数控机床编程与操作教学课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 数控电加工基础,第一节 数控电加工概述,第二节 数控电火花加工机床,第三节 电火花加工机床工件装夹,第四节 数控编程基础,1,2,一、电加工技术的发展,二、数控电火花加工基本原理及特点,第一节 数控电加工概述,3,一、电加工技术的发展,第一节 数控电加工概述,20,世纪,50,年代，苏联科学家拉扎连科夫妇通过对家用电器开关闭合与断开时经常出现的火花腐蚀现象进行研究发明了电火花加工技术。当时的,电火花,加工机床只能加工出简单形状的工件，线切割机床的加工速度低于,10mm2/min,。在其后的十几年中，电火花加工工艺在世界范围内得到了,快速,发展，应用范围也日益广泛。,4,一、电加工技术的发展,第一节 数控电加工概述,20,世纪,70,年代末至,20,世纪,80,年代初期，高频分组脉冲电源、线切割机床计算机控制系统和专用系列编程系统、超厚（厚度达,600 mm,）线切割,加工装置,与技术广泛应用于电加工机床中，机床加工能力进一步提高，加工精度达到了,0008,mm,。,20,世纪,80,年代后期，大型高速线切割机床（加工速度在,200 mm2/min,以上）和四轴联动线切割机床研制成功，可切割锥度在,6,以上的零件,。,5,一、电加工技术的发展,第一节 数控电加工概述,20,世纪,90,年代，国内快走丝线切割机床的加工速度达到了,60,80 mm2/min,，进一步拓宽了电加工技术的应用范围。,20,世纪,80,年代至,20,世纪,90,年代，国外慢走丝线切割加工技术也有了长足的进步。首先使加工速度由,40,60 mm2/min,提高到,100,150 mm2/min,，最高加工速度超过,300 mm2/min,。与此同时，加工表面粗糙度值,Ra,也由,08m,降低到,02m,，加工精度由,0008 mm,提高到,0002 mm,。计算机技术的发展也使得慢走丝线切割机床的功能日臻完善，安全运行时间由几百小时提高到几千小时，精度保持时间由六年提高到十年,。,6,一、电加工技术的发展,第一节 数控电加工概述,而此期间在我国，电火花成形加工机床主轴头形式的发展，先后经历了双机差动主轴头、液压主轴头、力矩电动机或步进电动机主轴头、直流伺服电动机主轴头到交流伺服电动机主轴头等几个阶段。随着机床数控化的发展，数控电火花线切割机床和数控电火花成形机床取得了较快的发展和普及。,2000,年以来，数控电加工技术发展更为迅速。电火花成形加工数控系统采用人工神经网络技术、混沌理论、仿真技术，显著提高了设备性能和加工质量,。,7,一、电加工技术的发展,第一节 数控电加工概述,电火花微细加工获得的突出发展。例如，日本东京大学生产技术研究所加工出的,5m,微细孔和,25m,的微细轴代表了这一领域当前的世界前沿水平。,我国的高端数控电火花成形机床在性能上有了明显提高，三轴以上数控电火花成形机床达到了中端机水平，有的逼近国际先进水平，相关产品在精密模具、航空航天、军工等领域得到了更为广泛的应用。,8,二、数控电火花加工基本原理及特点,第一节 数控电加工概述,电火花加工利用工具电极和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，从而对工件进行加工，如,图所,示,。,电火花加工原理及应用,a,）电火花加工,原理,b,),电火花镜面,加工,1,工具,电极,2,工件,9,1.,电火花线切割加工原理,电火花线切割加工简称线切割加工，属于电火花加工方法之一。它是以一根移动的金属丝（电极丝）作为工具电极，与工件之间产生火花放电,，对,工件进行切割，故称为线切割加工。在正常的线切割加工过程中，电极丝与工件保持较小的间隙，彼此不接触。在电极丝与工件之间施加,一定的,电压，使其与工件之间产生局部的击穿放电，放电产生的瞬时高温使工件局部熔化甚至汽化而被蚀除。同时，电极丝不断进给直至加工出,理想的,工件形状。,第一节 数控电加工概述,10,1.,电火花线切割加工原理,快走丝线切割工艺及装置如,图所,示。电极丝,2,作为工具电极用于对工件进行切割。脉冲电源,6,的正、负极分别接工件和电极丝,。,第一节 数控电加工概述,快走丝线切割工艺及装置,a,）工件及其运动方向,b),线切割加工装置原理,1,储丝筒,2,电极丝,3,导向轮,4,支架,5,工件,6,脉冲电源,7,绝缘底板,11,2.,电火花线切割加工的特点及应用范围,（,1,）加工能力强。主要体现在以下几个方面,：,1,）对材料的加工适应性强。,线,2,）可加工形状复杂的工件。