数控线切割实习指导书北京石油化工学院工程实践教学部2007年3月数控电火花线切割实习指导书一、实习目的1．了解数控线切割机床加工的原理、结构、加工件特点和应用以及编程方法。
2．熟悉CAXA线切割V2数控软件使用3. 熟悉数控线切割机床的操作方法。
二、实习内容1．实习学生自行设计创意图形并用计算机软件修改及自动编程；2．实习学生自行亲自加工创意图形；三、实习设备及工具1．计算机（台/1），扫描仪，快速走丝线切割机床。
2．CAXA线切割V2软件，数控线切割机床控制软件。
3．工装夹具、量具、板手等四、实习安全教育及劳动教育1．进入实习区的学生必须穿着工作服装2．进行三级安全教育（熟悉并严格按数控电火花机床安全操作规程实习）3．严格遵守实习作息时间五、数控电火花线切割机床发展史及先国内外发展简介20世纪中期, 苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法, 线切割放电机也于1960年发明于苏联。
当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。
代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。
我国上海仪表工程师于60 年代独创的特种快速走丝电加工机床。
经过 30 多年的发展和完善，现已成为模具加工不可缺少的装备，也是中国模具生产企业装备数量最多的电火花加工机床。
目前高速走丝线切割机床的市场保有量接近1千万台，并且还在以每年1.5万台左右的速度递增，自20世纪80年代起，由于采用了微机控制方式，高速走丝机床的功能及可靠性获得了飞速的发展。
六、线切割加工原理如图5-1所示，电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），有时又称线切割，是利用金属丝（钼丝、铜丝等）作为负极，导电材料（工件）作为正极。
脉冲电源发出连续的高频脉冲电压，加到正、负极上，在电极丝与工件之间加有足够的具有一定绝缘性能的工作液。
金属丝向工件表面靠近，当二者的间隙足够小（0.01毫米）时，在脉冲电压的作用下，金属丝与工件之间的空气或电解液被击穿，形成瞬时电火花放电，产生瞬时高温，使工件表面的金属局部熔化，甚至汽化，加上工作液的冲洗作用，使得金属被蚀除下来，实现切割加工。
图5-1 线切割加工原理图七、线切割机床分类按电极丝运动速度分为：快速走丝线切割机床（WEDM-HS）和慢速走丝线切割机床（WEDM-LS）两大类1. 快速走丝线切割机床：电极丝常用的为钼丝或钨丝，（现国际流行镀锌丝）运丝速度为5～10m/s，钼丝做双向往返循环运动，钼丝直径φ0.05～0.25mm，加工精度0.1mm，表面粗糙度≤Ra1.6µm。
2. 慢走丝线切割机床：电极丝为黄铜丝，运丝速度0.5m/s，黄铜丝做单向运动，铜丝直径（φ0.03～0.35mm），加工精度0.01mm，粗糙度Ra0.3µm。
八、线切割加工的特性及应用范围1. 线切割加工的特性:①主要用于加工平面；②依靠数控系统的线径偏移补偿,可使凸凹模具间隙任意调节；③无论被加工工件硬度如何,只要是导体即可加工；④采用乳化液作为工作液，不必担心发生火灾，可以实现无人看管；⑤具有断点加工、断丝保护功能避免出现废品。
2. 线切割加工的应用：①能加工各种超硬、导电材料，如淬火钢、硬质合金等；②能切割出形状很复杂的模具，如各种冷冲模、挤压模、凸轮、样板等；③能切割出空间的上下异面体，锥体等；④金属丝很细，用它切断贵重金属可以节省材料，它还可用于加工超长、超细的窄缝、窄槽等。
⑤切割时，金属丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力，可以切割极薄的工件，或用于切削加工时易于变形的工件；⑥用于切削内腔要求小或有尖角过渡的工件。
九、实习中所用线切割机床的主要机械装置实习中所用线切割机床的型号为：DK77系列，其结构如图5-2所示。
图5-2 数控线切割机床示意图主体：a.工作台：630×420 ㎜X向行程：320㎜Y向行程：260 ㎜Z向行程：300㎜b. 立柱：运丝系统、Z轴及斜切装置的支撑体。
