隨著各個(gè)制造領(lǐng)域的發(fā)展，模具的應(yīng)用及直接制造的精密零件越來多，電加工作為一個(gè)較特殊的工藝手段已在加工模具和精密零件的制造中起著非常關(guān)鍵和重要的作用。

　　加工示例

　　(一)數(shù)控快走絲電火花線切割加工示例

　　1.手工編程加工實(shí)習(xí)

　　(1)實(shí)習(xí)目的：

　　①掌握簡單零件的線切割加工程序的手工編制技能;

　　②熟悉ISO代碼編程及3B格式編程;

　　③熟悉線切割機(jī)床的基本操作。

　　(2)實(shí)習(xí)要求

　　通過實(shí)習(xí)，學(xué)生能夠根據(jù)零件的尺寸、精度、工藝等要求，應(yīng)用ISO代碼或3B格式手工編制出線切割加工程序，并且使用線切割機(jī)床加工出符合圖紙要求的合格零件。

　　(3)實(shí)習(xí)設(shè)備

　　DK7725E型線切割機(jī)床。

　　(4)常用ISO編程代碼

　　G92 X- Y-：以相對(duì)坐標(biāo)方式設(shè)定加工坐標(biāo)起點(diǎn)。

　　G27 ：設(shè)定XY/UV平面聯(lián)動(dòng)方式。

　　G01 X- Y-(U- V-)：直線插補(bǔ)。

　　X Y：表示在XY平面中以直線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的終點(diǎn)坐標(biāo)。

　　U V：表示在UV平面中以直線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的終點(diǎn)坐標(biāo)。

　　G02 X- Y- I- J-G02 U- V- I- J-：順圓插補(bǔ)指令。

　　G03 X- Y- I- J-：逆圓插補(bǔ)指令

　　以上G02、G03中是以圓弧起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y(U、V)表示終點(diǎn)坐標(biāo)，I、J表示圓心坐標(biāo)。

　　M00 ：暫停。

　　M02 ：程序結(jié)束。

　　(5)3B程序格式

　　B X B Y B　J　G　Z

　　B:分隔符號(hào);X：X坐標(biāo)值;Y：Y坐標(biāo)值;

　　J:計(jì)數(shù)長度;G：計(jì)數(shù)方向;Z：加工指令。

　　(6)加工實(shí)例

圖1 零件一

　　①工藝分析：

　　加工如圖1所示零件外形，毛坯尺寸為60×60mm，對(duì)刀位置必須設(shè)在毛坯之外，以圖中G點(diǎn)坐標(biāo)(-20,-10)作為起刀點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)(-10，-10)作為起割點(diǎn)。為了便于計(jì)算，編程時(shí)不考慮鉬絲半徑補(bǔ)償值。逆時(shí)鐘方向走刀。

　　②ISO程序：

　　程序 注解

　　G92 X-20000 Y-10000 以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系，起刀點(diǎn)坐標(biāo)為(-20，-10);

　　G01 X10000 Y0 從G點(diǎn)走到A點(diǎn)，A點(diǎn)為起割點(diǎn);

　　G01 X40000 Y0 從A點(diǎn)到B點(diǎn);

　　G03 X0 Y20000 I0 J10000　　　從B點(diǎn)到C點(diǎn);

　　G01 X-20000 Y0　　　　　　　 從C點(diǎn)到D點(diǎn);

　　G01 X0 Y20000 從D點(diǎn)到E點(diǎn);

　　G03 X-20000 Y0 I-10000 J0　　從E點(diǎn)到F點(diǎn);

　　G01 X0 Y-40000　　　　　　　 從F點(diǎn)到A點(diǎn);

　　G01 X-10000 Y0　　　　　　　 從A點(diǎn)回到起刀點(diǎn)G;

　　M00　　　　　　　　 　　　　程序結(jié)束。

　　③ 3B格式程序：

　　程序 注解

　　B10000 B0 B10000 GX L1 從G點(diǎn)走到A點(diǎn)，A點(diǎn)為起割點(diǎn);

　　B40000 B0 B40000 GX L1 從A點(diǎn)到B點(diǎn);