线切割可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件，如,图所,示,。,第一节 数控电加工概述,形状复杂的工件,12,2.,电火花线切割加工的特点及应用范围,3,）可加工细微结构的工件（见,图）,。利用四轴或五轴联动，可加工锥度、上下面异形体或回转体等工件。由于电极丝比较细，可以方便,地加工,微细异形孔、窄缝和复杂截面的型柱、型孔,。,第一节 数控电加工概述,细微结构的工件,13,2.,电火花线切割加工的特点及应用范围,（,2,）加工精度高。采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较小，从而对加工精度的影响比较小，特别在慢走丝线切割加工,中，,电极丝一次性使用，电极丝损耗对加工精度的影响更小,。,（,3,）加工参数调整方便。直接利用电能、热能进行加工，可以方便地对影响加工精度的加工参数（脉冲宽度、间隔、伺服速度等）进行调整,，有利于,加工精度的提高，便于实现加工过程的自动化控制,。,第一节 数控电加工概述,14,2.,电火花线切割加工的特点及应用范围,（,4,）工具电极制作简单。以直径细小的电极丝作为工具电极，不需制造特定形状的电极，省去了成形电极的设计和制造，缩短了生产准备时间，加工周期短,。,（,5,）可实现微型计算机控制加工。可依靠微型计算机来控制电极丝的轨迹和间隙补偿功能，可一次编程完成同一副模具中的凸模与凹模零件,加工,，并可任意调节配合间隙,。,第一节 数控电加工概述,15,3.,电火花成形加工,原理,电火花成形加工和电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花成形加工等同属于电加工范畴,。,电火花,成形加工机床的工作原理如,图所,示。,第一节 数控电加工概述,电火花成形加工机床的工作,原理,1,脉冲电源,2,伺服进给机构,3,工具电极,4,工件,5,工作液,6,工作台,7,火花放电,8,被蚀除的金属微粒,16,3.,电火花成形加工原理,为了有效实现电火花成形加工，一般应满足以下要求：,（,1,）保持合适的放电间隙,。,（,2,）采用脉冲性放电加工工件,。,（,3,）工作液应具有一定的绝缘性,。,第一节 数控电加工概述,17,4.,电火花成形加工的特点及应用范围,电火花成形加工是与传统的机械加工完全不同的一种加工方法，在加工工艺上与线切割加工也有较大区别。电火花成形加工具有以下特点：,（,1,）可以加工高硬度导电材料。,第一节 数控电加工概述,18,4.,电火花成形加工的特点及应用范围,（,2,）如图所,示为用加工中心制作的石墨电极加工轮胎模具。另外，由于电火花放电时热量,传导扩散,范围小，材料受热影响范围小，因此可以加工热敏性材料。,第一节 数控电加工概述,用加工中心制作的,石墨电极,加工轮胎模具,19,4.,电火花成形加工的特点及应用范围,（,3,）加工范围较宽，工艺灵活。数控电火花成形加工机床的加工范围较广，可以加工平面、锥度表面、多型腔工件表面等，主轴带有旋转,功能的,机床还可以进行螺旋面加工。此外，电火花成形加工还可以与其他加工工艺结合形成复合加工，例如,可以利用电能、电化学能、声能对,材料进行,复合加工。,（,4,）可以获得较好的表面质量。电火花成形加工的表面质量较好，加工表面微观形貌光滑，工件的棱边、尖角处无毛刺。,第一节 数控电加工概述,20,一、电火花加工机床分类,二、电火花加工机床型号的编制方法,第二节 数控电火花加工机床,21,一、电火花加工机床分类,电火花线切割加工机床有多种分类方法。一般可以按照机床的控制方式、脉冲电源的类型、工作台的尺寸与行程、走丝速度、加工精度等进行,分类。,（,1,）按机床的控制方式分类,。,（,2,）按机床配用的脉冲电源类型分类,。,（,3,）按机床工作台的尺寸与行程分类,。,第二节 数控电火花加工机床,1.,电火花线切割加工机床分类,22,1.,电火花线切割加工机床分类,（,4,）按走丝速度分类。可以分为快走丝线切割机床、慢走丝线切割机床和混合式线切割机床（有快、慢两套走丝系统）三大类。,（,5,）按加工精度分类。可以分为普通精度型线切割机床和高精度精密型线切割机床两大类。绝大多数慢走丝线切割机床属于高精度精密型机床。,第二节 数控电火花加工机床,23,2,电火花成形机床分类,按电火花成形机床的立柱数量，可分为单立柱式电火花成形机床和双立柱式电火花成形机床两大类。,（,1,）单立柱式电火花成形机床。按机床,X,向、,Y,向运动的实现方式，单立柱式电火花成形机床又分为十字工作台型（,见图,1,）,和固定工作台,型（,见,图,2,）,两种形式。