《特种加工技术》课件 项目五 线切割加工切断刀

《特种加工技术》项目五线切割加工切断刀项目五线切割加工切断刀切断车刀是车削加工中的常用刀具之一。有的切断车刀是将高速钢车刀条去除部分得到的。在没有线切割加工设备的情况下，人们往往通过砂轮磨削去除多余的材料。若使用线切割将高速钢车刀条（如图5-1）加工成图5-2所示形状，再通过磨削去除少量余料，效率会大幅提高。线切割高速钢车刀尺寸要求不高，但若要将加工的尺寸精度提高到0.01mm，则需要掌握电极丝定位等知识。同时，由于工件较厚，电极丝的垂直度需要校正。图5-1高速钢车刀条

图5-2切断车刀

项目五线切割加工切断刀学习任务一切割加工ISO编程高速走丝线切割机床电极丝定位与补偿学习任务二知识目标1.掌握ISO代码和3B代码2.掌握电极丝的定位3.掌握电极丝垂直度的校正方法4.了解电火花线切割工艺的拓展应用能力目标素质目标1.能准确完成电火花线切割ISO程序的编制2.能将电极丝准确定位3.能熟练校正电极丝的垂直度1.培养安全规范生产意识2.培养严谨认真的工作作风3.培养举一反三的学习能力项目五线切割加工切断刀电火花线切割机床控制系统是按照人的命令去控制机床加工的，因此必须事先把要切割的图线，用机器所能接受的语言编排好命令，并告诉控制系统。这项工作称为电火花线切割数控编程，简称编程。任务导入任务一切割加工ISO编程

知识能力

技能能力

素质能力掌握电火花线切割数控编程步骤掌握ISO编程加工指令代码123培养分析问题解决问题的能力能够初步编制电火花线切割加工ISO程序任务目标任务一切割加工ISO编程格式：G41D_或G41H_G42D_或G42H_G40知识链接一、ISO编程任务一切割加工ISO编程按走丝速度分类1（1）G40、G41、G42图5-3电极丝补偿示意图任务一切割加工ISO编程图5-4加工轨迹示意图H000=+00000000H001=+00000100；H005=+00000000；T84T86G54G90G92X+0Y+0；/T84为打开喷液指令，T86为送电极丝C007;G01X+14000Y+0；G04X0.0+H005；G41H001；C001；G01X+15000Y+0；G04X0.0+H005；G03X-15000Y+0I-15000J+0；G04X0.0+H005；X+15000Y+0I+15000J+0；G04X0.0+H005；G40H000G01X+14000Y+00M00；C007;G01X+0Y+0；G04X0.0+H005；T85T87M02；/T85为关闭喷液指令，T87为停止送电极丝（Thecuttinglength=109.247778mm）；【例题】任务一切割加工ISO编程图5-5电极丝补偿示意图任务一切割加工ISO编程（2）G80（接触感知）指令格式：G80（轴指定及方向）举例：G80X+；G80Y-；①感知速度：数值越大，速度越慢。速度慢一些有利于提高感知精度。②回退长度：单位为μm，一般为250μm。③触感知次数：一般设为3次，用户可以根据自己需要在机床设置中自己设置次数，按Alt+1键进入设置界面。任务一切割加工ISO编程（3）C功能指令图5-6C***含义任务一切割加工ISO编程（1）穿丝孔位置和直径选择二、电火花线切割数控编程步骤正确选择穿丝孔和电极丝切入位置1（a）穿丝孔与加工轨迹太近

（b）穿丝孔与加工轨迹较远图5-7穿丝孔的大小与位置任务一切割加工ISO编程（a）

（b）图5-8穿丝孔高度任务一切割加工ISO编程图5-9切割凸模时穿丝孔位置及切割方向比较图任务一切割加工ISO编程（2）电极丝切入位置选择图5-10间隙补偿示意图

