正文 第四章 數控電火花線切割機床(2 / 3)

① 懸臂式裝夾是懸臂方式裝夾工件,這種方式裝夾方便、通用性強。但由於工件一端懸伸,易出現切割表麵與工件上、下平麵間的垂直度誤差。僅用於加工要求不高或懸臂較短的情況。

② 兩端支撐方式裝夾是兩端支撐方式裝夾工件,這種方式裝夾方便、穩定,定位精度高,但不適於裝夾較大的零件。

③ 橋式支撐方式裝夾這種方式是在通用夾具上放置墊鐵後再裝夾工件。這種方式裝夾方便,對大、中、小型工件都能采用。

④ 板式支撐方式裝夾是板式支撐方式裝夾工件。根據常用的工件形狀和尺寸,采用有通孔的支撐板裝夾工件。這種方式裝夾精度高,但通用性差。

(2)工件的調整采用以上方式裝夾工件,還必須配合找正法進行調整,方能使工件的定位基準麵分別與機床的工作台麵和工作台的進給方向X、Y保持平行,以保證所切割的表麵與基準麵之間的相對位置精度。常用的找正方法有:

① 用百分表找正,用磁力表架將百分表固定在絲架或其他位置上,百分表的測量頭與工件基麵接觸,往複移動工作台,按百分表指示值調整工件的位置,直至百分表指針的偏擺範圍達到所要求的數值。找正應在相互垂直的三個方向上進行。

② 畫線法找正工件的切割圖形與定位基準之間的相互位置精度要求不高時,可采用畫線法找正。利用固定在絲架上的畫針對準工件上畫出的基準線,往複移動工作台,目測畫針、基準間的偏離情況,將工件調整到正確位置。

3.穿絲孔和電極絲切入位置的選擇

穿絲孔是電極絲相對工件運動的起點,同時也是程序執行的起點,一般選在工件上的基準點處。為縮短開始切割時的切入長度,穿絲孔也可選在距離型孔邊緣2~5mm處。加工凸模時,為減小變形,電極絲切割時的運動軌跡與邊緣的距離應大於5mm。

4.電極絲位置的調整

線切割加工之前,應將電極絲調整到切割的起始坐標位置上,其調整方法有以下幾種:

(1)目測法對於加工要求較低的工件,在確定電極絲與工件基準間的相對位置時,可以直接利用目測或借助2~8倍的放大鏡來進行觀察。圖4-12是利用穿絲處畫出的十字基準線,分別沿畫線方向觀察電極絲與基準線的相對位置,根據兩者的偏離情況移動工作台,當電極絲中心分別與縱橫方向基準線重合時,工作台縱、橫方向上的讀數就確定了電極絲中心的位置。

(2)火花法,移動工作台使工件的基準麵逐漸靠近電極絲,在出現火花的瞬時,記下工作台的相應坐標值,再根據放電間隙推算電極絲中心的坐標。此法簡單易行,但往往因電極絲靠近基準麵時產生的放電間隙,與正常切割條件下的放電間隙不完全相同而產生誤差。

(3)自動找中心所謂自動找中心,就是讓電極絲在工件孔的中心自動定位。此法是根據線電極與工件的短路信號,來確定電極絲的中心位置。數控功能較強的線切割機床常用這種方法。首先讓線電極在X軸方向移動至與孔壁接觸,則此時當前點X坐標為X1,接著線電極往反方向移動與孔壁接觸,此時當前點X坐標為X2,然後係統自動計算X方向中點坐標X0[X0=(X1+X2)/2],並使線電極到達X方向中點X0;接著在Y軸方向進行上述過程,線電極到達Y方向中點坐標Y0[Y0=(Y1+Y2)/2]。這樣經過幾次重複就可找到孔的中心位置。當精度達到所要求的允許值之後,就確定了孔的中心。

5.工藝尺寸的確定

線切割加工時,為了獲得所要求的加工尺寸,電極絲和加工圖形之間必須保持一定的距離,圖中雙點畫線表示電極絲中心的軌跡,實線表示型孔或凸模輪廓。編程時首先要求出電極絲中心軌跡與加工圖形之間的垂直距離ΔR(間隙補償距離),並將電極絲中心軌跡分割成單一的直線或圓弧段,求出各線段的交點坐標後,逐步進行編程。具體步驟如下:

(1)設置加工坐標係根據工件的裝夾情況和切割方向,確定加工坐標係。為簡化計算,應盡量選取圖形的對稱軸線為坐標軸。

(2)補償計算按選定的電極絲半徑r,放電間隙δ和凸、凹模的單麵配合間隙Z/2,則加工凹模的補償距離ΔR1=r+δ。加工凸模的補償距離ΔR2=r+δ-Z/2。

(3)將電極絲中心軌跡分割成平滑的直線和單一的圓弧線,按型孔或凸模的平均尺寸計算出各線段交點的坐標值。

第二節 數控電火花線切割加工編程

一、3B格式程序

1.程序格式

目前數控電火花線切割機床多數采用“5指令3B”格式代碼。“5指令3B”的一般格式是:BX BY BJ G Z

其中B——分隔符,它將X,Y,J的數值分隔開;

X——X軸坐標值,取絕對值,μm;

Y——Y軸坐標值,取絕對值,μm;

J——計數長度,取絕對值,μm;

G——計數方向,分為按X方向計數(GX)和按Y方向計數(GY);

Z——加工指令(共有12種指令,直線4種、圓弧8種)。

在3B格式編程中,X,Y,J的數值最多為6位,而且都要取絕對值,即不能用負數。當X、Y的數值為0時可以省略,即“B0”可以省略成“B”。

2.直線編程

直線編程是將坐標原點設定在線段的起點,X,Y是線段的終點坐標值(Xe,Ye),也就是切割直線的終點到起點的相對坐標的絕對值。

計數長度J由線段的終點坐標值中較大的值來確定。如Xe>Ye則取Xe;反之取Ye。

計數方向G是線段終點坐標值中較大值的方向。如Xe>Ye,則取GX;反之取GY。當Xe=Ye時,45°和225°取GY,135°和315°取GX。

直線編程中的Z取值有4種:L1,L2,L3,L4,按象限劃分。

第一象限取L1,0°≤α<90°;

第二象限取L2,90°≤α<180°;

第二象限取L3,180°≤α<270°;

第四象限取L4,270°≤α<360°;

例4-1 編寫加工直線OA的程序,坐標原點設定在線段的起點O,線段的終點A坐標為(20,40)。

解:因為Xe

Ye,則取Ye ;反之取Xe。

計數長度J取從起點到終點的某一坐標移動的總距離。當計數方向確定後,計數長度J就是被加工曲線在該方向(計數方向)投影長度的總和。對圓弧來講,它可能跨越幾個象限。