特种加工实训报告.docx
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特种加工实训报告
特种加工实训报告
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二、所使用的电火花线切割机床
此次电火花线切割实训所使用的机床是往复高速走丝线切割机床,由北京阿奇夏米尔工业电子有限公司制造,型号是FW12P,电压是“3/PE~380V”,频率是“50/60Hz”,功率是“2kVA”,如图2所示:
图2、往复高速走丝线切割机床FW12P
该机床设备组成部分:
脉冲电源,工作液及循环系统,床身,坐标工作台,走丝机构,贮丝筒,数控装置。
脉冲电源为线切割的能源;工作液及循环系统浇注工作液,防止放电引燃工件;床身用于支撑机床的各机构;坐标工作台用于安装固定工件;走丝机构,贮丝筒及在数控装置的控制下完成切割。
图3-
(1)操作界面1
数控装置的一些操作界面如图3所示:
图3-
(2)操作界面2
图3-
(1)界面中,“置零”对应键盘上的F1按钮,用来设定加工坐标原点;“起点”对应键盘上的F2按钮,可使当前坐标点或是当前加工位置回到坐标原点;“中心”对应于键盘上的F3按钮,可使机床的钼丝对圆形孔或是其他规则的形孔自动测查、记录并定位到孔的中心;“找正”对应于键盘上的F4按钮,可在手动操作下,将钼丝移动到工件边缘;“条件”对应于键盘上的F5按钮,一般不使用,因为“条件”中的各参数都是机床的已调好参数;“参数”对应于键盘上的F6按钮,可调节线切割的放电间隙,脉冲宽度,脉冲间隔,走丝速度等参数。
图4.零件的轮廓图
图3-
(2)界面中,“装入”对应于键盘上的F1按钮,用于选取外部编好的线切割程序或是数控装置内D盘中的程序;“存盘”对应于键盘上的F2按钮,用于将外部的程序导入D盘中;其他按钮功能如其名称。
三、零件轮廓图绘制与CNC程序
根据实训要求,通过UG或是Auto-CAD软件绘制自己的简单零件轮廓图。
我所使用的是auto-CAD软件,所设计的零件轮廓图如图4所示,并将文件以“177.dxf”形式另存为。
使用Cimatron系统编写零件的线切割程序
图5打开177.dxf后的显示
。
进入Cimatron系统,在“打开”菜单下选择刚才的“177.dxf”文件,如图5。
然后进入Cimatron系统CAD/CAM环境,点击工具栏右上角的“线切割”图标,进入CAM环境,如图6所示,再点击“新建路径”,按钮,新建路径对话框打开,如图7所示。
图8.新建零件对话框
图7.新建路径对话框
图6.CAM环境
根据图4的零件轮廓与图5的零件坐标系,并要求钼丝的引入路径L=2mm。
因此,加工零件的x=-7,y=-5,z=0,单位是毫米,然后打绿色对勾确认所设置的参数,会出现图8的对话框。
图8中的参数均为默认,接下来通过“选择X,Y”框选拾取全部轮廓来新建零件,并点击Enter。
那定义好零件轮廓后,还需定义引入路径。
点击“引入路径”后,打开定义引入运动窗口,如图9所示:
图9.引入运动窗口
图10.创建好引入路径
接受默认的定义方式,在图5左下角的竖边轮廓上选取中点,再将线的另一端点指向红色坐标的原点,这样,一条引入线就定义好了,如图10所示。
然后进入“编程”环境,点击“等锥加工”,将“Actspark2X”内的丝直径设为“0.18”mm,切割宽度为“0.2”mm,其他数据不改变。
将“高级”内的“切割条件”设为“104”,补偿号是“1”。
其次,进入CAM环境,点击“计算”按钮,会在原零件轮廓外面再生成一个新的轮廓,即加工过程中钼丝的中心运动轨迹。
再点击“模拟”按钮,进入模拟设置,取消“显示”喷嘴,点击播放,模拟过程如图11。
图11.模拟过程
图12.后处理对话框
停止模拟过程,点击“封闭”,结束计算与模拟过程。
接下来点击CAM环境下的“后置处理”按钮,命名CNC程序号为“177”,如图12所示。
点击图12中的“后处理”按钮,会弹出CNC程序的记事本文件,并保存。
CNC程序如下:
H000=+00000000;
H001=+00000100;