图5-11电极丝与工件放电位置的关系任务一切割加工ISO编程图5-12电极丝中心运动轨迹与给定图线的关系任务一切割加工ISO编程确定加工路线2根据工件的装夹情况，建立坐标系。正确的加工路线能减小工件的变形，保证加工精度。求各线段的交点坐标值3将图形分割成若干条单一的直线或圆弧，按图纸尺寸求出各线段的交点坐标值。编制程序4程序校验5空运行，即将程序输入数控装置后空走，检查机床的回零误差。任务实施各点参考坐标为C（0，0）、D（0，50）、E（20，50）、B（20，0）、A（20，38）、O（19，38）。任务一切割加工ISO编程1工艺分析（1）加工轮廓确定图5-13切削轨迹示意图（2）装夹方法确定-悬臂支撑O为穿丝孔，A为起割点。实际上OA段为空走刀，因此OA值可取0.5~1mm，现取为1mm。（3）穿丝孔位置确定任务一切割加工ISO编程2工件准备图5-14电极丝移动校正工件本项目精度要求不高，装夹时可用角尺放在工作台横梁边简单校正工件即可。任务一切割加工ISO编程3程序编制H000=+00000000H001=+00000100；H005=+00000000；T84G54G90G92X+19000Y+38000；C007;G01X+18000Y+38000；G04X0.0+H005；G42H000；C001；G42H000；G01X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；G42H001；X+20000Y+0；G04X0.0+H005；X+0Y+0；G04X0.0+H005；X+0Y+50000；G04X0.0+H005；X+20000Y+50000；G04X0.0+H005；X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；G40H000G01X+19000Y+38000；M00；C007；G01X+20000Y+38000；G04X0.0+H005；T85T87M02；（1）绘图（2）确定加工路线（3）穿丝孔位置确定按C、B、E、D点的坐标画出矩形CBED。顺时针加工方向，即OABC。（4）程序检验任务拓展

一、3B代码编程任务一切割加工ISO编程我国数控高速走丝线切割机床采用统一的五指令3B程序格式，为BXBYBJGZ式中：B——分隔符，用它来区分、隔离X、Y和J等数码，B后的数字如为0，则0可以不写。X、Y——直线终点或圆弧起点的坐标值，编程时均取绝对值，以μm为单位。

J——计数长度，以μm为单位。以前编程时必需写满六位数，例如计数长度为4560μm，应写成004560，现在的微机控制器，则不必用0填满六位数。

G——计数方向，分GX或GY，即可以按X方向或Y方向计数。工作台在该方向每走1μm，计数器累减1，当累减到计数长度J=0时，这段程序即加工完毕。Z——加工指令，分为直线L与圆弧R两大类。1程序格式任务一切割加工ISO编程2直线的编程图5-15直线加工指令（a）各象限Z的确定

（b）坐标轴上Z的确定

（1）把直线的起点作为坐标原点。（2）把直线的终点坐标值作为X、Y，均取绝对值，单位为。（3）计数长度J，按计数方向GX或GY取该直线在X轴或Y轴上的投影值，即取X值或Y值，以为单位。决定计数长度要和选择计数方向一并考虑。（4）计数方向的选取原则，应取程序最后一步的轴向作为计数方向。（5）加工指令按直线走向和终点所在象限不同分为L1、L2、L3、L4，其中与+X轴重合的直线算作L1，与+Y轴重合的直线算作L2，与−X轴重合的直线算作L3，与−Y轴重合的直线算作L4。与X、Y轴重合的直线，编程时X、Y均可作0，且在B后可不写。任务一切割加工ISO编程3圆弧的编程图5-16圆弧加工指令（a）顺时针

（b）逆时针

（1）把圆弧的圆心作为坐标原点。（2）把圆弧的起点坐标值作为X、Y，均取绝对值，单位为。（3）计数长度J按计数方向取X或Y轴上的投影值，以μm为单位。（4）计数方向同样也取与该圆弧终点时走向较平行的轴向作为计数方向，以减少编程和加工误差，即取圆弧终点坐标中绝对值较小的轴向作为计数方向（与直线相反），最好也取最后一步的轴向作为计数方向。（5）加工指令，对圆弧而言，按其第一步所进入的象限可分为R1、R2、R3、R4；按切割走向又可分为顺圆S和逆圆N，于是共有8种指令，即SR1、SR2、SR3、SR4及NR1、NR2、NR3、NR4，任务一切割加工ISO编程4编程举例图5-17编程图形

（1）加工直线。坐标原点取在A点，与X轴向重合，X、Y均可作0计（按X=40000、Y=0，也可编程为B40000B0B40000GXL1，不会出错），故程序为BBB40000GXL1（2）加工斜线。坐标原点取在B点，终点C的坐标值是X=10000、Y=90000，故程序为B1B9B90000GYL1（3）加工圆弧。坐标原点应取在圆心O，这时起点C的坐标可用勾股定律算得为X=30000、Y=40000，故程序为B30000B40000B60000GXNR1（4）加工斜线。坐标原点应取在D点，终点A的坐标为X=10000、Y=−90000（其绝对值为X=10000、Y=90000），故程序为B1B9B90000GYL4任务一切割加工ISO编程程序BXBYBJGZ1

2

3

4

5BBBB

1300001BBBB

9400009BBBB40000900006000090000GXGYGXGYL1L1NR1L4D（停机码)表5-3程序表任务一切割加工ISO编程二、自动编程图5-18用扫描仪直接输入图形编程切割出的工件图形电火花线切割加工精度取决于其定位精度和定形精度，而定位精度主要取决于线切割中电极丝的定位精度，下面为大家介绍高速走丝线切割机床电极丝定位与补偿。任务导入任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位