　　B0 B10000 B20000 GX NR4 從B點(diǎn)到C點(diǎn);

　　B20000 B0 B20000 GX L3 從C點(diǎn)到D點(diǎn);

　　B0 B20000 B20000 GY L2 從D點(diǎn)到E點(diǎn);

　　B10000 B0 B20000 GY NR4 從E點(diǎn)到F點(diǎn);

　　B0 B40000 B40000 GY L4 從F點(diǎn)到A點(diǎn);

　　B10000 B0 B10000 GX L3 從A點(diǎn)回到起刀點(diǎn)G

　　程序結(jié)束。

　　④加工：

　　按第三節(jié)中所述的機(jī)床操作步驟進(jìn)行。

　　2.自動(dòng)編程加工實(shí)習(xí)

　　(1)實(shí)習(xí)目的及要求：

　　①熟悉CNC-10A編程系統(tǒng)的繪畫功能及圖形編輯功能;

　　②熟悉CNC-10A編程系統(tǒng)的自動(dòng)編程功能;

　　③掌握CNC-10A控制系統(tǒng)的各種功能。

　　(2)實(shí)習(xí)設(shè)備：DK7725E型線切割機(jī)床及CNC-10A控制、編程系統(tǒng)。

圖2 零件二

　　(3)加工實(shí)例：

　　①工藝分析：加工如圖2所示五角星外形，毛坯尺寸為60×60mm，對(duì)刀位置必須設(shè)在毛坯之外，以圖中E點(diǎn)坐標(biāo)(-10,-10)作為對(duì)刀點(diǎn)，O點(diǎn)為起割點(diǎn)，逆時(shí)鐘方向走刀。

圖3 “OC”直線參數(shù)窗

　　② 繪畫：首先繪出直線“OC”：在圖形繪制界面上，鼠標(biāo)左鍵輕點(diǎn)直線圖標(biāo)，該圖標(biāo)呈深色，然后將光標(biāo)移至繪圖窗內(nèi)。此時(shí)，屏幕下方提示行內(nèi)的“光標(biāo)”位置顯示光標(biāo)當(dāng)前坐標(biāo)值。將光標(biāo)移至坐標(biāo)原點(diǎn)(注：有些誤差無妨，稍后可以修改)，按下左鍵不放，移動(dòng)光標(biāo)，即可在屏幕上繪出一條直線，在彈出的參數(shù)窗中可對(duì)直線參數(shù)作進(jìn)一步修正，如圖3。確認(rèn)無誤后按“Yes”退出，完成“OC”直線的輸入。

圖4 “CA”直線參數(shù)窗

　　繪制“CA”直線：光標(biāo)依次點(diǎn)取屏幕上“編輯”→“旋轉(zhuǎn)” →“線段復(fù)制旋轉(zhuǎn)”。屏幕右上角將顯示“中心”(提示選取旋轉(zhuǎn)中心)，左下角出現(xiàn)工具包，光標(biāo)從工具包中移出至繪畫窗，則馬上變成“田” 形，將光標(biāo)移至“C”點(diǎn)上(呈‘×’形)輕點(diǎn)左鍵，選定旋轉(zhuǎn)中心，此時(shí)屏幕右上角又出現(xiàn)提示“轉(zhuǎn)體”，將“田”型光標(biāo)移到“OC”線段上(光標(biāo)呈‘手指’形)，輕點(diǎn)左鍵，在彈出的參數(shù)設(shè)置窗中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖4，確認(rèn)無誤后按“Yes”鍵退出，將光標(biāo)放回工具包，完成“CA”直線輸入。

　　繪制“DA”直線：其方法與“CA”直線繪制基本相同，旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)為“A”點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)體為“CA”直線，參數(shù)設(shè)置如圖5。

　　繪制“DB”直線：方法同上。

　　繪制“OB”直線：光標(biāo)點(diǎn)取直線圖標(biāo)，將光標(biāo)移至B點(diǎn)，光標(biāo)呈“×”形，拖動(dòng)光標(biāo)至O點(diǎn)(呈‘×’形)，在彈出的直線參數(shù)窗中對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正，如圖6，按“Yes”鍵完成直線“OB”的輸入。

