《特種加工技術(shù)》教案4模板

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1、廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育（廣州南華工貿(mào)技工學(xué)校教學(xué)點） 教案 《特種加工技術(shù)》教案 2016學(xué)年第2學(xué)期 課程類型：理實一體化 授課班級：15級數(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 2 課題目標(biāo) 1 .掌握電火花線切割加工的原理、特點及應(yīng)用； 2 .了解電火花線切割加工的基本上2規(guī)律； 3 .熟悉電火花線切割加工機床的組成及各部分 的功用。 實訓(xùn)課時 2 合計課時 4 授課日期 2016.10.15 教具 多媒體、實物、掛圖等 教學(xué)重點 電火花線切割加工設(shè)備。

2、 教學(xué)難點 線切割控制系統(tǒng)。 教學(xué)回顧 說明 教學(xué)過程 一、組織教學(xué)。（5分鐘） 1、點名并登記好出勤情況。 2、講解注意事項、檢查學(xué)生自身安全隱患并排除。 3、讓學(xué)生合編成幾個小組、以小組組長為每組負(fù)責(zé)人。 二、導(dǎo)入新課。（5分鐘） 電火花線切割加工（WireCutEDM,簡稱WCEDM）20世紀(jì)50年代末誕生以來，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化的電加工方法。在模具制 造、成形刀具加工、難加工材料和精密復(fù)雜零件的制造等方面獲得了廣泛應(yīng)用。目前 電火花線切割機床已占電加工機床的60%以上。 電火花線切割加工是一種用線狀電極做工具的電

3、火花加工，又稱線電極電火花加工。其特點是電極絲作雙向高速的走絲運動，工件相對電極作X、Y方向的任意軌跡 運動，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）（重點講解） 1、機床本體 床身：一般為鑄件，是坐標(biāo)工作臺、繞絲機構(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)有足夠的強度和剛度。機床內(nèi)部安置電源和工作液箱。 坐標(biāo)工作臺：電火花線切割機床最終都是通過坐標(biāo)工作臺與電極絲的相對運動來完成對零件加工的。 走絲機構(gòu)：走絲系統(tǒng)使電極以一定的速度運動并保持一定的張力。 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)

4、外表面，大部分線切割機床具有錐度切割功能。 走絲機構(gòu)：儲絲筒、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 （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床上實現(xiàn)錐度切割。 （2）導(dǎo)輪擺動式絲架此法加工錐度不影響導(dǎo)輪磨損。 （3）雙坐標(biāo)聯(lián)動裝置在電極絲有包張力控制的高速走絲和低速走絲線切割機床 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，與工作臺 的x、y軸在一起構(gòu)成四數(shù)控軸同時控制（圖3-5） 也己柯 工轅心功電動機 寸他也動電動機 圖3-5低速走絲四軸聯(lián)動錐度切割裝置 工輔隙動電動機 1一新絲卷筒2一上導(dǎo)向器3—

5、電極絲4—廢絲卷筒5一下導(dǎo)向器 （二）線切割控制系統(tǒng)（20分鐘）（難點，通過觀看視頻方法講解） 1、軌跡控制原理 常見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)來控制直線和圓弧軌跡的方法，有逐點比較法、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單易行的逐點比較法。此法的線切割數(shù)控系統(tǒng),X、Y兩個方向不能同時進(jìn)給，只能按直線的錐度或圓弧的曲率來交替地一步一個微米地分步“插補”進(jìn)給。 每次插補過程都要進(jìn)行以下四個節(jié)拍，如圖。 偏差判斷 進(jìn)給偏差計算終點判斷 2、加工控制功能 (1)進(jìn)給速度控制 根據(jù)加工軌跡自動調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某

6、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)間隙補償人工編程補償。自動補償 (4)圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移圖形的切割 旋轉(zhuǎn)功能：齒輪、電動機定轉(zhuǎn)子等類零件的編程大大簡化，只要編一個齒形的程序，就可切割出整個齒輪； 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合，能自動改變預(yù)置進(jìn)給速度或電參數(shù)(包括加工電流、脈 沖寬度、間隔)，不用人工調(diào)節(jié)就能自動進(jìn)行高效率，高精度的穩(wěn)定加工。 (6)自動找中心 廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育（廣州南華工貿(mào)技工學(xué)校教學(xué)點） 教案 使孔中的電極絲自動找正后停止在孔中心處

