线切割机床数控系统设计/方案/报告
Time:2023-11-06 19:49:09
关于线切割机床数控系统设计的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
线切割机床数控系统设计
Sg一、绘制工件图形
1. 画圆
(1)选择“基本曲线——圆”菜单项，用“圆心－半径”方式作圆；
(2)输入（0，0）以确定圆心位置，再输入半径值“8”，画出一个圆；
(3)不要结束命令，在系统仍然提示“输入圆弧上一点或半径”时输入“26”，画出较大的圆，单击鼠标右键结束命令；
(4)继续用如上的命令作圆，输入圆心点（－40，－30），分别输入半径值8和16，画出另一组同心圆。
2．画直线
（1）选择“基本曲线——直线”菜单项，选用“两点线”方式，系统提示输入“第一点（切点，垂足点）”位置；
（2）单击空格键，激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”；
（3）在R16的圆的适当位置上点击，此时移动鼠标可看到光标拖画出一条假想线，此时系统提示输入“第二点（切点，垂足点）”；
（4）再次单击空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”；
（5）再在R26的圆的适当位置确定切点，即可方便地得到这两个圆的外公切线；
（6）选择“基本曲线——直线”，单击“两点线”标志，换用“角度线”方式；
（7）单击第二个参数后的下拉标志，在弹出的菜单中选择“X轴夹角”；
（8）单击“角度=45”的标志，输入新的角度值“30”；
（9）用前面用过的方法选择“切点”，在R16的圆的右下方适当的位置点击；
（10）拖画假想线至适当位置后，单击鼠标左键，画线完成。
3．作对称图形
（1）选择“基本曲线——直线”菜单项，选用“两点线”，切换为“正交”方式；
（2）输入（0，0），拖动鼠标画一条铅垂的直线；
（3）在下拉菜单中选择“曲线编辑——镜像”菜单项，用缺省的“选择轴线”、“拷贝”方式，此时系统提示拾取元素，分别点取刚生成的两条直线与图形左下方的半径为8和16的同心圆后，单击鼠标右键确认；
（4）此时系统又提示拾取轴线，拾取刚画的铅垂直线，确定后便可得到对称的图形。
4．作长圆孔形
（1）选择“曲线编辑——平移”菜单项，选用“给定偏移”、“拷贝”和“正交”方式；
（2）系统提示拾取元素，点取R8的圆，单击鼠标右键确认；
（3）系统提示“X和Y方向偏移量或位置点”，输入（0，－10），表示X轴向位移为0，Y轴向位移为-10；
（4）用上述的作公切线的方法生成图中的两条竖直线。
5．最后编辑
（1）选择橡皮头图标，系统提示“拾取几何元素”；
（2）点取铅垂线，并删除此线；
（3）选择“曲线编辑——过渡”菜单项，选用“圆角”和“裁剪”方式，输入“半径”值20；
（4） 依提示分别点取两条与X轴夹角为30°的斜线，得到要求的圆弧过渡；
（5）选择“曲线编辑——裁剪” 菜单项，选用“快速裁剪”方式，系统提示“拾取要裁剪的曲线”，注意应选取被剪掉的段；
（6）分别用鼠标左键点取不存在的线段，便可将其删除掉，完成图形。
二、轨迹生成及加工仿真
1. 轨迹生成
轨迹生成是在已经构造好轮廓的基础上，结合线切割加工工艺，给出确定的加工方法和加工条件，由计算机自动计算出加工轨迹的过程。下面结合本例介绍线切割加工走丝轨迹生成方法。
（1）选择“轨迹生成”项，在弹出的对话框中，按缺省值确定各项加工参数。
（2）在本例中，加工轨迹与图形轮廓有偏移量。加工凹模孔时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之内偏移进行“间隙补偿”。加工凸模时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之外偏移进行“间隙补偿”。补偿距离为ΔR=d/2+Z= 0.06mm，如图2所示。把该值输入到“第一次加工量”，然后按确定。
图2 实际加工轨迹
（3）系统提示“拾取轮廓”。本例为凹凸模，不仅要切割外表面，而且要切割内表面，这里先切割凹模型孔。本例中有三个凹模型孔，以左边圆形孔为例，拾取该轮廓，此时R8mm轮廓线变成红色的虚线，同时在鼠标点击的位置上沿着轮廓线出现一对双向的绿色箭头，系统提示“选择链拾取方向”（系统缺省时为链拾取）。
