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数控高速走丝电火花线切割加工实训教程

数控高速走丝电火花线切割的加工路径的优化电火花线切割加工路径的合理与否关系到工件变形的大小，因此，优化加工路径有利于提高切割加工质量和加工效率。

1．加工起点的确定

1）应在表面粗糙度值要求较小的表面上选择切割起点。

2）应尽量在切割图形的交点上选择切割起点。

3）对于无切割交点的工件，切割起点应尽量选择在便于钳工修复的部位，如外轮廓的平面、半径大的弧面，要避免选择在凹入部分的表面上。

2．进刀点的确定在线切割加工中，进刀点通常与工件切割起点不重合，这就需要一段从进刀点到切割起点的引入切割段。

当切割起点选在切割图形的交点上时，引入切割段通常采用直线方式；当切割起点选在切割图形的表面上时，对于无补偿的切割，引入切割段通常采用圆弧方式，并与切割起始段相切；对于带补偿的切割，一般引入切割段在圆弧方式引入前需增加用于建立补偿的直线段，如图示。

3．加工路径的选择

在加工中，工件内部应力的释放要引起工件的变形，所以在选择加工路线时，必须注意以下几点：

1）避免从工件端面开始加工，应从穿丝孔开始加工。

2）加工的路线距离端面（侧面）应大于5mm。

3）加工路线开始应从离开工件夹具的方向进行加工，最后转向工件夹具的方向。如图所示由1段至2、3、4段。

4）在一块毛坯上要切出两个以上零件时，不应连续一次切割出来，而应从不同预孔开始加工，如图所示。

以上内容节选自《数控高速走丝电火花线切割加工实训教程 第2版》

内容简介

《数控高速走丝电火花线切割加工实训教程 第2版》介绍了数控高速走丝电火花线切割加工基础知识，包括电火花加工的基本原理、特点和数控高速走丝电火花线切割加工基础名词术语等；

介绍了数控技术相关的基础知识，以及数控高速走丝电火花线切割加工机床的结构、使用、日常维护及保养的相关知识；通过实际机床范例介绍了数控高速走丝电火花线切割加工工艺与加工程序的编制方法；

以国内北航海尔CAXA CAM线切割2019版自动编程系统为代表，通过模具、文字等实例，讲解了数控高速走丝电火花线切割加工自动编程技术和操作方法；

以机床的开机、工件的装夹、电极丝安装与调整等为主线，介绍了数控高速走丝电火花线切割加工实训项目；通过环形片、跳步模、齿轮8个典型零件实例，按照工艺分析、加工准备、程序编制、加工操作等流程顺序，完整地介绍了应用数控高速走丝电火花线切割机床加工工件的工艺过程；对加工过程中易出现的如断丝、精度、加工技巧等问题，进行了深入的分析，并根据大量的实践经验，给出了具体的解决方案。

本书体系完整、合理，加工实例丰富、讲解详尽、紧密结合生产实践，可以作为企业技术人员以及相关从业人员的培训教材，也可以作为各类中高等职业技术院校、高等工科院校的工程训练教材。