,第二节 数控电火花加工机床,1-,十字,工作台型单立柱式电火花成形机床,1,床身,2,立柱,工作台（,X,）轴,滑板（,Y,轴）,工作液槽,主轴头（,W,轴）,主轴（,Z,轴）,电极安装板,旋转轴（,C,轴）,10,电极,2-,固定,工作台型单立柱式电火花成形,机床,1,床身,2,立柱,滑板（,X,轴）,滑枕（,Y,轴）,工作台,工作液槽,主轴头（,W,轴）,主轴（,Z,轴）,电极安装板,10,旋转轴（,C,轴）,11,电极,24,2,电火花成形机床分类,（,2,）双立柱式电火花成形机床。按机床,X,向运动的实现方式，双立柱式电火花成形机床又分为移动主轴头型（见,图,1,）,和十字工作台型（见,图,2,）,两种形式。,第二节 数控电火花加工机床,1-,移动主轴头型双立柱式电火花成形,机床,1,床身,2,立柱,工作台,(Y,轴,),滑板（,X,轴）,工作液槽,主轴头（,W,轴）,主轴（,Z,轴）,电极安装板,旋转轴（,C,轴）,10,电极,11,槽梁,2-,十字工作台型双,立柱式,电火花成形,机床,1,床身,2,立柱,工作台,(Y,轴,),滑板（,X,轴,）,工作液槽,主轴头（,W,轴,）,主轴（,Z,轴）,电极安装,板,旋转轴（轴）,10,电极,11,槽梁,25,二、电火花加工机床型号的编制方法,特种加工机床按工作原理及加工所使用能量形式的差异划分为电火花加工机床、电弧加工机床、电解加工机床、超声加工机床、快速成形机床,、激光加工,机床、电子束加工机床、离子束加工机床、等离子弧加工机床、磁脉冲加工机床、磁磨粒加工机床、射流加工机床、复合加工机床、,其他,特种加工机床等，共,14,类,。,第二节 数控电火花加工机床,1.,特种加工机床类别代号,26,1.,特种加工机床类别代号,类代号用大写汉语拼音字母表示，按汉字字意读音。特种加工机床类别代号见,表。,第二节 数控电火花加工机床,特种加工机床类别代号,27,2.,特种加工机床通用特性代号,特种加工机床通用特性代号表示某种特种加工机床所具有的特殊性能。当机床除了有普通型外，还具有,表中,的一种或多种通用特性时，,型号中,要添加通用特性代号，位置在类别代号之后。,第二节 数控电火花加工机床,特种加工机床通用特性代号,28,3.,电火花加工机床组、系划分及代号,每类特种加工机床划分为,10,个组，每组机床划分为,10,个系（系列）。机床的组、系代号用两位数字表示。电火花加工机床组、系代号见,表。,第二节 数控电火花加工机床,电火花加工机床组、系代号,29,4.,机床主参数,机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘以折算系数）表示，见上表,。常见,的线切割加工设备见,图。,第二节 数控电火花加工机床,常见的线切割,加工设备,a,）,DK7725,型,b,）,DK7740,大锥度,型,c,）,ZGW32D,型,30,一、电火花加工机床常用夹具,二、电加工机床工件装夹要求,第三节 电火花加工机床工件装夹,三、线切割加工常用的装夹方式,四、电火花成形加工常用装夹方式,五、工件找正,31,一、电火花加工机床常用夹具,压板夹具主要用于固定平板类工件。当工件尺寸较大时，则应成对使用。,如所,示为悬臂支撑方式。如,图,b,所示为两端支撑方式，当压板夹具成对使用时，夹具基准面的高度要一致。,第三节 电火花加工机床工件装夹,1.,压板夹具,压板夹具装夹工件,方式,a),悬臂支撑,方式,b,),两端支撑方式,32,2.,分度夹具,分度夹具主要用于加工电动机定子、转子等多型孔的旋转类工件，可保证较高的分度精度，其结构如,图所,示。近年来，因为大多数线切割机床具有对称、旋转等功能，所以此类夹具已较少使用。,第三节 电火花加工机床工件装夹,分度夹具,结构,1,电,极丝,2,工件,3,分度,转盘,4,定位,销,5,工作台,33,3.,磁性夹具,对于一些微小或极薄的片状工件，采用磁力工作台或磁性表座等磁性夹具吸牢工件进行加工。磁性夹具的工作原理如,图所,示。,第三节 电火花加工机床工件装夹,磁性夹具的工作,原理,a,）吸牢,工件,b,),松开,工件,1,磁,靴,2,永久磁铁,3,铜焊层,34,二、电加工机床工件装夹要求,第三节 电火花加工机床工件装夹,1,工件符合生产,要求,待装夹的工件应符合图样要求，基准部位清洁无毛刺。对经过淬火的工件，在穿丝孔或凹模类工件扩孔的台阶处，应清除淬火时的渣物及氧化膜层，以防影响加工时的正常放电,。,2,保证夹具的精度与,位置,夹具精度要高，装夹前先将夹具固定在工作台面上，并用百分表找正。