《特種加工技術(shù)》教案4剖析(共16頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《特種加工技術(shù)》教案 2016 學(xué)年第 2 學(xué)期 課程類型： 理實(shí)一體化 授課班級(jí)： 15級(jí)數(shù)控技術(shù) 授課教師： 蔡文華 2016年 9月 21 日 一體化教案 課題名稱 小批量零件的線切割加工 理論課時(shí) 2 課題目標(biāo) 1．掌握電火花線切割加工的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用； 2．了解電火花線切割加工的基本工藝規(guī)律； 3．熟悉電火花線切割加工機(jī)床的組成及各部分 的功用。 實(shí)訓(xùn)課時(shí)

2、2 合計(jì)課時(shí) 4 授課日期 2016.10.15 教 具 多媒體、實(shí)物、掛圖等 教學(xué)重點(diǎn) 電火花線切割加工設(shè)備。 教學(xué)難點(diǎn) 線切割控制系統(tǒng)。 教學(xué)回顧 說(shuō)明 教 學(xué) 過(guò) 程 一、組織教學(xué)。（5分鐘） 1、點(diǎn)名并登記好出勤情況。 2、講解注意事項(xiàng)、檢查學(xué)生自身安全隱患并排除。 3、讓學(xué)生合編成幾個(gè)小組、以小組組長(zhǎng)為每組負(fù)責(zé)人。 二、導(dǎo)入新課。（5分鐘） 電火花線切割加工(Wire Cut EDM，簡(jiǎn)稱WCEDM)自20世紀(jì)50年代末誕生以來(lái)，獲得了極其迅速的發(fā)展，已逐步成為一種高精度和高自動(dòng)化的電加工方法。在模具制造、成形刀具加工、難

3、加工材料和精密復(fù)雜零件的制造等方面獲得了廣泛應(yīng)用。目前電火花線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的60％以上。 電火花線切割加工是一種用線狀電極做工具的電火花加工，又稱線電極電火花加工。其特點(diǎn)是電極絲作雙向高速的走絲運(yùn)動(dòng)，工件相對(duì)電極作X、Y方向的任意軌跡運(yùn)動(dòng)，直接利用電能、熱能進(jìn)行尺寸加工的一種工藝方法。 三、理論新授。 （一）電火花線切割加工設(shè)備（35分鐘）（重點(diǎn)講解） 1、機(jī)床本體 床身：一般為鑄件，是坐標(biāo)工作臺(tái)、繞絲機(jī)構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)。通常采用箱式結(jié)構(gòu)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)床內(nèi)部安置電源和工作液箱。 坐標(biāo)工作臺(tái)：電火花線切割機(jī)床最終都是通過(guò)坐標(biāo)工作臺(tái)與電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成

4、對(duì)零件加工的。 走絲機(jī)構(gòu)：走絲系統(tǒng)使電極以一定的速度運(yùn)動(dòng)并保持一定的張力。 錐度加工裝置：為了切割有落料角的沖模和某些有錐度（斜度）的內(nèi)外表面，大部分線切割機(jī)床具有錐度切割功能。 走絲機(jī)構(gòu)：儲(chǔ)絲筒 、導(dǎo)輪、副導(dǎo)輪、斷絲保護(hù)、進(jìn)電塊、張緊裝置、錐度加工裝置 2、錐度切割裝置（結(jié)合實(shí)物講解） (1) 導(dǎo)輪偏移式絲架　這種絲架主要用在高速走絲線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)錐度切割。 (2) 導(dǎo)輪擺動(dòng)式絲架　此法加工錐度不影響導(dǎo)輪磨損。 (3) 雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置　在電極絲有恒張力控制的高速走絲和低速走絲線切割機(jī)床上廣泛采用此類裝置，它主要依靠上導(dǎo)向器作縱橫兩軸(稱u、v軸)驅(qū)動(dòng)，與工作臺(tái)的x、y軸在

5、一起構(gòu)成四數(shù)控軸同時(shí)控制(圖3-5) 圖3-5　低速走絲四軸聯(lián)動(dòng)錐度切割裝置 1—新絲卷筒　2—上導(dǎo)向器　3—電極絲 4—廢絲卷筒　5—下導(dǎo)向器 （二）線切割控制系統(tǒng)（20分鐘）（難點(diǎn)，通過(guò)觀看視頻方法講解） 1、軌跡控制原理 常見(jiàn)的工程圖形都可分解為直線和圓弧或及其組合。 用數(shù)字控制技術(shù)來(lái)控制直線和圓弧軌跡的方法，有逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、矢量判別法和最小偏差法等。 高速走絲數(shù)控線切割大多采用簡(jiǎn)單易行的逐點(diǎn)比較法。此法的線切割數(shù)控系統(tǒng)，X、Y兩個(gè)方向不能同時(shí)進(jìn)給，只能按直線的錐度或圓弧的曲率來(lái)交替地一步一個(gè)微米地分步“插補(bǔ)”進(jìn)給。 每次插補(bǔ)過(guò)程都要進(jìn)行以下四個(gè)節(jié)拍，