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目录

前言

第1章　数控高速走丝电火花线切割加工基础知识1

1.1　电火花加工概述 1

1.1.1　电火花加工的概念 1

1.1.2　电火花加工的发展现状 1

1.1.3　电火花加工的基本原理 3

1.2　电火花加工的机理 5

1.2.1　极间介质电离、击穿和放电通道的形成 5

1.2.2　介质热分解、电极材料热熔化、汽化热膨胀 6

1.2.3　电蚀产物的抛出 7

1.2.4　极间介质的消电离 8

1.3　数控电火花加工的特点及应用范围 9

1.3.1　数控电火花加工的特点 9

1.3.2　数控电火花加工的主要应用领域 10

1.3.3　数控电火花加工的工艺类型及适用范围 10

1.4　数控电火花线切割加工概述 11

1.4.1　数控电火花线切割加工的基本原理 11

1.4.2　数控电火花线切割加工的特点 14

1.4.3　数控电火花线切割的主要应用范围 15

1.4.4　数控电火花线切割技术的发展趋势 15

1.5　数控高速走丝电火花线切割加工基础名词术语 18

第2章　数控高速走丝电火花线切割加工机床21

2.1　数控机床的一些常识 21

2.1.1　数控机床的工作原理 21

2.1.2　数控机床的特点 22

2.1.3　数控机床的分类 23

2.1.4　数控加工编程基础 26

2.1.5　数控加工技术的发展 29

2.2　电火花线切割机床常识 31

2.2.1　电火花线切割机床的型号 31

2.2.2　数控电火花线切割机床的主要技术参数 32

2.2.3　线切割加工机床的分类 .32

2.3　数控高速走丝电火花线切割机床的主要组成部分 .35

2.3.1　床身和坐标工作台 .35

2.3.2　电火花线切割走丝机构 36

2.3.3　工作液及其循环系统 37

2.3.4　脉冲电源 38

2.3.5　数控装置 40

2.4　数控高速走丝电火花线切割加工机床使用、日常维护及保养须知41

2.4.1　机床安装与使用环境要求须知 41

2.4.2　机床使用须知 .42

2.4.3　机床保养须知 .43

第3章　数控高速走丝电火花线切割加工工艺45

3.1　数控高速走丝电火花线切割加工的主要工艺指标 3.1.1　加工精度和配合间隙 .45

3.1.2　切割速度 45

3.1.3　表面质量 46

3.2　电极丝与工作液 46

3.2.1　电极丝 46

3.2.2　工作液 .48

3.3　数控高速走丝电火花线切割的加工路径 51

3.3.1　电极丝的偏移 51

3.3.2　穿丝孔位置的确定 53

3.3.3　加工路径的优化 54

3.4　数控高速走丝电火花线切割加工的工艺方法 55

3.4.1　单次切割工艺 55

3.4.2　多次切割工艺 55

3.5　工艺参数对高速走丝线切割加工的影响 56

3.5.1　电参数对高速走丝线切割加工的影响 56

3.5.2　非电参数电极丝对线切割加工的影响 59

3.5.3　非电参数工件和工作液对线切割加工的影响 63

3.5.4　线切割加工工艺参数的合理选择 66

第4章　数控高速走丝电火花线切割机床操作69

4.1　数控高速走丝电火花线切割机床通用加工准备 69

4.1.1　加工准备 69

4.1.2　工艺准备 69

4.1.3　工件安装 72

4.1.4　加工流程及步骤 76

4.1.5　图样分析与毛坯准备 78

4.2　数控高速走丝电火花线切割机床通用加工操作 81

4.2.1　开、关机与脉冲电源操作 81

4.2.2　线切割机床控制系统 82

4.2.3　线切割机床绘图式自动编程系统操作 87

4.2.4　电极丝的绕装与工件的装夹找正 89

4.2.5　机床安全操作规程和操作步骤 90

4.2.6　工件编程和加工操作实例 91

4.3　加工程序的编制 97

4.3.1　数控电火花线切割加工编程基础 98

4.3.2　数控电火花线切割加工B代码编程 98

4.3.3　ISO代码格式程序编制方法 101

4.3.4　B代码与ISO代码格式之间的关系及相互转换 103

4.4　HL线切割控制系统操作 109

4.4.1　快捷键 110

4.4.2　操作使用 110

4.4.3　数据录入 114

4.4.4　变锥切割 114

4.5　HF中走丝编程控制系统操作 116

4.5.1　HF全绘图方式编程软件简介 116

4.5.2　界面功能 117

4.5.3　加工界面操作说明 119