夹具位置应有利于工件的找正,。,35,二、电加工机床工件装夹要求,第三节 电火花加工机床工件装夹,3,保证夹具作用力均匀,保证夹具对工件的作用力均匀，以最大限度地防止工件在加工中产生变形。,4,必要时采用专用夹具和辅助夹具,批量生产时最好使用专用夹具，以提高生产效率,。,5,防止产生干涉,夹具位置应满足行程需要，加工过程中工件、夹具不得与机床部件产生干涉和碰撞。,36,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,1,悬臂支撑方式（见,图,a,）,工件一端固定，另一端呈悬臂状。悬臂支撑方式通用性强，装夹方便，但悬臂工件易变形，多用在工件精度要求不高或刚度较好的场合,。,2,两端支撑方式（见,图,b,）,工件两端固定在夹具上，装夹方便，支撑稳定，定位精度较高，但不利于小件装夹。,压板夹具装夹工件,方式,a),悬臂支撑,方式,b,),两端支撑方式,37,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,3,桥式支撑方式（见,图,a,）,采用,两支撑垫铁架在双端支撑夹具上装夹工件，通用性强，使用方便，可用于大部分工件的装夹,。,4,板式支撑方式（见,图,b,）,根据工件形状制成带孔的支撑板，板上有用于定位和装夹的螺纹孔。这种方式装夹精度高，适用于常规与批量生产。,线切割加工常用的装夹,方式,a,）桥式支撑,方式,b,）板式支撑,方式,c,）复式支撑方式,38,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,5,复式支撑方式（见,图,c,）,在,通用夹具上装配专用夹具，可节省装夹和找正时间，适用于大批量生产。,线切割加工常用的装夹,方式,a,）桥式支撑,方式,b,）板式支撑,方式,c,）复式支撑方式,39,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,6,专用特殊装夹,方式,当工件夹持部分尺寸太小，几乎没有夹持余量时，可采用如,图所,示的小夹持余量工件的专用夹具。,小夹持余量工件的专用,夹具,1,电,极丝,2,工件,3,夹具,块,4,夹具,体,5,工作台,40,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,用细圆棒坯料切割微小零件的专用夹具如,图所,示。圆棒坯料装在正方体外形的夹具内，侧面用内六角螺钉固定，即可进行切割加工。,用细圆棒坯料切割微小零件的专用,夹具,1,固定用内六角,螺钉,2,夹具,3,圆棒,坯料,4,夹板,5,电,极丝,6,工作台,41,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,加工多个复杂工件的夹具如,图所,示。,加工多个复杂工件的,夹具,1,矩形板,2,下板,3,上板,4,工作台,42,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,工件毛坯以外圆柱面定位装夹，如,图所,示，采用,V,形架定位，用压板压紧。注意,V,形架安装时应首先找正其在工作台上的位置，保证工件定位轴线平行于,Y,轴或,X,轴。,工件毛坯以外圆柱面定位装,夹,1V,形,架,2,工件,3,压板,4,工作台,43,三、线切割加工常用的装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,工件毛坯以内孔表面定位装夹，如,图所,示，因为工件带有中心孔，切割时电极丝平行于工件轴线，在加工前可预先设计制造专用夹具。,工件毛坯以内孔表面定位装,夹,1,定位心,轴,2,夹具体,底板,3,压板,4,工作台,5,工件,6,压紧,螺母,7,垫片,44,四、电火花成形加工常用装夹方式,第三节 电火花加工机床工件装夹,电火花成形加工工件的装夹与机械加工相似，但由于电火花成形加工过程中的作用力很小，因此工件更容易装夹。在实际生产中，工件常用,压板（,见,图,1,）,、磁性吸盘（见,图,2,）,等固定在机床工作台上，并使用百分表找正。,压板,磁性吸盘,45,五、工件找正,第三节 电火花加工机床工件装夹,1,划线找正,当工件轮廓与毛坯外形的位置精度要求不高（允许误差为,0.2,0.3,mm,）时，可进行划线找正,。,2,按已加工部位找正,工件,毛坯的待加工部位与工件毛坯的已加工部位有形位公差要求时，工件毛坯的找正应按工件毛坯上已加工部位的型孔进行找正，再按图样,要求进行,加工,。,46,五、工件找正,第三节 电火花加工机床工件装夹,3,按工件外形找正,这种方法多在加工部位与外形的位置精度要求较高时采用。