H005=+00000000;
(P001---------);
T84T86G54G90G92X+0Y+0;
C007;
G01X+3000Y+0;G04X0.0+H005;
G42H000;
C104;
G42H000;
G01X+4000Y+0;G04X0.0+H005;
G42H001;
G01X+4000Y-1000;G04X0.0+H005;
G01X+9000Y-1000;G04X0.0+H005;
G01X+14000Y-1000;G04X0.0+H005;
G01X+14000Y+1000;G04X0.0+H005;
G01X+10500Y+1000;G04X0.0+H005;
G01X+10500Y+3000;G04X0.0+H005;
G01X+12500Y+3000;G04X0.0+H005;
G01X+12500Y+5000;G04X0.0+H005;
G01X+10500Y+5000;G04X0.0+H005;
G01X+10500Y+7000;G04X0.0+H005;
G03X+7500Y+7000I-1500J+2000;G04X0.0+H005;
G01X+7500Y+5000;G04X0.0+H005;
G01X+5500Y+5000;G04X0.0+H005;
G01X+5500Y+3000;G04X0.0+H005;
G01X+7500Y+3000;G04X0.0+H005;
G01X+7500Y+1000;G04X0.0+H005;
G01X+4000Y+1000;G04X0.0+H005;
G01X+4000Y+0;G04X0.0+H005;
G40H000G01X+0Y+0;
G01X+141Y+0;G04X0.0+H005;
G01X+141Y+141;G04X0.0+H005;
G01X-141Y+141;G04X0.0+H005;
G01X-141Y-141;G04X0.0+H005;
G01X+141Y-141;G04X0.0+H005;
G01X+141Y+0;G04X0.0+H005;
G01X+0Y+0;G04X0.0+H005;
T85T87M02;
(:
:
TheCuttinglength=61.490MM);
关闭CNC程序的记事本,回到Cimatron系统,以“177.vcm”保存好文件,退出Cimatron系统。
四、用FW12P往复高速走丝线切割机床加工过程
图13自动界面
首先关闭机床,用数据线将笔记本电脑与机床的数控装置连接好,然后重新启动数控装置。
在图3-
(2)界面,通过“装入”按钮,从F盘选取“177”的CNC程程文件,enter确认,存入内存缓冲区。
再通过“存盘”按钮,将内存中的程序文件存入数控装置的D盘。
再点击“装入”按钮,从D盘里面选取程序文件,enter确认。
然后点击“自动”的F9按钮,进入另一个界面,如图13所示,按“F3模拟”按钮,使其“on”再点enter确认,开始模拟。
模拟加工,确认无误后,按F10回到手动界面,如图3-
(1)。
再使用“找正”按钮,将钼丝移动到工件边缘,停止运丝,置零,点x键与y键。
其次使用手控盒(如图14),将钼丝在x负方向移动,离开板边缘一毫米内的距离,再按“模拟”,使其off,按enter确认,即开始自动加工。
现场的加工过程及获得的成品如图15所示:
图15.
图14.手控盒
五、穿丝过程及注意事项
图16.穿丝示意图
1.主导轮2.电极丝3.辅助导轮4.直线导轨5.工作液旋钮6.上丝盘7.张紧轮8.移动板9.导轨滑块10.贮丝筒11.定滑轮12.绳索13.重锤14.导电块
穿丝:
(1)按一下互锁开关的小柱,置位互锁保护功能。
将定位销轴穿入移动板8及立柱的定位孔内,使其不能左右移动。
(2)拉动电极丝头,依次从上至下绕接各导轮、导电块至贮丝筒(见图16与图17),将丝头拉紧并用丝筒的螺钉固定,调节贮丝筒下一端螺钉,使其对准相应一侧的光感限位。
然后手动转动贮丝筒,使钼丝运动到另一端,同样使另一端的螺钉对准另一侧的光感限位。
光感限位如图18。
图17.钼丝通过上下导轮,导电块
(3)拔出移动板8上的定位销轴,转丝筒向中间移动约10mm。