c. 机床电气：控制贮丝筒的启动、制动、换向。
十、实习中所用线切割机床的数控脉冲电柜及系统菜单运作1. 数控脉冲电柜：产生脉冲电波，即控制切割速度、表面粗糙度、加工尺寸精度等主要加工参数。
2. 系统菜单：系统菜单包括下面九大功能模块十二、现场示范加工工艺过程及注意事项主要讲解：对刀、沾刀，控制加工起点。
加工工艺控制、参数控制等注意：加工工艺路线、严格遵循安全操作规程加工。
十二、 CAXA软件讲解CAXA北京北航海尔软件有限公司于2000年与青岛海尔集团共同研发的CAD/CAM使用机械加工的主流软件，为从事机械行业的人员提供了一个很容易上手的工作平台。
（一）、CAXA功能菜单图5-3 CAXA主界面CAXA主界面如图5-3所示，包括三大部分：绘图功能区、菜单系统和状态栏。
1. 绘图功能区绘图功能区是用户进行绘图设计的主要工作区域，它占据了屏幕的大部分面积，中央区有一个直角坐标系，该坐标系为世界坐标系，在绘图区用鼠标或键盘输入的点，均以该坐标系为基准，两坐标轴的交点即为原点(0,0)。
2. 菜单系统CAXA线切割 V2 的菜单系统包括：下拉菜单、图标工具栏、立即菜单、工具菜单四个部分。
1）下拉菜单：下拉菜单位于屏幕的顶部, 由一行主菜单及其下拉子菜单组成, 主菜单由文件、编辑、显示、幅面、绘制、查询、设置、工具、线切割、帮助十个部分组成。
单击绘制工具栏中的各个命令按钮，将出现不同的当前绘图工具栏。
如图5-4：图5-4 绘制工具栏注意：要执行基本曲线、高级曲线、工程标注等工具栏中的命令，必须先单击绘制工具中相应的图标按钮，然后在弹出的子工具栏中选择要执行的命令按钮。
（二）、图像矢量化以熊图像的矢量化为例来讲解：操作步骤 :1. 单击主菜单【绘制】→【高级曲线】→【位图矢量化】→【矢量化】,系统弹出【选择图像文件】对话框, 如图5-5所示：图5-5 【选择图像文件】对话框2. 单击【搜寻】按钮选择扫描熊图像文件所在的目录，然后选择熊图像文件Xiong.bmp。
（打开文件类型可以选择多种类型文件。
如。
Jpg等）3. 单击【打开】按钮，此时屏幕上出现熊的图像，并弹出矢量化立即菜单，如5-6所示。
图5-6 矢量化立即菜单4. 选择屏幕下面的立即菜单【1：】为【描亮色域边界】。
因为熊的图形为黑色（颜色较深），而背景为白色（颜色较浅）。
5. 选择屏幕下面的立即菜单【 2：】为【圆弧拟合】。
选择拟合要根据所选图象而定，如上图多为圆弧就宣战圆弧拟合，如所选图形多为直线应选择直线拟合。
6. 计算图像实际宽度。
屏幕下面的立即菜单【3：图像实际宽度】中显示的数值是789，表示图像的宽度由789个像素点组成，则图像实际宽度＝像素点总数×25.4/ 分辨率＝789 × 25.4/300m=66.8m在立即菜单【 3：图像实际宽度】中输入图像实际宽度 66.8m 。
7. 选择立即菜单【4:】为【正常】，则出现图5-7的界面。
8．消除位图选择单击主菜单【绘制】→【高级曲线】→【位图矢量化】→【清除位图】可以将背景位图清除，图面这省下一条蓝色的细实线，这就是我们所要的效果。
图5-7 矢量化屏幕9．修改图形并二次创作由于图象经过扫描和软件拟合。
会造成重线或是乱线等多种现象，需要学生运用所学的画图指令，将图象线条修复成一条光滑的曲线。
由于最终要生成加工代码，图象应越光滑越好，尽量才用大的光滑曲线过渡。
最终生成的程序会很简洁。
实习学生也可自行创新在图形上加饰喜好的造型。
10. 轨迹生成单击主菜单【线切割】→【轨迹生成】。
按图5-8所示填写【切割参数】选项卡。
填写完毕, 单击【确定】按钮。
出现图5-9界面。
图5-8 线切割轨迹生成参数对话框在图5-9中，单击P点（P点应选择图形最外侧突出点）,系统拾取熊外形轮廓,并在沿轮廓线的方向出现一对反向的箭头,按要求选择切割的方向。
并按命令提示栏依次选择“输入穿丝点位置”—“退出点位置”图5-9 熊外形轮廓11. 生成3B代码(1)单击主菜单【线切割】→【生成3B代码】。
(2)在【生成机床3B代码】对话框中输入3B代码文件名:如LI,输入完毕。
(3)单击【保存】按钮。
按系统提示将3B程序储存在E盘。
(4)拾取熊图像凹模的切割轨迹。