4.5.4　多次切割工艺参数设置 124

4.5.5　多次切割操作实例 125

第5章　数控高速走丝电火花线切割加工自动编程实训135

5.1　CAXA CAM线切割自动编程系统简介 136

5.1.1　CAXA CAD电子图板2019的特点 136

5.1.2　CAXA CAM线切割2019加工系统 137

5.2　CAXA CAM线切割加工图形的绘制 143

5.2.1　基本曲线的绘制 144

5.2.2　高级曲线的绘制 146

5.2.3　曲线编辑 148

5.2.4　零件绘制 149

5.3　CAXA CAM线切割自动编程 153

5.3.1　加工轨迹的生成 153

5.3.2　加工代码的生成 156

5.4　实例一：凸模零件的线切割自动编程加工 160

5.4.1　绘制加工零件图 160

5.4.2　生成线切割加工轨迹 161

5.4.3　生成加工代码并传输 166

5.5　实例二：凸凹模零件的线切割自动编程加工 167

5.5.1　绘制零件图形 168

5.5.2　轨迹生成及加工仿真 170

5.5.3　生成加工代码并传输 171

5.6　实例三：文字的线切割自动编程加工 172

5.6.1　输入文字 172

5.6.2　生成加工轨迹 173

5.6.3　线切割机床加工 174

5.7　实例四：福娃工艺品的线切割自动编程加工 174

5.7.1　图像的前期处理和矢量化 174

5.7.2　图形的修整与加工轨迹生成 177

5.7.3　轨迹仿真与代码生成 178

第6章　数控高速走丝电火花线切割加工实训项目 180

6.1　数控高速走丝电火花线切割机床开机实训 180

6.1.1　开机前准备 180

6.1.2　起动并检查机床系统各部位状态 180

6.2　数控高速走丝电火花线切割加工工件装夹、找正实训 181

6.2.1　工件的装夹 181

6.2.2　工件的找正 183

6.3　数控高速走丝电火花线切割加工电极丝安装实训 185

6.3.1　电极丝的安装 185

6.3.2　电极丝垂直度的找正 187

6.4　数控高速走丝电火花线切割加工电极丝定位实训 188

6.4.1　电极丝的定位方式 189

6.4.2　电极丝定位的操作方法 190

6.5　数控高速走丝电火花线切割加工自动编程实训 192

6.5.1　加工图形的绘制或打开已绘制的图形 193

6.5.2　加工轨迹的生成 193

6.5.3　加工代码的生成 197

6.6　数控高速走丝电火花线切割加工实训 199

6.6.1　加工程序的准备与检查 199

6.6.2　电加工参数的选择 199

6.6.3　加工中常见的问题及处理方法 .201

6.6.4　加工完成后的相关操作 202

第7章　数控高速走丝电火花线切割加工实例204

7.1　环形片零件的数控高速走丝电火花线切割加工 204

7.1.1　环形片零件简介 204

7.1.2　环形片零件线切割加工工艺分析 204

7.1.3　环形片零件线切割加工准备 205

7.1.4　环形片零件加工程序的编制 206

7.1.5　环形片零件数控高速走丝电火花线切割加工操作 210

7.2　跳步模零件的数控高速走丝电火花线切割加工 212

7.2.1　了解跳步模 212

7.2.2　跳步模零件的加工工艺分析 213

7.2.3　跳步模零件线切割加工准备 213

7.2.4　跳步模零件线切割加工程序的编制 214

7.2.5　跳步模零件数控高速走丝电火花线切割加工操作 218

7.3　齿轮零件的数控高速走丝电火花线切割加工 219

7.3.1　齿轮零件的线切割加工 219

7.3.2　齿轮零件线切割加工工艺分析 220

7.3.3　齿轮零件线切割加工准备 221

7.3.4　齿轮零件线切割加工程序的编制 222

7.3.5　齿轮零件数控高速走丝电火花线切割加工操作 228

7.4　带锥度零件的数控高速走丝电火花线切割加工 229

7.4.1　带锥度零件的线切割加工原理 .229

7.4.2　带锥度零件切割的加工工艺分析 230

7.4.3　带锥度零件切割加工准备 231

7.4.4　带锥度零件切割加工 233

7.5　超程零件的数控高速走丝电火花线切割加工 233

7.5.1　超程零件的线切割加工 233

7.5.2　零件的线切割加工工艺分析 234

7.5.3　拨叉零件的线切割加工 234

7.6　成形车刀的数控高速走丝电火花线切割加工 235

7.6.1　成形车刀线切割加工简介 235