7、。 （7）信息顯示 可動態(tài)顯示程序號、計數(shù)長度等軌跡參數(shù)，較完善地采用計算機CRTW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間、耗電量等。 （三）線切割數(shù)控編程（3B）（15分鐘） 1、程序格式：BxByBjGZ B分隔符 X,y坐標(biāo)（直線-終點；圓弧-起點） j計數(shù)長度 G計數(shù)方向（Gx或Gy） Z加工指令 計數(shù)方向 無論直線還是圓弧均按終點的落點位置來確定 計數(shù)長度 直線：計數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影的絕對值 圓?。涸谟嫈?shù)方向坐標(biāo)軸上投影的絕對值的總合 ny 2、直線的編程 1）把直線的起點作為坐標(biāo)的原點。 2）把直線的終點坐標(biāo)值作為x、y,

8、均取絕對值，單位為nmi 3）計數(shù)方向的選取原則：終點位置 3）計數(shù)長度J:按計數(shù)方向所在軸上的投影值（^m） 4）加工指令：按象限 廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育（廣州南華工貿(mào)技工學(xué)校教學(xué)點） 教案 B 由于計數(shù)方. 向為GY, 所以J=|OQ| N A M Q 由于計數(shù)方向為 GX,所以 J二|OM| ； 3、圓弧的編程 1）坐標(biāo)原點：圓弧的圓心。 2）x、y:圓弧的起點坐標(biāo)值（單位為（1mj）o 11 m為單位。 3）計數(shù)方向：落點 計數(shù)長度J：計數(shù)方向軸上的投影絕對值分段合計, 4）加工指令：起點象限和順逆 由于計數(shù)方

9、向是GX 所以J二|OC| 由于計數(shù)方向是GY,,所以J=|OQ|+|QP| III A 4、整個工件的編程舉例直線AB: BBB40000GxL1 斜線BC: B1B9B90000GyL1圓弧CD B30000B40000B60000GxNR1 斜線DA B1B9B90000GyL4 60 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床的結(jié)構(gòu)。 五、實操 （一）電火花線切割加工工藝知識講解（40分鐘） 1、操作步驟 ① 對工件圖樣進(jìn)行審核及分析，并估算加工工時； ② 工作準(zhǔn)備，包括機床調(diào)整

10、、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。 工作準(zhǔn)備 機床的檢查酶 工作港選境電極段選擇校正工件穿絲孔加工 分 析 圖 祥 制定工時定額 加工參數(shù)選擇 脈寬、脈沖向隔、電壓.峰值電流、確定裝夾位置，切割方向. 試切后涕量單邊放電間隙 加工 完成 通用專用量具儀器測量其他 工件表面處理 程序編制 編寫加工程用 加工進(jìn)給調(diào)節(jié) 表面條紋、尖甬疏松層等修唇 程序輸入 電火花線

11、切割加工工藝路線安排 2、穿絲孔加工的目的(結(jié)合實物講解) 切割凸形零件有無穿絲孔比較 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 (1)裝夾時夾緊力要求不大。 (2)對切縫周圍的材料余量沒有要求。 (3)一般采用懸臂支撐或橋式支撐方式裝夾。 支撐螺柱與上機頭部件產(chǎn)生碰撞示意圖 （二）電火花線切割加工編程要點（結(jié)合實物講解）（30分鐘） 1、線切割加工基本步驟 J確定切割 路線 計算偏移 量 編制程序 分析零件圖樣 制定工藝路線 模坯準(zhǔn)備 機械加工基準(zhǔn)面凹模型孔漏料部分、螺釘孔. 銷釘孔、穿絲孔等 退