（4）选取顺时针方向后，在垂直轮廓线的方向上又会出现一对绿色箭头，系统提示“选择切割的侧扁”。
（5）因拾取轮廓为凹模型孔，拾取指向轮廓内侧的箭头，系统提示“输入穿丝点位置”。
（6）按空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“圆心”，然后在R8mm的圆上选取，即确定了圆心为穿丝点位置，系统提示“输入退出点（回车则与穿丝点重合）”。
（7）单击鼠标右键或按回车，系统计算出凹模型孔轮廓的加工轨迹。
（8）此时，系统提示继续“拾取轮廓”，按上述方法完成另外两个凹模的加工轨迹。
（9）系统提示继续“拾取轮廓”。
（10）拾取AB段，此时AB段变成红色虚线。
（11）系统又顺序提示“选择链拾取方向”、“选择切割的侧边”、“输入穿丝点位置”和“输入退出点”，选择A—B—C—D—E—F—G—H—A的顺序加工，B点为顺序起点，此轮廓为外表面，选择加工外侧边，穿丝点调整到模胚之外，取点为P（-29.500，-48.178），退出点也选此点。
（12）单鼠标右键或按ESC键结束轨迹生成，选择编辑轨迹命令的“轨迹跳步”功能将以上几段轨迹连接起来。
2．加工仿真
拾取“加工仿真”，选择“连续”与合适的步长值，系统将完整地模拟从起步到加工结束之间的全过程。
三、生成线切割加工程序
选择“生成3B代码”项，然后选取生成的加工轨迹，即可生成该轨迹的加工代码。下面是得到的3B代码(D为暂停码，DD为停机码)。
四、代码传输
（1）选择“应答传输”项，系统弹出一对话框要求指定被传输的文件（在刚生成过代码的情况下，屏幕左下角会出现一个选择当前代码或代码文件的立即菜单）。
（2）选择目标文件后，按“确定”，系统提示“按键盘任意键开始传输（ESC退出）”，按任意键即可开始传输加工代码文件。
五、需要注意的几个问题
（1）CAXA线切割的工件几何的输入方式，除了交互式绘图外还可以直接读入其他CAD软件生成的图形数据及图像扫描数据。
（2）线切割加工的零件基本上是平面轮廓图形，一般不会切割自由曲面类零件。
（3）穿丝点位置应尽量靠近程序的起点，以缩短切割时间。程序的起点一般也是切割的终点，电极丝返回时必然存在重复位置误差，造成加工痕迹，使精度和外观质量下降，因此程序起点应选择在粗糙度较底的面上。当工件各面粗糙度要求相同时，则应选择在截面相交点。对于各切割面既无技术要求的差异又没有异面的交点的工件，则应选择在便于钳工修复的位置上。
（4）当拾取多个加工轨迹同时生成加工代码时，系统按各轨迹之间拾取的先后顺序自动实现跳步，与“轨迹生成——轨迹跳步”功能相比，用这种方式实现跳步，各轨迹仍然能保持相对独立。
caxa线切割是一个面向线切割机床数控编程的软件系统，在我国线切割加工领域有广泛的应用。它可以为各种线切割机床提供快速、高效率、高品质的数控编程 代码，极大地简化数控编程人员的工作。caxa线切割可以快速、准确地完成在传统编程方式下很难完成的工作，可为您提供线切割机床的自动编程工具，可使操 作者以交互方式绘制需切割的图形，生成带有复杂形状轮廓的两轴线切割加工轨迹。caxa线切割支持快走丝线切割机床，可输出3b、4b及iso格式的线切 割加工程序。其自动化编程的过程一般是：利用caxa线切割的cad功能绘制加工图形→生成加工轨迹及加工仿真→生成线切割加工程序→将线切割加工程序传 输给线切割加工机床。 下面以一个凸凹模零件的加工为例说明其操作过程。凸凹模尺寸如图1所示，线切割加工的电极丝为φ0.1mm的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。 图1 要加工的凸凹模尺寸 一、绘制工件图形 1. 画圆 (1)选择“基本曲线——圆”菜单项，用“圆心－半径”方式作圆； (2)输入（0，0）以确定圆心位置，再输入半径值“8”，画出一个圆； (3)不要结束命令，在系统仍然提示“输入圆弧上一点或半径”时输入“26”，画出较大的圆，单击鼠标右键结束命令； (4)继续用如上的命令作圆，输入圆心点（－40，－30），分别输入半径值8和16，画出另一组同心圆。 