(5)右击鼠标，结束轨迹的拾取，得到的3B代码如下：Start Point = 183.68607 , 58.05720 ; X , Y N 1: B 10970 B 184 B 10970 GX L3 ; 172.716 , 57.873 N 2: B 66629 B 23960 B 21195 GY NR1 ; 160.626 , 79.068 N 3: B 147629 B 376125 B 56262 GX NR1 ; 104.364 , 96.537 N 4: B 21216 B 71890 B 38094 GX SR4 ; 66.270 , 95.397 N 5: B 15852 B 37866 B 34925 GX NR1 ; 31.345 , 93.881 N 6: B 13975 B 38808 B 22119 GY NR2 ; 7.600 , 71.762 N 7: B 84078 B 13894 B 46118 GY SR1 ; 2.413 , 25.644 N 8: B 10183 B 4159 B 5618 GX NR2 ; 6.397 , 12.398 N 9: B 13294 B 19487 B 15883 GX NR3 ; 22.280 , 8.438 N 10: B 4207 B 4755 B 7136 GX NR4 ; 19.428 , 19.396 N 11: B 26468 B 10758 B 8758 GX SR2 ; 28.186 , 31.058 N 12: B 4625 B 2320 B 3104 GX SR1 ; 26.181 , 24.275 N 13: B 18156 B 28763 B 16039 GX NR3 ; 42.220 , 19.090 N 14: B 4128 B 4206 B 10073 GY NR3 ; 51.688 , 25.789 N 15: B 1215 B 3924 B 7326 GX SR4 ; 48.369 , 33.241 N 16: B 16050 B 16538 B 20529 GX SR2 ; 68.898 , 39.309 N 17: B 4661 B 4572 B 9544 GY SR2 ; 80.001 , 33.679 N 18: B 30850 B 10869 B 33338 GX NR3 ; 113.339 , 11.934 N 19: B 2052 B 4403 B 8394 GX NR3 ; 118.765 , 19.832 N 20: B 1125 B 10634 B 14481 GY SR4 ; 107.617 , 34.195 N 21: B 937 B 349 B 449 GX NR4 ; 107.294 , 35.333 N 22: B 275 B 354 B 349 GX SR3 ; 107.297 , 36.043 N 23: B 20447 B 8799 B 31149 GX NR3 ; 138.446 , 25.323 N 24: B 8309 B 109 B 7504 GX NR1 ; 130.942 , 33.485 N 25: B 11654 B 14238 B 19959 GY SR3 ; 125.108 , 53.444 N 26: B 3693 B 18928 B 11124 GX NR3 ; 136.232 , 54.576 N 27: B 19832 B 83344 B 30389 GX NR3 ; 166.621 , 52.902 N 28: B 1496 B 1581 B 3001 GY NR4 ; 166.775 , 55.903 N 29: B 6990 B 31017 B 5941 GX NR4 ; 172.716 , 57.874 N 30: B 10970 B 184 B 10970 GX L1 ; 183.686 , 58.058 N 31: DD十三、实习学生现成加工操作必须在现成指导师傅的指导下，严格按操作规章安全操作！数控电火花成形机床实习指导书一、电火花成形加工的原理电火花成形加工是利用处于一定介质中的两个电极之间火花放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的方法。