一、數(shù)控電火花線切割機(jī)床的加工原理、組成部分
1、加工原理
數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工是通過電極絲和工件之間進(jìn)行脈沖放電,(電極絲接負(fù)極,工件接正極)產(chǎn)生高溫(約一萬度),使工件金屬融化同時和介質(zhì)產(chǎn)生,取出材料的一種加工方法。
2、組成部分
數(shù)控電火花線切割機(jī)床由坐標(biāo)工作臺(X.Y)運絲機(jī)構(gòu)、絲架和床身四部分組成。
X、Y坐標(biāo)工作臺是用來裝夾被加工的工件,控制臺給X軸和Y軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出進(jìn)給信號,分別控制兩個步進(jìn)電機(jī),進(jìn)行預(yù)定圖形的加工。坐標(biāo)工作臺主要由拖板、導(dǎo)軌、絲杠運動副、齒輪傳動機(jī)構(gòu)四部分組成。
運絲機(jī)構(gòu)主要用來帶動電極絲按一定線速度移動,并將電極絲整齊的繞在絲筒上。
絲架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時,對電極絲起支撐作用,并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。
二、數(shù)控電火花線切割機(jī)床編程
(一)、手工編程
(1)3B程序格式即編寫3B程序的方法
3B程序格式如表3.1所示。表中的B叫分隔符號,它在程序單上起著把X、Y和J數(shù)值分隔開的作用。當(dāng)程序輸入控制器時,讀入第一個B后,它使控制器做好接受X坐標(biāo)值的準(zhǔn)備,讀入第二個B后做好接受Y坐標(biāo)值的準(zhǔn)備,讀入第三個B后做好接受J值的準(zhǔn)備。加工圓弧時,程序中的X、Y必須是圓弧起點對其圓心的坐標(biāo)值。加工斜線時,程序中的X、Y必須是該斜線段終點對其起點的坐標(biāo)值,斜線段程序中的X、Y值允許把它們同時縮小相同的倍數(shù),只要其比值保持不變即可。對于與坐標(biāo)軸重合的線段,在其程序中的X或Y值,均不必寫出0。
(1) 計數(shù)方向G和計數(shù)長度J:
①計數(shù)方向G及其選擇。為保證所要加工的圓弧或線段能按要求的長度加工出來,一般線切割機(jī)床是通過控制從起點到終點某個拖板進(jìn)給的總長度來達(dá)到的。因此在計算機(jī)中設(shè)立一個J計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。即將加工該線段的拖板進(jìn)給總長度J數(shù)值,預(yù)先置入J計數(shù)器中。加工時當(dāng)被確定為計數(shù)長度這個坐標(biāo)的拖板每進(jìn)給一步,J計數(shù)器就減1。這樣,黨J計數(shù)器減到零時,則表示該圓弧或直線段已加工到終點。在X和Y兩個坐標(biāo)重用那個坐標(biāo)作計數(shù)長度J呢?這個計數(shù)方向的選擇要依圖形的特點而定。
加工斜線斷時,必須用進(jìn)給距離比較長的一個方向作進(jìn)給長度控制。若線段的終點為A(Xe,Ye),當(dāng)|Ye|>|Xe|時,計數(shù)方向去GY(見圖3.1);當(dāng)|Ye|<|Xe|時,計數(shù)防區(qū)GX(見圖3.2)。當(dāng)確定計數(shù)方向時,可以45°為分界線(見圖3.3)當(dāng)斜線在陰影區(qū)內(nèi)時,取GY,反之取GX。
若斜線正好在45°線上時,理論上應(yīng)該是在插補(bǔ)運算加工過程中,最后一步走的是那個坐標(biāo),則取該坐標(biāo)為計數(shù)方向。從這個觀點來考慮,Ⅰ、Ⅲ象限應(yīng)取GY,Ⅱ、Ⅳ象限應(yīng)取GX,才能保證加工到終點。
圓弧計數(shù)方向的選取,應(yīng)看圓弧終點的情況而定,從理論上來分析,應(yīng)該是當(dāng)加工圓弧達(dá)到終點時,走最后一步的是那個坐標(biāo),就應(yīng)選該坐標(biāo)作計數(shù)方向;也可以45°線為界(見圖3.4),若圓弧終點坐標(biāo)為B (Xe,. Ye),當(dāng)|Xe|<|Ye|時,即終點在陰影區(qū)內(nèi),計數(shù)方向取GX,當(dāng)|Xe|>|Ye|時,計數(shù)方向取GY;當(dāng)終點在45°綠上時,不易準(zhǔn)確分析,按習(xí)慣任取。
②計數(shù)長度J的確定。當(dāng)計數(shù)方向確定后,計數(shù)長度J應(yīng)取計數(shù)方向從起點到終點拖板移動的總距離,即圓弧或直線段在計數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影長度的總和。
對于斜線,如圖3.1取J=Ye,圖3.2取J=Xe即可。
對于圓弧,它可能跨越幾個象限,如圖3.5和圖3.6的圓弧都是從A加工到B。圖3.5為GX,J=JX1+JX2;圖3.6為GY,J=JY1+JY2+JY3。
(2) 加工指令Z。Z是加工指令(見圖3.7)的總括代號,它共分12種。其中圓弧加工指令有8種。
SR表示順圓,NR表示逆圓,字母后面的數(shù)字表示該圓弧的起點所在象限,如SR1表示順圓弧,其起點在第一象限。對于直線段的加工指令用L表示,L后面的數(shù)字表示該線段所在的象限。對于與坐標(biāo)軸重合的直線段,正X軸為L1,正Y軸為L2,負(fù)X軸為L3,負(fù)Y軸為L4。
(三)、數(shù)控電火花線切割機(jī)床編程實例
在程序中X、Y和J的值用微米(üm,1㎜=1000üm,一般最多為6位數(shù))表示。
例1 加工圖3.8所示的斜線段,終點A的坐標(biāo)為,X=17㎜,Y=5㎜,其程序為
B17000 B5000 B17000 GX L1
在斜線段的程序中X和Y值可按比例縮小同樣倍數(shù),故該程序可簡化為
B17 B5 B17000 GX L1
例2 加工圖3.9所示與正Y軸重合的直線段,長為22.4㎜,其程序為
BBB22400 GY L2
在于坐標(biāo)軸重合的程序中,X或Y的數(shù)值即使不為零,也不必寫出。
例3 加工圖3.10的圓弧,A為此逆圓弧的起點,B為其終點。A點坐標(biāo)XA=-2㎜,YA=9㎜
因終點B靠近X軸,故取GY,計數(shù)長度應(yīng)取圓弧在各象限中的各部分在計數(shù)方向Y軸上投影之總和。AC在Y軸上的投影為JY1=9㎜,CD的投影為JY2=半徑= 22+92 =9.22㎜,DB=半徑-2=7.22㎜,故其計數(shù)長度J=JY1+JY2+JY3=9+9.22+7.22=25.44㎜,因此圓弧的起點在第二象限,加工指令取NR2,其程序為: B2000 B9000 B25440 GY NR2實際編程時,通常不是編工件輪廓線的程序,應(yīng)該編加工切割時電極絲中心所走的軌跡的程序,即還應(yīng)該考慮電極絲的半徑與電極絲和工件間的放電間隙。但對有間隙補(bǔ)償功能的線切割機(jī)床,可直接按圖形編程,其間隙補(bǔ)償量可在加工時置入。(未完,待續(xù))
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