圖5 “DA”直線參數(shù)窗 圖6 “OB”直線參數(shù)窗 圖7 編程參數(shù)窗

　　圖形編輯：光標(biāo)點(diǎn)取修剪圖標(biāo)，圖標(biāo)呈深色，將剪刀形光標(biāo)依次移至線段“IH”、“HG”、“GF”、“FJ”、“FI”上，線段呈紅色，輕點(diǎn)左鍵，刪除上述五條線段，然后將光標(biāo)放回工具包。

　　倒R5圓角：光標(biāo)點(diǎn)取圓角圖標(biāo)，將“∠R”形光標(biāo)分別點(diǎn)取I、H、G、F、J點(diǎn)(光標(biāo)呈‘×’形)，朝倒圓角處拖出光標(biāo)，在彈出的參數(shù)窗中將R值設(shè)為5，按回車鍵退出。

　　圖形清理：由于屏幕顯示的誤差，圖形上可能會(huì)有遺留的痕跡而略有模糊。此時(shí)，可用光標(biāo)選擇重畫圖標(biāo)(圖標(biāo)變深色)，并移入繪畫窗，系統(tǒng)重新清理、繪制屏幕。

　　通過以上操作，即完成了完整圖形的輸入。然后進(jìn)行圖形存盤。

圖8 路徑選擇放大窗

　　③ 自動(dòng)編程：鼠標(biāo)左鍵輕點(diǎn)“編程” →“切割編程”，在屏幕左下角出現(xiàn)一絲架形光標(biāo)，將光標(biāo)移至屏幕上的對(duì)刀點(diǎn)，按下左鍵不放，拖動(dòng)光標(biāo)至起割點(diǎn)(注：有些誤差無妨，稍后可以修改)，在彈出的參數(shù)窗中可對(duì)起割點(diǎn)、孔位(對(duì)刀點(diǎn))、補(bǔ)償量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。其中補(bǔ)償量與鉬絲半徑大小、走絲方向、切割方式(割孔還是割外形)以及放電間隙有關(guān)，要根據(jù)具體情況合理選擇，如圖7。參數(shù)設(shè)置好后，按“Yes”確認(rèn)。

　　隨后屏幕上將出現(xiàn)一路徑選擇放大窗，如圖8。“路徑選擇窗”中的三角形紅色指示牌處是起割點(diǎn)，上下或左右線段表示工件圖形上起割點(diǎn)處的上下或左右各一線段，分別在窗邊用序號(hào)代表(C表示圓弧，L表示直線，數(shù)字表示該線段作出時(shí)的序號(hào))。窗中“+”表示放大鈕，“-”表示縮小鈕，根據(jù)需要用光標(biāo)每點(diǎn)一下就放大或縮小一次。選擇路徑時(shí)，可直接用光標(biāo)在序號(hào)上輕點(diǎn)左鍵，序號(hào)變黑底白字，光標(biāo)輕點(diǎn)“認(rèn)可”即完成路徑選擇。當(dāng)無法辨別所列的序號(hào)表示哪一線段時(shí)，可用光標(biāo)直接指向窗中圖形的對(duì)應(yīng)線段上，光標(biāo)呈手指形，同時(shí)出現(xiàn)該線段的序號(hào)，輕點(diǎn)左鍵，它所對(duì)應(yīng)線段的序號(hào)自動(dòng)變黑色。路徑選定后光標(biāo)輕點(diǎn)“認(rèn)可”，“路徑選擇窗”即消失，同時(shí)火花沿著所選擇的路徑方向

　　進(jìn)行模擬切割，到“OK”結(jié)束。如工件圖形上有交叉路徑，火花自動(dòng)停在交叉處，屏幕上再次彈出“路徑選擇窗”。同前所述，再選擇正確的路徑直至“OK”。系統(tǒng)自動(dòng)把沒切割到的線段刪除，呈一完整的閉合圖形。

　　火花圖符走遍全路徑后，屏幕右上角出現(xiàn)“加工開關(guān)設(shè)定窗”，如圖9，其中有5項(xiàng)選擇：加工方向、錐度設(shè)定、旋轉(zhuǎn)跳步、平移跳步和特殊補(bǔ)償。