这种方法要求工件外形至少要磨出相互垂直的两个侧面，供找正时作为基准。,47,一、常用数控编程数学基础知识,二、数控机床的坐标轴和坐标系,第四节 数控编程基础,48,一、常用数控编程数学基础知识,（,1,）两种坐标系。为了确定一个点在平面中的确切位置，需要选定平面坐标系，最常用、最简单的是直角坐标系，有时也利用其他坐标系（,如极坐标,系）。例如，炮兵射击时，是以大炮为基点，利用目标的方位角及目标与大炮的距离来确定目标的位置，这时采用极坐标系就更方便。,第四节 数控编程基础,1.,坐标系,49,1.,坐标系,1,）直角坐标系（见,图）,。相互垂直的,X,轴和,Y,轴的交点,O,，称为坐标原点。,X,轴由点,O,向右为正，向左为负；,Y,轴由点,O,向上为正，向下为负。,X,轴,、,Y,轴将平面划分为,象限。,第四节 数控编程基础,直角坐标系,50,1.,坐标系,2,）极坐标系（见,图）,。在平面内取一个定点,O,，称为极点。引一条射线,OX,，称为极轴。,第四节 数控编程基础,极坐标系,51,1.,坐标系,（,2,）极坐标系和直角坐标系的关系（见,图）,。点,M,的位置在极坐标系中由,和,确定，而在直角坐标系中由,x,和,y,确定。由,图可知,：,第四节 数控编程基础,极坐标系和直角,52,1.,坐标系,（,3,）坐标变换,1,）直角坐标轴平移，如,图所,示，坐标原点由,O,移至,O,时，,M,点对,O,的坐标,(x,，,y),与,M,点对,O,的坐标,(x,，,y),之间的变换关系为：,第四节 数控编程基础,直角坐标轴平移,53,1.,坐标系,2,）直角坐标轴旋转，如,图所,示，直角坐标系,XOY,的坐标轴绕,O,点旋转,角，成为坐标系,XOY,，此时,M,点的坐标（,x,y,）与（,x,y,）的,关系,如下。,第四节 数控编程基础,直角坐标轴旋转,54,1.,坐标系,3,）点的旋转，如,图所,示，点,M(xm,ym),围绕坐标原点旋转,角至点,N,（,xn,yn,）,N,点坐标与,M,点坐标的关系可由下式计算：,第四节 数控编程基础,点的旋转,55,2,数控编程常用三角函数公式,（,1,）求圆上某点的坐标（见,图）,公式为：,第四节 数控编程基础,求圆上某点的坐标,56,2,数控编程常用三角函数公式,1,）某直线与圆相切于,A,点（见,图），,且与,X,轴正向的夹角为,，,则,式中，逆时针方向,为正，顺时针方向,为负。,第四节 数控编程基础,某直线与圆相切于,A,点,57,2,数控编程常用三角函数公式,2,）过定点,P,（,a,b,）的直线与圆相切（见,图），,则：,第四节 数控编程基础,过定点,P,的直线与圆相切,58,2,数控编程常用三角函数公式,（,2,）两圆相切，圆心连线与,X,轴正向夹角为,（见,图），,则：,式中，（,x01,y01,）、（,x02,y02,）分别为两已知圆心的坐标。,第四节 数控编程基础,2,圆心连线与,X,轴正向夹角为,59,2,数控编程常用三角函数公式,（,3,）两圆公切线切点和圆心连线与,X,轴正向夹角为,（见,图），,则：,第四节 数控编程基础,两圆公切线切点和圆心连线与,X,轴正向夹角为,a),外公切线,b,),内公切线,60,2,数控编程常用三角函数公式,（,4,）两圆相交时，交点和主圆心连线与,X,轴正向夹角为,（见,图），,则：,第四节 数控编程基础,交点和主圆心连线与,X,轴正向夹角为,61,二、数控机床的坐标轴和坐标系,坐标轴就是机械装备中具有位移（线位移或角位移）控制和速度控制功能的运动轴。它分为直线坐标轴和回转坐标轴。,为简化编程和保证程序的通用性，数控机床的坐标轴和运动方向命名有统一的标准，规定直线进给坐标轴用,X,、,Y,、,Z,表示。,第四节 数控编程基础,1,机床坐标轴,62,1,机床坐标轴,X,、,Y,、,Z,坐标轴的相互关系用右手笛卡儿坐标系决定，如,图,a,所示，图中拇指的指向为,X,轴的正方向，食指的指向为,Y,轴的正方向，中指的指向为,Z,轴的正方向。,第四节 数控编程基础,右手笛卡儿坐标系,63,1,机床坐标轴,围绕,X,、,Y,、,Z,轴旋转的圆周进给坐标轴分别用,A,、,B,、,C,表示。根据右手螺旋定则以拇指指向,+X,、,+Y,、,+Z,方向，则其余四指的旋转方向即为圆周进,给运动,的,+A,、,+B,、,+C,方向，如,图,b,所示。具体机床坐标系的确定需要详细阅读机床说明书。,第四节 数控编程基础,右手笛卡儿坐标系,64,2,坐标系,坐标系分为机械坐标系和工件坐标系,。,（,1,）机械坐标系。