隨著各個制造領(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.手工編程加工實習(xí)

　　(1)實習(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)實習(xí)要求

　　通過實習(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-：以相對坐標(biāo)方式設(shè)定加工坐標(biāo)起點。

　　G27 ：設(shè)定XY/UV平面聯(lián)動方式。

　　G01 X- Y-(U- V-)：直線插補。

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

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

　　G02 X- Y- I- J-G02 U- V- I- J-：順圓插補指令。

　　G03 X- Y- I- J-：逆圓插補指令

　　以上G02、G03中是以圓弧起點為坐標(biāo)原點，X、Y(U、V)表示終點坐標(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;X：X坐標(biāo)值;Y：Y坐標(biāo)值;

　　J:計數(shù)長度;G：計數(shù)方向;Z：加工指令。

　　(6)加工實例

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，對刀位置必須設(shè)在毛坯之外，以圖中G點坐標(biāo)(-20,-10)作為起刀點，A點坐標(biāo)(-10，-10)作為起割點。為了便于計算，編程時不考慮鉬絲半徑補償值。逆時鐘方向走刀。

　　②ISO程序：

　　程序 注解

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

　　G01 X10000 Y0 從G點走到A點，A點為起割點;

　　G01 X40000 Y0 從A點到B點;

　　G03 X0 Y20000 I0 J10000　　　從B點到C點;

　　G01 X-20000 Y0　　　　　　　 從C點到D點;

　　G01 X0 Y20000 從D點到E點;

　　G03 X-20000 Y0 I-10000 J0　　從E點到F點;

　　G01 X0 Y-40000　　　　　　　 從F點到A點;

　　G01 X-10000 Y0　　　　　　　 從A點回到起刀點G;

　　M00　　　　　　　　 　　　　程序結(jié)束。

　　③ 3B格式程序：

　　程序 注解

　　B10000 B0 B10000 GX L1 從G點走到A點，A點為起割點;

　　B40000 B0 B40000 GX L1 從A點到B點;

　　B0 B10000 B20000 GX NR4 從B點到C點;

　　B20000 B0 B20000 GX L3 從C點到D點;

　　B0 B20000 B20000 GY L2 從D點到E點;

　　B10000 B0 B20000 GY NR4 從E點到F點;

　　B0 B40000 B40000 GY L4 從F點到A點;

　　B10000 B0 B10000 GX L3 從A點回到起刀點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.自動編程加工實習(xí)

　　(1)實習(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)的自動編程功能;

　　③掌握CNC-10A控制系統(tǒng)的各種功能。

　　(2)實習(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，對刀位置必須設(shè)在毛坯之外，以圖中E點坐標(biāo)(-10,-10)作為對刀點，O點為起割點，逆時鐘方向走刀。

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，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(注：有些誤差無妨，稍后可以修改)，按下左鍵不放，移動光標(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”點上(呈‘×’形)輕點左鍵，選定旋轉(zhuǎn)中心，此時屏幕右上角又出現(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)中心點為“A”點，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)點取直線圖標(biāo)，將光標(biāo)移至B點，光標(biāo)呈“×”形，拖動光標(biāo)至O點(呈‘×’形)，在彈出的直線參數(shù)窗中對參數(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)點取圓角圖標(biāo)，將“∠R”形光標(biāo)分別點取I、H、G、F、J點(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，圖形上可能會有遺留的痕跡而略有模糊。此時，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 自動編程：鼠標(biāo)左鍵輕點“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)移至屏幕上的對刀點，按下左鍵不放，拖動光標(biāo)至起割點(注：有些誤差無妨，稍后可以修改)，在彈出的參數(shù)窗中可對起割點、孔位(對刀點)、補償量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。其中補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，上下或左右線段表示工件圖形上起割點處的上下或左右各一線段，分別在窗邊用序號代表(C表示圓弧，L表示直線，數(shù)字表示該線段作出時的序號)。窗中“+”表示放大鈕，“-”表示縮小鈕，根據(jù)需要用光標(biāo)每點一下就放大或縮小一次。選擇路徑時，可直接用光標(biāo)在序號上輕點左鍵，序號變黑底白字，光標(biāo)輕點“認(rèn)可”即完成路徑選擇。當(dāng)無法辨別所列的序號表示哪一線段時，可用光標(biāo)直接指向窗中圖形的對應(yīng)線段上，光標(biāo)呈手指形，同時出現(xiàn)該線段的序號，輕點左鍵，它所對應(yīng)線段的序號自動變黑色。路徑選定后光標(biāo)輕點“認(rèn)可”，“路徑選擇窗”即消失，同時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項選擇：加工方向、錐度設(shè)定、旋轉(zhuǎn)跳步、平移跳步和特殊補償。

圖9 加工開關(guān)設(shè)定窗

　　加工方向：有左右向兩個三角形，分別代表逆/順時針方向，紅底黃色三角為系統(tǒng)自動判斷方向。(特別注意：系統(tǒng)自動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償量正負(fù)相反)若系統(tǒng)自動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、跳步和特殊補償，故不需設(shè)置。用光標(biāo)輕點加工參數(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兩個以上的圖形進(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)輕點工具包圖符)，完成線切割自動編程。

　　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(必要時也可編譯成3B程序)，并在屏幕上用亮白色繪出對應(yīng)線段。若編碼無誤，兩種繪圖的線段應(yīng)重合(或錯開補償量)。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，將自動生成的程序送到控制臺進(jìn)行加工。至此，一個完整的工件編程過程結(jié)束，即可進(jìn)行實際加工。

　　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中的實線部分，圖中雙點劃線為毛坯形狀。

　　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。

　　以上各項步驟視機(jī)床不同有的可以省略。