7.6.2　成形车刀线切割加工工艺分析 236

7.6.3　成形车刀线切割加工 236

7.7　轴座的数控高速走丝电火花线切割加工 237

7.7.1　零件图及加工工艺路线 237

7.7.2　线切割加工工艺分析及主要工艺装备 238

7.7.3　线切割加工步骤及检验 238

7.8　叶轮的数控高速走丝电火花线切割加工 241

7.8.1　零件图 241

7.8.2　加工工艺路线及主要工艺装备 241

7.8.3　线切割加工步骤及检验 242

第8章　数控高速走丝电火花线切割加工技能提高 247

8.1　数控高速走丝电火花线切割加工断丝原因及解决办法 247

8.1.1　与电参数选择及脉冲电源相关的断丝 247

8.1.2　与运丝机构相关的断丝 248

8.1.3　与电极丝本身相关的断丝 249

8.1.4　与工件相关的断丝 250

8.1.5　与工作液相关的断丝 251

8.1.6　与操作相关的断丝 251

8.2　数控高速走丝电火花线切割短路问题的原因及解决办法 251

8.2.1　短路的状况与后果 251

8.2.2　加工前短路 252

8.2.3　加工结束时短路 252

8.2.4　加工中短路 253

8.3　数控高速走丝电火花线切割加工不良问题的解决办法 253

8.3.1　尺寸精度不良 253

8.3.2　表面精度不良 256

8.3.3　加工速度不良 258

8.3.4　斜度加工不良 258

8.3.5　过切不良 260

8.4　数控高速走丝电火花线切割加工技巧 260

8.4.1　电火花线切割加工的变形及其预防 260

8.4.2　提高电火花线切割加工模具的使用寿命 261

8.4.3　获得好的表面质量 262

8.4.4　铝材料的高速线切割 .263

8.4.5　大厚度、薄壁工件的切割 .264

8.5　数控高速走丝电火花线切割加工锥度 266

8.5.1　锥度加工精度问题 266

8.5.2　控制方式 267

8.5.3　切割带锥度工件的控制装置 269

8.5.4　锥度加工中应输入的数据 272

8.6　多次切割工艺要点 273

8.6.1　第一次切割 273

8.6.2　第二次切割 274

8.6.3　第三次切割 274

8.6.4　凹模板型孔小拐角的加工工艺与多次切割加工中工件余留部位的处理 275

参考文献276

UG拆铜公(电极)注意事项（强烈建议收藏）

UG拆铜公(电极）注意事项

我们在拆电极前首先要考虑电极的方向性问题,所以事前必做的步骤是选一大平面为Z轴的基准面,写上DATUM英文,另倒一斜角作X Y轴的方向角。

我们在拆电极前首先要解公司用料情况,尽量做到物尽其材,进口铜较一般标准单边减1mm至1.5mm已足够,国产锻打铜做得较不标准建议单边减2mm较妥, 还有最重要的较表位,如公司条件较好的话XY轴较表位预设单边8mm左右,最少不能低于5mm,方便较表通过。

电极的基座相当重要,很多拆组合电极的同袍应该遇到利用线切割清除刀具不能加工的地方(下右上图属典型须用线切割清角的电极),这时须要用基座进行分中碰数,还有利用线割铜丝(慢走丝EDW)和基座调节电极的垂直度,这时基座重要性离就突现出来了!以三角形(勾股定理)为例:如股和弦的夹角(tan)设一小小角度,将弦越拉长,勾的长度亦跟随变化大家可以随便摆个工件在机床做个试验,用较表移动2mm可看到表针移动很少,移到50mm时表针变化很大,证明角度和长度关系重要吧,从这一实验可以证明电极的基座多么重要!基座越厚调节电极的垂直度越准,建议设置15mm以上,当然有些山寨厂要省铜料的话我无话可说。

EDM冲水位高度的预设也要注意,在工件最高处加5mm以上较妥,这样方便火花机加工时冲走残渣,大家不要小看这环,EDM放电加工时会产生残渣,如果不能及时冲走碳粉的话会,EDM的二次放电会损伤电极,更致命的是积碳造成工件损坏!!!特别是加工深骨位(加强筋之类),由于积碳造成大肚倒扣,注塑时会出现粘模现象,本人就有切肤之痛(由于偶做模由底层学徒做起),当然前模影响就更不用说了,相信做过模具的同袍应有深刻的体会!!!所以冲水位也不能勿视。

拆电极X.Y.Z三轴偏移尺寸有两种方法,一种方法是以电极边沿最大点均匀放大,结果是出现小数点,第二种方法三轴预设整数不考虑电极边沿均匀放大问题,好处是EDM加工时不会因有小数点移错尺寸,减少出错机会所以推荐第二种方法。

#p#副标题#e#电极方向性很重要本人开篇已提过,方向性示意有两种方法:第一种四角中其它三处倒圆角对应基准角(DATUM)倒斜角,这种方法缺点不分辨精、粗加工电极!!!