(4)将左右撞块向中间各移动5~8mm,使贮丝筒上的丝能完全利用,又要保证预留一定的安全换向间距,取下丝筒摇把。
(5)机动操作丝筒往复运行二次,使张力均匀。
至此整个穿丝过程结束。
图18.黄颜色的光感限位
穿丝注意事项:
(1)穿丝前检查导轨滑块移动是否灵活,若有阻卡现象,可拆下移动板8(二个M8螺钉),拆下直线导轨4(三个M6螺钉),用汽油或煤油清洗,使滑块移动灵活,清洗干净后,注入润滑机油,重新装上。
(2)机动运丝前,须将丝筒上罩壳盖上,关闭立柱侧门,防止工作液甩出,并
确保安全。
(3)在使用操作面板上的运丝开关运丝时,或用遥控盒上的运丝开关丝时,断丝保护开关(在立柱内)、立柱侧门互锁开关和丝筒罩的互锁开关均起保护作用。
(4)穿丝前,检查导电块,若其上切缝过深,可松掉M5螺钉,将导电块转90°使用,使用中应经常保持导电块清洁,接触导电良好。
(5)在上主导轮1与上张紧轮7之间新安装了夹丝机构,在从上至下穿丝时,在夹丝处可先将电极丝夹住,然后继续穿丝至主导轮、下导轮至贮丝筒。
穿丝完毕,一定要将电极丝从夹丝机构中取出。
(6)当丝筒互锁开关和立柱侧门互锁开关的小柱被拉出时,其互锁作用失效。
在这种情况下,如果丝筒装有电极丝或摇把没有取下,严禁启动丝筒。
六、电极丝垂直找正
图19.校直仪
当要进行精密零件加工时,或进行精加工时,需要重新调整电极丝对工作台架平面的垂直度。
以下是通过采用校直仪(如图19)来进行电极丝的垂直找正。
在不放电不走丝的情况下用钼丝垂直校直仪(DF55-J50A)找正钼丝,操作方便,找正精度高。
操作步骤如下:
(1)停止走丝,不放电(不能按F4找正键);
(2)将电极丝张紧,擦拭干净被测表面;
(3)分别将工件表面(夹具平面)和校正器底面擦拭干净);
(4)将校正器安放在台架表面上,并使测量头的a、b二测量面分别与x、y坐标方向平行,测量头应突出工件夹具,以便移动工作台时使测量头与电极丝接触;(5)将锷鱼夹夹在电极丝导电块上,插头插入校正器上的插座内;
(6)按本产品工作原理,分别校正检测电极丝在x、y轴坐标方向,相应a—a΄,b—b΄(测量面)对工件安装平面的垂直度,调整UV轴来校正垂直;
(7)若要精确校正垂直,可反复检测调整,直使上下两显示灯同时闪烁为止。
七、自动对准中心
停止运丝,使用受控盒将钼丝调至一个已准备好的规则形孔内,如长方形孔,并不处于孔的中心。
然后按图3-
(1)界面的“找正F4”,enter确认。
若出现警告提示,如提示按“R”继续,钼丝自动找中心开始。
找中心的原理:
钼丝首先沿着直线,先后轻微碰触长方形的左边框壁与右边框壁,记录两个坐标点后,计算这条直线的中点,并运动到此中点。
然后钼丝沿着直线再先后轻微碰触长方形的上边框壁与下边框壁,记录两个坐标点后,也计算这条直线的中点,并运动到这条线的中点。
那么两条垂直线的中点重合,即是长方形孔的中心。
八、测量加工零件,分心尺寸误差
使用游标卡尺测量零件后,总长12.58mm,总宽10.06mm,与图4“总长12.5mm,总宽10mm”对比后,得出实际尺寸略大于理论尺寸,也超出了尺寸的“±0.02mm”。
分析原因如下:
1.走丝机构传动精度的影响。
走丝速度越快,影响越大。
电极丝在放电加工区域移动的平稳程度,取决于走丝机构的传动精度。
电极丝运动不平稳、速度不均匀,不但影响丝的使用寿命,还影响加工效果,严重时可能把电极丝拉断。
电极丝运动的位置主要由导轮决定,如果导轮有径向跳动或轴向窜动,电极丝就会发生震动,震动幅度决定于导轮跳动或窜动值。
2.工件厚度的影响,工件薄,工作液容易进入并充满放电间隙,对排屑和消电离有利,加工稳定性好,但工件太薄,放电脉冲利用率和切割效率较低,且电极丝易产生抖动,对加工精度和表面粗糙度不利。
工件厚,工作液难于进入和充满放电间隙,加工稳定性差,但电极丝不易抖动,对提高加工精度和便面精度和表面粗糙度有利,最初切割速度随着工件厚度的增加而增加,达到某一最大值后反而下降,这是因为厚度过大时,排屑条件变差。
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