6、如圖。 偏差判斷 進(jìn)給 偏差計(jì)算 終點(diǎn)判斷 2、加工控制功能 (1)進(jìn)給速度控制 根據(jù)加工軌跡自動(dòng)調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，提高切割速度和加工精度。 (2) 短路回退　記憶路線，原路回退。 (3) 間隙補(bǔ)償　人工編程補(bǔ)償。自動(dòng)補(bǔ)償 (4) 圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移圖形的切割 旋轉(zhuǎn)功能：齒輪、電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子等類零件的編程大大簡(jiǎn)化，只要編一個(gè)齒形的程序，就可切割出整個(gè)齒輪； 平移功能：跳步模具的編程。 (5) 適應(yīng)控制　 在工件厚度有變化的場(chǎng)合，能自動(dòng)改變預(yù)置進(jìn)給速度

7、或電參數(shù)(包括加工電流、脈沖寬度、間隔)，不用人工調(diào)節(jié)就能自動(dòng)進(jìn)行高效率，高精度的穩(wěn)定加工。 (6) 自動(dòng)找中心　 使孔中的電極絲自動(dòng)找正后停止在孔中心處。 (7) 信息顯示　 可動(dòng)態(tài)顯示程序號(hào)、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等軌跡參數(shù)，較完善地采用計(jì)算機(jī)CRT屏幕顯示，還可以顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)和切割軌跡圖形以及加工時(shí)間、耗電量等。 （三）線切割數(shù)控編程（3B）（15分鐘） 1、程序格式：Bx By Bj G Z B 分隔符 X，y 坐標(biāo)（直線-終點(diǎn)；圓弧-起點(diǎn)） j 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度 G 計(jì)數(shù)方向（Gx或Gy） Z 加工指令 計(jì)數(shù)方向 無(wú)論直線還是圓弧均按終點(diǎn)的落點(diǎn)位置來(lái)確定 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度

8、 直線：計(jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影的絕對(duì)值 圓弧：在計(jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影的絕對(duì)值的總合 2、直線的編程 1）把直線的起點(diǎn)作為坐標(biāo)的原點(diǎn)。 2) 把直線的終點(diǎn)坐標(biāo)值作為x、y，均取絕對(duì)值，單位為μm。 3）計(jì)數(shù)方向的選取原則:終點(diǎn)位置 3) 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J：按計(jì)數(shù)方向所在軸上的投影值（μm） 4）加工指令：按象限 3、圓弧的編程 1)坐標(biāo)原點(diǎn)：圓弧的圓心。 2) x、y：圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)值（單位為μm）。 3)計(jì)數(shù)方向：落點(diǎn) 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J：計(jì)數(shù)方向軸上的投影絕對(duì)值分段合計(jì)，μm為單位。 4)加工指令：起點(diǎn)象限和順逆

9、 4、整個(gè)工件的編程舉例 直線AB: BBB40000GxL1 斜線BC: B1B9B90000GyL1 圓弧CD B30000B40000B60000GxNR1 斜線DA B1B9B90000GyL4 圖3-11　編程圖形 四、小結(jié)（5分鐘） 1、了解電火花線切割加工的編程； 2、了解電火花線切割加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)。 五、實(shí)操 （一）電火花線切割加工工藝知識(shí)講解（40分鐘） 1、操作步驟 ① 對(duì)工件圖樣進(jìn)行審核及分析，并估算加工工時(shí)； ②

10、 工作準(zhǔn)備，包括機(jī)床調(diào)整、工作液的制配，電極絲的選擇及校正，工件準(zhǔn)備等； ③ 加工參數(shù)設(shè)定，包括脈沖參數(shù)及進(jìn)給速度調(diào)節(jié)； ④ 程序編制及控制系統(tǒng)制作。 電火花線切割加工工藝路線安排 2、穿絲孔加工的目的（結(jié)合實(shí)物講解） 切割凸形零件有無(wú)穿絲孔比較 3、工件的一般裝夾 1）高速走絲線切割加工工件的裝夾特點(diǎn) （1）裝夾時(shí)夾緊力要求不大。 （2）對(duì)切縫周圍的材料余量沒(méi)有要求。 （3）一般采用懸臂支撐或橋式支撐方式裝夾。 橋式支撐 2）低速走絲工件的安裝 支撐螺柱與上機(jī)頭部件產(chǎn)生碰撞示意圖 （二）電火花線切割加工編程要點(diǎn)（結(jié)合實(shí)物講解）（30分鐘）

11、 1、線切割加工基本步驟 目前生產(chǎn)的線切割加工機(jī)床都有計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程功能，即可以將線切割加工的軌跡圖形自動(dòng)生成機(jī)床能夠識(shí)別的程序。 線切割程序與其它數(shù)控機(jī)床的程序相比，有如下特點(diǎn)： (1) 線切割程序普遍較短，很容易讀懂。 (2) 國(guó)內(nèi)線切割程序常用格式有3B(個(gè)別擴(kuò)充為4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走絲機(jī)床普遍采用ISO格式，快走絲機(jī)床大部分采用3B格式，其發(fā)展趨勢(shì)是采用ISO格式(如北京阿奇公司生產(chǎn)的快走絲線切割機(jī)床)。 2、高走絲線切割實(shí)例進(jìn)行介紹 原則：把圖形分解為直線和圓?。? 編程所需參數(shù)五個(gè)：切割起點(diǎn)或終點(diǎn)坐標(biāo)x、y值；切割時(shí)的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J（