2．画直线 （1）选择“基本曲线——直线”菜单项，选用“两点线”方式，系统提示输入“第一点（切点，垂足点）”位置； （2）单击空格键，激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”； （3）在r16的圆的适当位置上点击，此时移动鼠标可看到光标拖画出一条假想线，此时系统提示输入“第二点（切点，垂足点）”； （4）再次单击空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“切点”； （5）再在r26的圆的适当位置确定切点，即可方便地得到这两个圆的外公切线； （6）选择“基本曲线——直线”，单击“两点线”标志，换用“角度线”方式； （7）单击第二个参数后的下拉标志，在弹出的菜单中选择“x轴夹角”； （8）单击“角度=45”的标志，输入新的角度值“30”； （9）用前面用过的方法选择“切点”，在r16的圆的右下方适当的位置点击； （10）拖画假想线至适当位置后，单击鼠标左键，画线完成。 3．作对称图形 （1）选择“基本曲线——直线”菜单项，选用“两点线”，切换为“正交”方式； （2）输入（0，0），拖动鼠标画一条铅垂的直线； （3）在下拉菜单中选择“曲线编辑——镜像”菜单项，用缺省的“选择轴线”、“拷贝”方式，此时系统提示拾取元素，分别点取刚生成的两条直线与图形左下方的半径为8和16的同心圆后，单击鼠标右键确认； （4）此时系统又提示拾取轴线，拾取刚画的铅垂直线，确定后便可得到对称的图形。 4．作长圆孔形 （1）选择“曲线编辑——平移”菜单项，选用“给定偏移”、“拷贝”和“正交”方式； （2）系统提示拾取元素，点取r8的圆，单击鼠标右键确认； （3）系统提示“x和y方向偏移量或位置点”，输入（0，－10），表示x轴向位移为0，y轴向位移为-10； （4）用上述的作公切线的方法生成图中的两条竖直线。 5．最后编辑 （1）选择橡皮头图标，系统提示“拾取几何元素”； （2）点取铅垂线，并删除此线； （3）选择“曲线编辑——过渡”菜单项，选用“圆角”和“裁剪”方式，输入“半径”值20； （4） 依提示分别点取两条与x轴夹角为30°的斜线，得到要求的圆弧过渡； （5）选择“曲线编辑——裁剪” 菜单项，选用“快速裁剪”方式，系统提示“拾取要裁剪的曲线”，注意应选取被剪掉的段； （6）分别用鼠标左键点取不存在的线段，便可将其删除掉，完成图形。 二、轨迹生成及加工仿真 1. 轨迹生成 轨迹生成是在已经构造好轮廓的基础上，结合线切割加工工艺，给出确定的加工方法和加工条件，由计算机自动计算出加工轨迹的过程。下面结合本例介绍线切割加工走丝轨迹生成方法。 （1）选择“轨迹生成”项，在弹出的对话框中，按缺省值确定各项加工参数。 （2） 在本例中，加工轨迹与图形轮廓有偏移量。加工凹模孔时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之内偏移进行“间隙补偿”。加工凸模时，电极丝加工轨迹向原图形轨迹之 外偏移进行“间隙补偿”。补偿距离为δr=d/2+z= 0.06mm，如图2所示。把该值输入到“第一次加工量”，然后按确定。 图2 实际加工轨迹 （3） 系统提示“拾取轮廓”。本例为凹凸模，不仅要切割外表面，而且要切割内表面，这里先切割凹模型孔。本例中有三个凹模型孔，以左边圆形孔为例，拾取该轮廓， 此时r8mm轮廓线变成红色的虚线，同时在鼠标点击的位置上沿着轮廓线出现一对双向的绿色箭头，系统提示“选择链拾取方向”（系统缺省时为链拾取）。 （4）选取顺时针方向后，在垂直轮廓线的方向上又会出现一对绿色箭头，系统提示“选择切割的侧扁”。 （5）因拾取轮廓为凹模型孔，拾取指向轮廓内侧的箭头，系统提示“输入穿丝点位置”。 （6）按空格键激活特征点捕捉菜单，从中选择“圆心”，然后在r8mm的圆上选取，即确定了圆心为穿丝点位置，系统提示“输入退出点（回车则与穿丝点重合）”。 （7）单击鼠标右键或按回车，系统计算出凹模型孔轮廓的加工轨迹。 （8）此时，系统提示继续“拾取轮廓”，按上述方法完成另外两个凹模的加工轨迹。 （9）系统提示继续“拾取轮廓”。 （10）拾取ab段，此时ab段变成红色虚线。 （11） 系统又顺序提示“选择链拾取方向”、“选择切割的侧边”、“输入穿丝点位置”和“输入退出点”，选择a—b—c—d—e—f—g—h—a的顺序加工，b点 为顺序起点，此轮廓为外表面，选择加工外侧边，穿丝点调整到模胚之外，取点为p（-29.500，-48.178），退出点也选此点。 （12）单鼠标右键或按esc键结束轨迹生成，选择编辑轨迹命令的“轨迹跳步”功能将以上几段轨迹连接起来。 2．加工仿真 拾取“加工仿真”，选择“连续”与合适的步长值，系统将完整地模拟从起步到加工结束之间的全过程。 三、生成线切割加工程序 选择“生成3b代码”项，然后选取生成的加工轨迹，即可生成该轨迹的加工代码。下面是得到的3b代码(d为暂停码，dd为停机码)。 四、代码传输 （1）选择“应答传输”项，系统弹出一对话框要求指定被传输的文件（在刚生成过代码的情况下，屏幕左下角会出现一个选择当前代码或代码文件的立即菜单）。 （2）选择目标文件后，按“确定”，系统提示“按键盘任意键开始传输（esc退出）”，按任意键即可开始传输加工代码文件。 五、需要注意的几个问题 （1）caxa线切割的工件几何的输入方式，除了交互式绘图外还可以直接读入其他cad软件生成的图形数据及图像扫描数据。 （2）线切割加工的零件基本上是平面轮廓图形，一般不会切割自由曲面类零件。 （3） 穿丝点位置应尽量靠近程序的起点，以缩短切割时间。程序的起点一般也是切割的终点，电极丝返回时必然存在重复位置误差，造成加工痕迹，使精度和外观质量下 降，因此程序起点应选择在粗糙度较底的面上。当工件各面粗糙度要求相同时，则应选择在截面相交点。对于各切割面既无技术要求的差异又没有异面的交点的工 件，则应选择在便于钳工修复的位置上。 （4）当拾取多个加工轨迹同时生成加工代码时，系统按各轨迹之间拾取的先后顺序自动实现跳步，与“轨迹生成——轨迹跳步”功能相比，用这种方式实现跳步，各轨迹仍然能保持相对独立。
线切割机床数控系统设计报告
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线切割机床数控系统设计方案
线切割的加工精确度可达±0.01mm，表面粗糙度Rα为1.25～2.5um。线粮丝真感会益测行说始社切割可以加工用一般切削加工方法难以加工或无法加工的硬质合金和淬火刚等高硬度、复杂轮廓形状的板状金属工件，特别是对冲裁（落料）模具中的凸凹模尤其适用。数控线切割加工是机械制造中不可缺少的一种先进的加工方法，具有如下特点：
（1）利用电蚀原理加工，电极丝与工件不直接接触，两者之间的作用力很小，因而工件的变形很小移占厂必损比前矿村根，电极丝、夹具不需茶渐父告要太高的强度。
（2）直接利用线状的电极丝作电极，不需要制作专用电级，接心船决面套可节约电极设计、制造费用。
（3）可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的形围危什钟解由婷场增干冲状复杂的工件。由于数控电火花线切割机床是数字控制系统，因此加工不同的工件只需编制不同的控制程序，对不同形状的工件都很容易实现自动化加工。很适合于小批量形状征即货粒提假程死复杂零件、单件和试制品的加工，加工周期短振绿句。
（4）采用四轴联动，可加工锥搞通士冷编皇轻起也介度、上、下面异形体等零件。
（5）传统的车、铣、钻加工中，刀具硬度必须比工件硬度大，而数控电火花切割机床的电极丝不必比工件材料硬，可以加工硬度很高或很里皮准富条女保脆，用一般切割法难以加工或无法加工的材料。在加工中作为刀具的电极丝无需刃磨，可节约辅助时间和向送刀具费用。
（6）直接利用电、热能进行加工，可以方便对影响加工精度的加工参数（如脉冲宽度、间隔、电沉国技尔伟跟流）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。
（7）工作液采用水机乳化液，成本低、不会发生火灾。
（8）电火花切割不毛贵众今盾封扬育硫能加工非导电材料。
（9）与一般切割加工相比，线切割加工的金属去除率低，因此送联校降交误能随系航加工成本高，不适施叫论故滑析金点读合形状简单的大批量零件加工。