12、磁 選擇電參數(shù) 淬火回火 選配工作 液 確定電極 絲 目前生產(chǎn)的線切割加工機床都有計算機自動編程功能，即可以將線切割加工的軌跡圖形自動生成機床能夠識別的程序 線切割程序與其它數(shù)控機床的程序相比，有如下特點： （1）線切割程序普遍較短，很容易讀懂。 （2）國內(nèi)線切割程序常用格式有3B（個別擴充為4B或5B）格式和ISO格式。其中慢走絲機床普遍采用ISO&式，快走絲機床大部分采用3璐式，其發(fā)展趨勢是采用ISO格式（如北京阿奇公司生產(chǎn)的快走絲線切割機床）。 2、高走絲線切割實例進(jìn)行介

13、紹 原則：把圖形分解為直線和圓弧； 編程所需參數(shù)五個：切割起點或終點坐標(biāo)x、y值；切割時的計數(shù)長度J（切割長度在x軸或y軸上的投影長度）；切割時的計數(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）以直線的起點為原點，建立正常的直角坐標(biāo)系，x,y表示直線終點的坐標(biāo) 絕對值，單位為nmi 直線軌跡 2) G的確定 yx,則G=Gy (如圖b所示)；若y=x,則在一、 象限取G=Gy在 、四象限取G=Gx計數(shù)方向的確定以45°線為

14、界，取與終點處走 G確定投影方向，若G=Gx則將直線向X軸投影 G=Gy則將直線向Y軸投影得到長度的絕對值即 以前編程應(yīng)寫滿六位數(shù)，不足六位前面補零，現(xiàn) y 取 G用來確定加工時的計數(shù)方向，分Gx和Gy。直線編程的計數(shù)方向的選取方法是： 以要加工的直線的起點為原點，建立直角坐標(biāo)系，取該直線終點坐標(biāo)絕對值大的坐標(biāo) 軸為計數(shù)方向。具體確定方法為：若終點坐標(biāo)為 (xe , ye),令x=|xe| , y=|ye| ,若 (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。 3) J 的確定 J為計數(shù)長度，以pm為單位。 在的機床基本上可以不用補零。 4) Z

15、的確定 加工指令Z按照直線走向和終點的坐標(biāo)不同可分為 L1、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, J的取值方法為：由計數(shù)方向 得到長度的絕對值即為J的值；若 為J的值。 (2) 在直線3B x, y值主要是確定該直線的斜率，所以可將直線終點坐 標(biāo)的絕對值除以它們的最大公約數(shù)作為 x, y的值，以簡化數(shù)值。 向較平行的軸作為計數(shù)方向，具體可參見圖 c。 綜上所述，上圖中線段的3B代碼如下表所示:  起點為（2,3）,終點為（14,8）的直線的3B指令是： B12000B5000B

16、12000GXL1 4、圓弧的3B代碼編程 1） x,y值的確定 以圓弧的圓心為原點，建立正常的直角坐標(biāo)系，x,y表示圓弧起點坐標(biāo)的絕對 值，單位為…如在（a）中，x=30000,y=40000;在圖（b）中，x=40000,y=30000。 2） G的確定 G用來確定加工時的計數(shù)方向，分Gx和Gy。圓弧編程的計數(shù)方向的選取方法是：以某圓心為原點建立直角坐標(biāo)系，取終點坐標(biāo)絕對值小的軸為計數(shù)方向。具體確定方法為：若圓弧終點坐標(biāo)為（xe,ye）,令x=|xe|,y=|ye|,若yx,則G=Gx（如圖（b）所示）；若y=x,則GxGy

17、均可。 由上可見，圓弧計數(shù)方向由圓弧終點的坐標(biāo)絕對值大小決定，其確定方法與直 線剛好相反，即取與圓弧終點處走向較平行的軸作為計數(shù)方向，參見圖（c）。 3） J的確定 圓弧編程中J的取值方法為：由計數(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值為各個象限圓弧投影長度絕對值的和。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、R&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：SRISR2SR3SR4NR1NR2NR3NR4具體

18、可參考下圖。 半徑為9.22,圓心坐標(biāo)為（0,0）,起點坐標(biāo)為（-2,9）,終點坐標(biāo)為（9,-2）的圓弧3B指令是：B2000B9000B25440GYNR2 圖（a）中起點為A,終點為B J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000故其3B程序為：B30000B40000B130000GYNR1圖（b）中起點為B,終點為A J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000故其3B程序為：40000B30000B170000GXSR4六、實操小結(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）