圖9 加工開關(guān)設(shè)定窗

　　加工方向：有左右向兩個(gè)三角形，分別代表逆/順時(shí)針方向，紅底黃色三角為系統(tǒng)自動(dòng)判斷方向。(特別注意：系統(tǒng)自動(dòng)判斷方向一定要和火花模擬的走向一致，否則得到的程序代碼上所加的補(bǔ)償量正負(fù)相反)若系統(tǒng)自動(dòng)判斷方向與火花模擬切割的方向相反，可用鼠標(biāo)鍵重新設(shè)定，將光標(biāo)移到

　　正確的方向位，點(diǎn)一下左鍵，使之成為紅底黃色三角。

　　因本例無錐度、跳步和特殊補(bǔ)償，故不需設(shè)置。用光標(biāo)輕點(diǎn)加工參數(shù)設(shè)定窗右上角的小方塊“口”按鈕，退出

　　參數(shù)窗。屏幕右上角顯示紅色“絲孔”提示，提示用戶可對(duì)屏幕中的其他圖形再次進(jìn)行穿孔、切割編程。系統(tǒng)將以跳步模的形式對(duì)兩個(gè)以上的圖形進(jìn)行編程。因本例無此要求，可將絲架形光標(biāo)直接放回屏幕左下角的工具包(用光標(biāo)輕點(diǎn)工具包圖符)，完成線切割自動(dòng)編程。

　　退出切割編程階段，系統(tǒng)即把生成的輸出圖形信息通過軟件編譯成ISO數(shù)控代碼(必要時(shí)也可編譯成3B程序)，并在屏幕上用亮白色繪出對(duì)應(yīng)線段。若編碼無誤，兩種繪圖的線段應(yīng)重合(或錯(cuò)開補(bǔ)償量)。隨后屏幕上出現(xiàn)輸出菜單。

　　菜單中有代碼打印、代碼顯示、代碼轉(zhuǎn)換、代碼存盤、三維造型和退出。

　　在此，選擇送控制臺(tái)，將自動(dòng)生成的程序送到控制臺(tái)進(jìn)行加工。至此，一個(gè)完整的工件編程過程結(jié)束，即可進(jìn)行實(shí)際加工。

　　④加工：按第三節(jié)中所述的機(jī)床操作步驟進(jìn)行操作。

　　(二)數(shù)控慢走絲電火花線切割加工示例

　　1.零件及加工要求

圖10 沖裁模凸模　　 　　　　　　　　 圖11 加工路徑

　　圖10所示為一精密沖裁模的凸模，其厚度為30mm，材料采用SKD-11，零件的公差要求為：基本尺寸有一位小數(shù)的，公差為土0.10mm;基本尺寸有兩位小數(shù)的，公差為土0.02mm;基本尺寸有三位小數(shù)的，公差為土0.002mm。

　　2.準(zhǔn)備工作

　　由于該零件精度較高，主要部分采用慢走絲電火花線切割機(jī)床加工，零件在線切割之前就進(jìn)行了精加工，三個(gè)相互垂直的面的加工精度控制得較好，且線切割余量少。加工路徑見圖11中的實(shí)線部分，圖中雙點(diǎn)劃線為毛坯形狀。

　　3.操作步驟及內(nèi)容

　　要達(dá)到工件精度要求，必須采用少量、多次切割。加工余量逐次減少，加工精度逐漸提高。從開機(jī)到加工結(jié)束的具體操作步驟大致如下。

　　(1)合上總電源開關(guān)。

　　(2)按下控制面板上的按鈕，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床。

　　(3)安裝并找正工件。

　　(4)按機(jī)床操作說明書的要求，通過在不同操作模塊間的切換，完成生成工件切割的程序，調(diào)整電極絲垂直度，將電極絲移至穿絲點(diǎn)等基本操作。

　　(5)選擇合適的加工參數(shù)，并在加工過程中將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)到最佳適配狀態(tài)，使加工穩(wěn)定，達(dá)到質(zhì)量要求。

　　(6)切割結(jié)束后，取下工件。

　　以上各項(xiàng)步驟視機(jī)床不同有的可以省略。