割系統常用指令如表36—4所示。

  表11—4MD22EDW快走絲線切割系統常用指令

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  3.線徑補償及錐度加工說明(1)線徑補償就是用電機絲直徑的一半(半徑)表示電極路徑的偏移。為了使具有一絲徑的電極絲按理論給定的輪廓尺寸加工時得到一個與之相等的形狀和尺寸,數控系統電極絲實際走過的軌跡加大或縮小一個補償值,以彌補絲徑和放電間隙尺寸的影響。其小為D=絲半徑+a(放電間隙)如圖36—2所示為補償指令G41和G42的區別。程序段常為:G90X_Y_G41(G42)D_G01X_Y_G01X_Y_...G40X_Y_M02_Y_其中D后的數據為偏移量數據。

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  圖36—2補償指令G41和G42的區別

  其他指令的格式及用法與加工中心或數控機床的基本相同。三、任務解析如任務中零件圖所示,按圖中箭頭所示加工軌跡方向,考慮線徑補償,以便對坐標編程方式進行編程。確定加工路線,根據圖示零件形狀和尺寸,編程原點選在R10圓弧圓心O處,進刀點選在零件下尖角正下方A點處,并延順時針方向切削,其加工方向如圖11—10中箭頭所示。

  分別計算各關鍵點坐標。

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  A(0,—22)B(0,—20)C(0,—10)E(0,20)F(30,8.04)G(30,—8.04)

  有公差尺寸的編程計算方法:由于零件的實際尺寸大部分應在公差帶的中值附近,因此,對標注有公差的尺寸,應采用中差尺寸編程,中差尺寸的計算公式為:中差尺寸=基本尺寸—(上偏差—下偏差)/2

  例如:400-0.056編程尺寸為40+(0-0.056)/2=39.972mm四、任務實施(零件加工工藝分析與編程)

  1.工裝:采用三爪自定心卡盤夾緊零件的外圓周面。2.切割絲的選擇:鉬絲,3.程序編制凸模數控加工程序清單見表1-4。表1-4凸模數控加工程序清單

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  (3)按G點代碼編寫程序如下:

  五、課堂鞏固練習

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  任務三十七凸凹模線切割數控加工程序的編制

  一、凸凹模線切割數控加工程序的編制項目任務書,見表37-1。

  表37-1項目任務書

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  二、學習導讀知識準備要使數控電火花線切割機床按照預定的要求,自動完成切割加工,就應把被加工零件的切割順序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息,按數控系統要求的格式編制成加工程序,以實現加工。數控電火花線切割機床的編程,主要采用以下三種格式編寫:3B格式編制程序、ISO代碼編制程序、計算機自動編制程序。6.2.13B格式編制程序目前,我國數控線切割機床常用3B程序格式編程,其格式如表37—2所示。表37—2無間隙補償的程序格式(三B型)

  1、分隔符號B因為X、Y、J均為數字,用分隔符號(B)將其隔開,以免混淆。

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  2、坐標值(X、Y)一般規定只輸入坐標的絕對值,其單位為μm,μm以下應四舍五入。對于圓弧,坐標原點移至圓心,X、Y為圓弧起點的坐標值。對于直線(斜線),坐標原點移至直線起點,X、Y為終點坐標值。允許將X和Y的值按相同的比例放大或縮小。對于平行于X軸或Y軸的直線,即當X或Y為零時,X或Y值均可不寫,但分隔符號必

  須保留。

  3、計數方向G選取X方向進給總長度進行計數,稱為計X,用Gx表示;選取Y方向進給總長度進行計數,稱為計Y,用Gy表示。(1)加工直線可按圖6.13選。簗Ye|>|Xe|時,取Gy;|Xe|>|Ye|時,取Gx;|Xe|=|Ye|時,取Gx或Gy均可。

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  (2)對于圓弧,當圓弧終點坐標在圖6.14所示的各個區域時,若:|Xe|>|Ye|時,取Gy;|Ye|>|Xe|時,取Gx;|Xe|=|Ye|時,取Gx或Gy均可。

  圖37—1斜線的計數方向

  圖37—2圓弧的計數方向

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  4、計數長度J計數長度是指被加工圖形在計數方向上的投影長度(即絕對值)的總和,以μm為單位。例1,加工圖6.15所示斜線OA,其終點為A(Xe,Ye),且Ye>Xe,試確定G和J。因為|Ye|>|Xe|,OA斜線與X軸夾角大于45°時,計數方向取Gy,斜線OA在Y軸上的投影長度為Ye,故J=Ye。例2,加工圖37-3所示圓弧,加工起點A在第四象限,終點B(Xe,Ye)在第一象限,試確定G和J。因為加工終點靠近Y軸,|Ye|>|Xe|,計數方向取Gx;計數長度為各象限中的圓弧段在X軸上投影長度的總和,即J=JX1+JX2。例3,加工圖37—4所示圓弧,加工終點B(Xe,Ye),試確定G和J。因加工終點B靠近X軸,|Xe|>|Ye|,故計數方向取Gy,J為各象限的圓弧段在Y軸上投影長度的總和,即J=Jy1+Jy2+Jy3。

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  5、加工指令Z加工指令Z是用來表達被加工圖形的形狀、所在象限和加工方向等信息的?刂葡到y根據這些指令,正確選擇偏差公式,進行偏差計算,控制工作臺的進給方向,從而實現機床的自動化加工。加工指令共12種,如圖37—6所示。

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  位于四個象限中的直線段稱為斜線。加工斜線的加工指令分別用L1、L2、L3、L4表示,如圖37—6a所示。與坐標軸相重合的直線,根據進給方向,其加工指令可按圖37—6b選取。加工圓弧時,若被加工圓弧的加工起點分別在坐標系的四個象限中,并按順時針插補,如圖37—6c所示,加工指令分別用SR1、SR2、SR3、SR4表示;按逆時針方向插補時,分別用NR1、NR2、NR3、NR4表示,如圖37—6d所示。如加工起點剛好在坐標軸上,其指令可選相鄰兩象限中的任何一個。6、應用舉例例1,加工圖37—7所示斜線OA,終點A的坐標為Xe=17mm,Ye=5mm,寫出加工程序。其程序為:B17000B5000B017000GxL1例2,加工圖37—8所示直線,其長度為21.5mm,寫出其程序。相應的程序為:BBB021500GyL2例3,加工如圖37—9所示圓弧,加工起點的坐標為A(-5,0),試編制程序。其程序為:

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  B5000BB010000GySR2

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