机械坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系，机械坐标系的零点称为机械原点,。,（,2,）工件坐标系。工件坐标系是在机床已经建立了机械坐标系的基础上，根据编程需要在工件或其他地方选定某一已知点设定为零点而建立,的坐标系,。工件坐标系的零点称为工件零点。,第四节 数控编程基础,65,3,绝对坐标系和增量坐标系,数控机床加工中，轴移动方式有绝对方式和增量方式两种。绝对方式是以各轴移动到终点的绝对坐标值进行编程的，称为绝对编程；增量方式,是以,各轴的位移量来编程的，称为增量编程。,对应,绝对编程和增量编程，有绝对坐标系和增量坐标系两种坐标系。绝对坐标系的参考点为坐标原点（零点），在程序运行中是固定不变的；,增量坐标,系的参考点是随着运动位置的变化而变化的。,第四节 数控编程基础,第二章 数控线切割机床基本操作,第一节 数控线切割机床概述,第二节 数控线切割机床维护与保养,第三节 数控线切割机床电极丝操作,66,67,一、数控线切割机床组成及结构,二、数控线切割机床主要技术参数,第一节 数控线切割机床概述,三、数控线切割机床工作液,四、数控线切割机床的操作,68,一、数控线切割机床组成及结构,第一节 数控线切割机床概述,数控线切割机床按电极丝运行方式不同分为快走丝、中走丝、慢走丝线切割机床等类型,各种类型的线切割机床结构及操作方式不同,。数控,电火花快走丝线切割机床主要由控制系统、工作台、走丝系统、床身、工作液循环系统及高频电源六部分组成，如,图所,示。,数控电火花快走丝线切割机床,69,1,控制系统,数控电火花线切割机床控制系统由输入,/,输出设备、数控装置、电气控制系统组成。如,图,1,所,示为立式计算机控制系统，如图,2,所,示为,电气部分,。,第一节 数控线切割机床概述,1-,立式计算机控制系统,2-,电气,部分,70,1,控制系统,输入设备有键盘、鼠标、手控盒等，也可以通过,USB,（通用串行总线，,Universal Serial,Bus,）接口连接外部设备实现数据传输。输出设备多为显示器，可显示图形、代码、加工参数等。数控装置用于数据的储存、运算、指令控制,等，,如,图所,示。,第一节 数控线切割机床概述,数控装置,71,2,工作台,工作台用来装夹工件，可在数控装置控制下相对于固定的丝架,移动，,完成对工件的进给运动，电火花线切割机床是通过工作台与电极丝的相对运动来完成零件加工的。如,图所,示为工作台，它由拖板、导轨、丝杠螺母传动副和齿轮传动副四部分组成,。,第一节 数控线切割机床概述,工作台,72,3,走丝系统,走丝系统由导轮、丝架、储丝及走丝机构等组成。,（,1,）导轮及丝架（见,图）,。导轮对电极丝起定位和导向作用，保证电极丝高速运转不致断裂，其本身也在高速运转，工作环境比较恶劣。,第一节 数控线切割机床概述,导轮及丝,架,a),导轮及丝,架,b,),导轮轴承,部件,c,),导轮,73,3,走丝系统,1,）导轮,V,形槽面应有较高的精度，,V,形槽底圆半径必须小于选用的电极丝半径，保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。,2,）在满足一定强度的条件下，应尽量减轻导轮的质量，以减小电极丝换向时与导轮间的滑动摩擦。导轮槽工作面应有足够的硬度，以提高其,耐磨性,。,3,）导轮装配后转动应轻便灵活，尽量减小轴向窜动和径向跳动。,4,）进行有效的密封，保证轴承的正常工作条件。,第一节 数控线切割机床概述,74,3,走丝系统,（,2,）储丝及走丝机构。如,图所,示为储丝及走丝机构，它是线切割机床的关键部件，电极丝整齐地缠绕在储丝筒上，由电动机带动储丝筒,旋转,实现电极丝的运转,。,第一节 数控线切割机床概述,储丝及走丝机构,75,4,工作液循环系统,在线切割加工中，工作液对加工工艺指标的影响很大，如对切割速度、表面粗糙度、加工精度等都有影响。在线,切割加工中工作液是循环使用的，,工作液,循环系统由工作液箱、工作液泵、流量控制系统、连接导管和上、下水嘴等组成，如,图所,示。,第一节 数控线切割机床概述,工作液循环系统,76,5.,高频电源,高频电源可以把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给火花放电间隙所需的能量。其性能参数对电火花加工的生产率、,表面质量、,加工速度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大影响。