12、切割長(zhǎng)度在x軸或y軸上的投影長(zhǎng)度）；切割時(shí)的計(jì)數(shù)方向G；切割軌跡的類型（加工指令Z） 3B程序指令格式 3、直線的3B代碼編程 1) x，y值的確定 (1) 以直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示直線終點(diǎn)的坐標(biāo)絕對(duì)值，單位為μm。 (2) 在直線3B代碼中，x，y值主要是確定該直線的斜率，所以可將直線終點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值除以它們的最大公約數(shù)作為x，y的值，以簡(jiǎn)化數(shù)值。 (3) 若直線與X或Y軸重合，為區(qū)別一般直線，x，y均可寫作0也可以不寫。 直線軌跡 2) G的確定 G用來(lái)確定加工時(shí)的計(jì)

13、數(shù)方向，分Gx和Gy。直線編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以要加工的直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，取該直線終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值大的坐標(biāo)軸為計(jì)數(shù)方向。具體確定方法為：若終點(diǎn)坐標(biāo)為(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，則G=Gy (如圖b所示)；若y=x，則在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。計(jì)數(shù)方向的確定以45線為界，取與終點(diǎn)處走向較平行的軸作為計(jì)數(shù)方向，具體可參見(jiàn)圖c。 3) J的確定 J為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度，以μm為單位。以前編程應(yīng)寫滿六位數(shù)，不足六位前面補(bǔ)零，現(xiàn)在的機(jī)床基本上可以不用補(bǔ)零。 J的取值方法為：由計(jì)數(shù)

14、方向G確定投影方向，若G=Gx，則將直線向X軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為J的值；若G=Gy，則將直線向Y軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為J的值。 4) Z的確定 加工指令Z按照直線走向和終點(diǎn)的坐標(biāo)不同可分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4，其中與+X軸重合的直線算作L1，與-X軸重合的直線算作L3，與+Y軸重合的直線算作L2，與-Y軸重合的直線算作L4，如下圖。 綜上所述，上圖中線段的3B代碼如下表所示： 起點(diǎn)為（2，3），終點(diǎn)為（14，8）的直線的3B指令是： B12000B5000B12000GXL1 4、圓弧的3B代碼編程 1) x，y值的確定 以

15、圓弧的圓心為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y表示圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值，單位為μm。如在(a)中，x=30000，y=40000；在圖(b)中，x=40000,y=30000。 2) G的確定 G用來(lái)確定加工時(shí)的計(jì)數(shù)方向，分Gx和Gy。圓弧編程的計(jì)數(shù)方向的選取方法是：以某圓心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，取終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值小的軸為計(jì)數(shù)方向。具體確定方法為：若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，則G=Gx (如圖(b)所示)；若y=x，則Gx、Gy均可。 由上可見(jiàn)，圓弧計(jì)數(shù)方向由圓弧終點(diǎn)的坐

16、標(biāo)絕對(duì)值大小決定，其確定方法與直線剛好相反，即取與圓弧終點(diǎn)處走向較平行的軸作為計(jì)數(shù)方向，參見(jiàn)圖(c)。 3) J的確定 圓弧編程中J的取值方法為：由計(jì)數(shù)方向G確定投影方向，若G=Gx，則將圓弧向X軸投影；若G=Gy，則將圓弧向Y軸投影。J值為各個(gè)象限圓弧投影長(zhǎng)度絕對(duì)值的和。如在(a)、(b)中，J1、J2、J3大小分別如圖中所示，J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的確定 加工指令Z按照第一步進(jìn)入的象限可分為R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分為順圓S和逆圓N，于是共有8種指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具

17、體可參考下圖。 半徑為9.22，圓心坐標(biāo)為（0，0），起點(diǎn)坐標(biāo)為（-2，9），終點(diǎn)坐標(biāo)為（9，-2）的圓弧3B指令是：B2000B9000B25440GYNR2 圖(a)中起點(diǎn)為A，終點(diǎn)為B J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000= 故其3B程序?yàn)椋築30000 B40000 B GY NR1 圖(b)中起點(diǎn)為B，終點(diǎn)為A J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000= 故其3B程序?yàn)椋?0000 B30000 B GX SR4 六、實(shí)操小結(jié)。（3分鐘） 掌握電火花線切割加工基本原理。 七、課后作業(yè)。（2分鐘） 電火花線切割加工基本原理？ 八、整理清潔。（5分鐘） 1、設(shè)備恢復(fù)和整理 2、整理工量具 3、教學(xué)場(chǎng)地的清潔 4、人走五關(guān)（關(guān)門、關(guān)窗、關(guān)燈、關(guān)風(fēng)扇、關(guān)工具箱） 專心---專注---專業(yè)