电极方向性第二种方法:这方案极容易分辨精、粗加工电极!!!模房师父和EDM操作员一眼就能分辨,方法是四角都倒圆角(其它三处建议倒R3以上)对应基准角(DATUM)倒较小R,只要不刮手就行了(建议R0.5MM),这样很清楚明了。

这是第二种方法的粗加工电极表示方法,做法是四角中其它三处倒斜角对应基准角(DATUM)倒圆角(建议R0.5MM),大家一看觉得有点重复了吧?没错,其实这份工作CNC编程员来完成,他们只要改刀路外形线就完成了,本人在Mastercam版块下:[原创]各位CNC的兄弟姐妹,想学电极(铜公)工程图的看过来!!!有提及,有部分人嗤之以鼻认为没必要,这是很自我的做法,方便别人等于方便自已,模房师父和EDM操作员一眼就能分辨,不用卡尺测量分辨粗幼公多方便?! 我们干活要注重团体配合,改刀路是举手之劳习惯成自然啊,大家上下两楼对比分析一下是不是清晰明了啊。

拆电极要非常注意拨模斜度问题,注塑时出现粘模现象,往往就是不注意拨模斜度的后果,现在的3D设计工程师画的产品90%都不注意拨模斜度问题,每次分模前要我们都要花费大量时间修改拨模斜度,有时修改拨模斜度时间比分模还长,这也是现代工程师不太了解做模工序,又不善于和不同作业分工的师父沟通吸取经验不肯屈驾就尊哦,我所接触的欧、美、日本3D产品较注意这问题,特别是日本模具只要骨位(加强筋之类)高度超过0.5mm都要求做拨模斜度,可见拨模斜度是多么重要,注塑时出现粘模现象跟拨模斜度有着直接关系(当然还和真空排气也有关联),大家千万要注意!!!!!!!!

修改骨位(加强筋)拨模斜度的厚度设计跟产品的缩水现象有很大关系:

关于骨位(加强筋)计算方法,以塑胶原料ABS为例: 加强筋为产品厚度的2/3或不超过70%,以产品2.5mm厚方为例:加强筋的拔模斜度最厚地方不得大于1.7mm否则会出现缩水现象!

关于拨模角度的计算方法: (勾股定理和反函数)

以产品2.5mm厚方为例:加强筋的拔模斜度最厚地方不得大于1.7mm,顶端最薄处改成1.3mm,相减得出0.4mm再除二等于0.2mm就是勾长,加强筋股的高度为15mm,求夹角正切(Tan), 0.2mm除以15mm的得数再反函数Tan,就可求出拨模角度了

其实我们做任何产品设计首要条件是要考虑修改可行性,任何时要做到有所保留有得救,记住做模诀窍:\”加胶容易减胶难\”!!!希重大家在设计时要特别注意这问题!!! 改拨模斜度也一样哦。

拆电极要非常注意延伸问题,不延伸EDM加工后的模具,注塑出来的产品外观及夹口都有一定影响,现在很多产品直接用火花纹做外观哦! 本人遇到很多来我厂见工拆电极时都不注意这种问题,这可不是合格模具工作者所为哦,如下图所示红色部分是典型以延伸的地方!

大家都知道EDM加工要预留火花位,以精加工单边0.07mm火花位为例,驳口处两个电极须延伸交差才能达到完美效果(当然有些模具由于产品剧情须要,有些地方不能延伸,精加工电极局部地方不放火花位就OK了),大家记住这个口诀:\”拆电极时能延伸的地方尽量延伸!!!\”,就好像我们分模时做型面要延伸一样,千方要注意,现在好多打着清华、北大,铁道出版的所谓模具设计书,分模教程看了叫人冷汉直冒,几乎就将产品边沿不做延伸直接延长出来就算OK了,这是做模的大忌哦,不知那些是不是真的专家教授学者,很多东西有姿势没实际,有的简直是在误导人家!!!建议那些专家教授学者多到基层取经!

拆电极时为减少EDM拆卸次数和数量,厂方铜料允许情况下尽量组合在一起(当然要考虑刀具能否加工问题,大家要举一反三灵活运用哦)

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com