,第一节 数控线切割机床概述,77,二、数控线切割机床主要技术参数,第一节 数控线切割机床概述,数控电火花线切割机床的主要技术参数包括工作台行程,(,纵向行程,横向行程,),、最大切割厚度、加工表面粗糙度值、加工精度、切割速度、,加工锥度,和数控系统的控制方式等。,DK77,系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数见,表。,DK77,系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数,78,三、数控线切割机床工作液,对工作液,的使用性能有以下要求：,（,1,）具有适中的介电性能。在保证放电加工的同时适当提高介电性能，可以减少脉冲能量在介质击穿中的损耗。,（,2,）清洗排屑性能好。工作液的清洗排屑性能好，可以帮助改善切割表面的均匀性，提高切割速度及加工精度，同时，切割厚度较大的工件,时能,保持较好的加工稳定性,。,第一节 数控线切割机床概述,1,工作液的性能要求,79,1,工作液的性能要求,（,3,）要有较好的冷却性能及消电离作用。在放电加工过程中，工作介质应能迅速地对电极丝进行冷却，并应有利于极间绝缘状态的恢复。,（,4,）环保性能好。对环境污染小，对人体无害，不使机床和工件产生锈蚀，不使机床漆层变色。,第一节 数控线切割机床概述,80,2,工作液的种类和配比,使用前，应先将工作液按一定比例稀释。不同品牌的工作液稀释比例不同，一般为,110,120,，高浓缩工作液配比可达,160,1100,。,尽量避免,使用硬水配制，若冬天水温低可先用温水将工作液化开再进行勾兑。配制好的工作液呈乳白色，如,图所,示。,第一节 数控线切割机床概述,配制好的工作液,81,2,工作液的种类和配比,更换时，先将工作液箱及机床上、下水道中的油污清理干净。如,图所,示为混入油污的工作液。新配制的工作液使用一段时间后性能趋于,稳定,。,第一节 数控线切割机床概述,混入油污的工作液,82,3.,工作液的配制浓度与工件的关系,线切割机床工作液的配制浓度一般根据具体的使用要求确定，同时还要综合考虑加工工件的具体情况，在保证排屑顺利、加工稳定的前提下，,尽量,提高加工表面质量,。,工件,的厚度、材质、加工精度、加工速度等对工作液的配制浓度有重要影响,。,（,1,）工件厚度对工作液配制浓度的要求。工件较薄，配制浓度要高些；工件较厚，配制浓度要低些。一般工作液浓度选择范围为,3%,15%,。,第一节 数控线切割机床概述,83,3.,工作液的配制浓度与工件的关系,（,2,）工件材质对工作液配制浓度的要求。为了充分利用放电能量，提高效率，在加工易于电蚀的金属时采用浓度较高的工作液较好。,（,3,）工件加工精度对工作液配制浓度的要求。工件表面质量要求较高时，可以提高工作液浓度，但工作液排屑能力降低，易短路。,（,4,）加工速度对工作液配制浓度的要求。要求切割速度高时，配制浓度要低些，以便于排屑。,第一节 数控线切割机床概述,84,四、数控线切割机床的操作,正确地开机、关机是使用机床的第一步。开机操作过程见,表,。,第一节 数控线切割机床概述,1,开机、关机,开机操作过程,85,1,开机、关机,关机操作过程见,表。,第一节 数控线切割机床概述,关机操作过程,86,2,手控盒操作,手控盒可以控制电极丝的启停、工作液的开关、工作台的移动等。线切割机床手控盒如,图所,示。,第一节 数控线切割机床概述,线切割机床手控盒,87,2,手控盒操作,手控盒操作见,表。,第一节 数控线切割机床概述,手控盒操作,88,3,储丝筒的调节,如图,1,所,示为储丝筒和行程开关，,图,2,所,示为储丝筒启停开关，,图,3,所,示为储丝筒速度调节器。,第一节 数控线切割机床概述,3-,储丝筒速度调节器,1-,储丝筒,和行程开关,2-,储丝筒启停开关,89,3,储丝筒的调节,手控盒操作见,表。,第一节 数控线切割机床概述,储丝筒的调节操作,90,一、数控线切割机床安全操作规程,二、设备的维护保养方法,第二节 数控线切割机床维护与保养,91,一、数控线切割机床安全操作规程,第二节 数控线切割机床维护与保养,安全操作包括人身安全和设备安全两方面。数控线切割机床安全操作规程主要包括以下几点：,（,1,）操作人员必须熟悉设备的性能和技术规范，掌握操作方法和润滑保养知识，按要求穿好工作服方可操作线切割机床设备。,（,2,）开机前须认真检查设备是否正常，查看电源总开关、急停开关是否正常有效，按要求加注润滑油。检查电极丝是否存在断丝现象，检查,丝架,和工作台上是否有异物,。,（,92,一、数控线切割机床安全操作规程,第二节 数控线切割机床维护与保养,3,）手摇上丝完毕后，必须及时取下手柄，防止储丝筒转动时将手柄甩出伤人,。