知识能力

技能能力

素质能力掌握高速走丝线切割机床电极丝的校正掌握高速走丝线切割机床电极丝的定位123培养分析问题解决问题的能力能够完成高速走丝线切割机床电极丝的校正与定位任务目标任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位在校正电极丝垂直度时，首先目测电极丝的垂直度，若明显不垂直，则调节U、V轴，使电极丝大致垂直工作台，然后将找正块放在工作台上，在弱加工条件下，将电极丝沿X方向缓缓移向找正块。知识链接一、电极丝垂直度的校正利用找正块进行火花法找正1任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位图5-19火花法校正电极丝垂直度校正器是一个由触点与指示灯构成的光电校正装置，电极丝与触点接触时指示灯亮。它的灵敏度较高，使用方便且直观。底座用耐磨不变形的大理石或花岗岩制成。使用校正器校正电极丝垂直度的方法与火花法大致相似。主要区别是，火花法是观察火花上下是否均匀，而用校正器则是观察指示灯。若在校正过程中，指示灯同时亮，则说明电极丝垂直度良好，否则需要校正。用校正器进行校正2图5-21DF55-J50A型垂直度校正

1—上下测量头（a、b为放大的测量面）；2—上下指示灯；3—导线及夹子；4—盖板；5—支座图5-20垂直度校正器1—导线；2—触点；3—指示灯任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位二、电极丝的定位利用机床自动定边与定中心功能确定电极丝位置101自动找端面，通过检测电极丝与工件之间的短路信号来进行，可分为粗定位和精定位两种。02自动找中心，找孔中心时，系统自动先后对XY两轴的正负两方向定位，自动计算平均值，并定位在中点，先定位在圆的X方向的中点，再定位在圆的Y方向的中点，即该圆的圆心。任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位利用手工定位的方法确定电极丝位置2020301火花法利用电极丝与工件在一定间隙下放电产生的火花来确定电极丝坐标位置。该方法操作方便，应用较广，但精度受操作者的水平与放电间隙的影响，并且会在工件基准面上留下电蚀痕迹，不适合用于精度要求较高的工件定位。火花法对加工精度要求较低的工件，可直接采用目测法或借助放大镜来观察确定电极丝和工件基准的相互位置。目测法电阻法是利用电极丝与工件基准面由绝缘到短路接触的瞬间，两者间电阻突变的特点来确定电极丝相对工件基准的坐标位置。电阻法010203夹具靠定法3在小批量生产中，为了提高生产效率，将夹具的基准面在机床上找正后，用上述方法确定电极丝与夹具基准面的位置，每次更换工件时只要将工件的基准面靠上去，即可确定是电极丝与工件基准的坐标。任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位图5-22零件加工示意图例题（1）利用设计基准找中心。首先，电极丝碰AB边，X值清零，再碰BC边，Y值清零，其次解开电极丝到坐标值（40.09，28.09），具体过程如下。①清理孔内部毛刺，将待加工零件装夹在线切割机床工作台上，利用千分表找正，尽可能使零件的设计基准AB、AC基面分别与机床工作台的进给方向X、Y轴保持平行。②用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到AB边的左边，大致保证电极丝与圆孔中心的Y坐标相近。③用MDI方式执行指令。G80X+；G92X0；M05G00X-2；④用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到BC边的下边，大致保证电极丝与圆孔中心的X坐标相近。⑤用MDI方式执行指令G80Y+；G92Y0；T90；//仅适用慢走丝，目的是自动剪丝；对快走丝机床，则需手动解开电极丝G00X40.09Y28.09；⑥为保证定位准确，往往需要确认定位结果。任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位（2）利用“自动找中心”按钮找中心。将电极丝在孔内穿好，然后按控制面板上的找中心菜单即可自动找到圆孔的中心，具体过程如下。①清理孔内部毛刺，将待加工零件装夹在线切割机床工作台上。②将电极丝穿入圆孔中。③按下“自动找中心”按钮找中心，记下该位置坐标值。④再次按找中心菜单找中心，对比当前的坐标和上一步得到的坐标值。若数字重合或相差很小，则认为找中心成功。任务实施1工件装夹校正任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位本项目精度要求不高，采用角尺放在工作台横梁边简单校正工件即可。2电极丝校正按照电极丝的校正方法，用校正块法校正电极丝。3电极丝定位任务二高速走丝线切割机床电极丝校正与定位图5-23电极丝定位示意图

图5-24工件右上角放大图定位分析如下：（1）图5-24实际上有两个坐标。穿丝孔O点与工件右上角N点的相对位置（△x=-6,△y=3），在图5-24中，坐标原点在O1点，在工件坐标系O1下，穿丝