,（,4,）正式加工工件前，应确认工件位置正确，以防工件碰撞丝架或因超载碰坏丝杠、螺母等传动部件,。,（,5,）加工时打开安全开关，将导轮及工作台防护罩安装好后方可进行放电加工,。,（,6,）禁止用湿手按开关或接触电气部分，防止工作液等导电物进入电气部分,。,93,一、数控线切割机床安全操作规程,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,7,）滚珠丝杠、导轨和工作台面须保持干净，无灰尘及杂物，以避免非正常磨损,。,（,8,）禁止随意拆卸机床的零部件，以免影响机床的精度。严禁“野蛮”操作，装卸工件时须小心谨慎，避免磕伤、碰伤机床工作台面,。,（,9,）设备运转时，操作人员必须随时关注运行情况，发现异常立即关机。检查异常原因时，在无把握自检、自修的情况下，应及时上报，停机待修，避免故障扩大,。,94,一、数控线切割机床安全操作规程,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,10,）机床附近不得放置易燃易爆物品，以防因工作液供应不足产生的放电火花引起事故。,（,11,）换下来的废丝要放在规定的容器内，以防混入电路和走丝系统中造成短路、触电和断丝等事故。,（,12,）工作结束后，要擦净工作台及夹具，加油润滑机床，清洁现场,。,95,一、数控线切割机床安全操作规程,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,13,）机床、电柜外表油漆面不能用汽油、煤油等有机溶剂擦拭，只宜用中性清洁剂或水擦拭。工作结束后应立即将机床清理干净，在易蚀表面涂一层机油，并定期进行清理。,（,14,）严格执行设备“三级保养”制度，认真做好日常保养和一级保养工作，确保设备始终处于整齐、清洁、润滑、安全的状态。,96,二、设备的维护保养方法,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,1,）工作运动部位。应严格按润滑要求进行润滑，导轮轴承每周用煤油冲洗一次，多加注润滑油，将残留工作液挤出,。,（,2,）丝架上臂、下臂应经常清洗，及时清除工作液、电蚀物,。,（,3,）导轮、进电块、断丝保护块表面应保持清洁,。,（,4,）工作液应勤换，管道应保持通畅。更换工作液时应清洗工作液箱和管道，去除电蚀物,。,（,5,）严格遵守安全操作规程,。,97,二、设备的维护保养方法,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,6,）机床防尘罩上不要放置重物，不要随意拆卸机床。如果需要拆卸，应防止灰尘落入。,（,7,）储丝筒换向时，如果发生振动应及时检查有关部件并调整。,（,8,）应经常检查导轮、进电块、断丝保护块、导轮轴承等是否磨损，如出现沟槽影响加工精度应及时更换,。,98,二、设备的维护保养方法,第二节 数控线切割机床维护与保养,（,9,）定期手动驱动储丝筒，用百分表初步检验储丝筒和导轮的圆跳动是否符合机床的精度指标要求。如有超差或运转不平稳的情况，应联系维修人员，更换轴承或相关配件。,（,10,）更换导轮后应重新调整电极丝与工作台的垂直度，使用一段时间后应重新检查校正。,99,一、电极丝选择,二、上丝、穿丝和紧丝,第三节 数控线切割机床电极丝操作,三、校丝,四、断丝故障排除,五、电极丝损耗,100,一、电极丝选择,数控线切割机床对电极丝的性能要求主要有电蚀性能好，耐高温，加工表面的表面粗糙度值小，稳定性好，切割精度高；抗拉伸，延伸率小，,易保持,恒张力；卷曲率大，丝径一致，易穿丝；损耗小，不易断丝，使用寿命长。,第三节 数控线切割机床电极丝操作,1.,数控线切割机床对电极丝的性能要求,101,2,电极丝材料、规格选择,（,1,）快走丝线切割机床电极丝。快走丝线切割机床的电极丝是快速往复运行的，在加工过程中反复使用。这类电极丝主要有钼丝、钨丝和钨,钼丝。,（,2,）慢走丝线切割机床电极丝。慢走丝线切割机床一般用黄铜丝作为电极丝。电极丝单向低速运行，强度不高，用一次就废弃,。,第三节 数控线切割机床电极丝操作,102,2,电极丝材料、规格选择,（,3,）电极丝选用原则。电极丝的材料不同，电火花线切割的切割速度也不同。电极丝的选用原则是根据加工特点选择电极丝类型，然后根据,加工,要求选择电极丝直径。常用电极丝的性能见,表,1,和,表,2,。,第三节 数控线切割机床电极丝操作,1-,钨电极丝的性能,2-,铜电极丝的性能,103,2,电极丝材料、规格选择,（,4,）电极丝直径选择。电极丝的直径对