《电火花加工技术》电子教案
本电子教案是浙江省教育厅职成教教研室组编的《电火花加工技术》教材的配套教学资源，该书由北京高等教育出版社出版。2010年8月第1版。
【课题编号】
1 — 项目一 【课题名称】
简单件线切割加工 【教学目标与要求】
一、知识目标
1.了解线切割加工基本过程。 2.掌握3B代码手工编程方法。
3.了解线切割加工基本工艺及基本操作步骤。 4.学习CAXA线切割XP自动编程软件的基本使用方法。
二、能力目标
1.能用3B代码手工编程。
2.能操作线切割机床切割简单工件。 3.能使用CAXA线切割XP自动编程软件。
三、素质目标
1 1.了解线切割机床的功能、特点及应用。 2.了解线切割机床的3B代码程序的格式及编制。 3.了解线切割机床的基本操作过程。
4.了解CAXA线切割XP自动编程软件的使用方法。
四、教学要求
1.了解线切割机床的功能及应用场合。
2.熟悉线切割机床的3B代码手工编程方法和使用线切割机床的操作步骤。
3.了解CAXA线切割XP自动编程软件的使用方法。 【教学重点】
1.线切割机床的功能和应用场合。 2.使用线切割机床切割工件的操作步骤。
3.认识3B代码的使用方法，能用3B代码编织加工程序。 4.了解CAXA线切割XP自动编程的使用方法。 【难点分析】
1.3B代码的编程，圆弧手工编程。 2.CAXA线切割XP自动编制过程。 【分析学生】
线切割加工是另一种数控加工零件的方法，主要应用在切割尺寸精度要求较高的直线和曲线的加工，是另一种全新的加工方法，学生可能会有新鲜感，程序编写较数控车床、数控铣床容易，但是比较频繁，讲课时应注意提高学生的兴趣和学习的积极性。
2 【教学思路设计】
讲练相结合 【教学安排】
讲授4学时，实践10学时，共14学时。 【教学过程】
一、刀夹凹槽线切割加工 1.快走丝线切割加工机床
如图1-6所示为DK77系列线切割加工机床。该加工机床采用钼丝作电极，移动速度较快，为8～12m/s，所以称为快走丝线切割机床。切割时，钼丝与工件之间瞬时接触放出电火花电蚀切割工件，得到所需的轮廓形状。由于钼丝快速移动，产生径向移动加工精度只能达到±0.02mm，表面粗糙度达到1.6～3.2μm。线切割适合切割轮廓形状复杂的工件。
2.3B代码直线段程序手工编制 1) 3B代码程序格式
如表1-2所示，其中B为分隔符；X、Y为X、Y方向坐标，单位μm；J为计数长度，以计数方向投影长度为准，单位μm；G为切割轨迹长度计数方向，分GX、GY；Z为切割加工指令，含直线、顺逆圆弧等12种。
2) 3B代码直线编程步骤
a) 建立坐标系 如图1-8所示，X、Y方向与工作台一致。 b) 确定X、Y值 如图1-9所示，Y/X=10000/5000=2。
3 c) 计数方向G 以终点坐标Xe、Ye的壁纸来取GX或GY，如︱Xe︱＞︱Ye︱，则计数方向取GX；反之取GY。如图1-10所示，终点坐标落到空白处取计数方向为GX；落到阴影处，取GY。
d) 计数长度J 以直线切割轨迹在计算方向的投影长度中X、Y较大者。
e) 加工指令Z 将Z分成四个象限，如几何坐标系分象限的方法，分别为L
1、L
2、L
3、L4。如图1-12所示。
3) 3B代码直线段程序编制举例
如图1-13所示，切割从A点开始直线到B点终止。
建坐标——定X、Y：X=8000,Y=7000——定记数方向G，︱Xe︱＞︱Ye︱，取GX——计算记数长度J=X=8000,——确定加工指令Z为L1——编制程序段：B8000B7000B8000GXL1，简写为B8B7B8000GXL1。
3.DK77系列线切割加工机床及基本操作 1) 98型控制器控制面板操作。
如图1-14所示为控制面板，可进行程序输入、编辑、自动定中心、加工退出等操作。
如图1-15所示为控制器的显示面板，左侧各组数字指示灯亮时分别表示：X、Y轴步进电机相位；旋转功能有效；平移指示有效和补偿功能有效。右侧为16位LED数码显示器，显示程序段。
a) 手工程序输入
如：100 B B B 1925 GY L2 101 B B B 50000 GY L1
4 b) 程序检查
输入程序段号——按[检查]——自动翻页——按[复位]——按[上档]，显示P；按[旋转]，显示范围、参数——按[上档]，显示P；按[平移]，显示范围、参数——按[待命]，检查执行的程序。
c) 程序插入
输入程序段号——按[插入] d) 程序删除
输入程序段号——按[删除]——再按[待命] e) 程序作废
输入要作废的程序首末段号——按[作废] f) 程序恢复
输入程序首末段号——按[恢复] g) 任意角度旋转
输入旋转参数——程序段号——旋转次数——旋转角度（度）——旋转角度（分、秒）
h) 旋转循环
同g，但旋转次数大于1。 i)平移循环
按[上档]显示P——按[8] ——按[……]——程序首段号——按 [88]——按[……]——程序末段号——按平移次数——按[平移]——按[待命] j) 快速校零
5 按[上档]显示P——按数字键[100]——按[校零] k) 自动回原点
按[模拟]——按[上档]——按[L3] l) 自动定中心、定端面
打开[进给]——[加工]——关[高频]——[定中]——按[上档]显示P状态…
m) 程序倒走
按[上档]——按数字键如[3] ——按[……]——程序首段号——按数字键如[200]——按[……]——定义程序末段号——按[执行] n) 短路回退
按[上档]——按[执行]键不放——松开[执行]键 o) 加工退出
关高频电源开关——关加工开关——按退出三次——按[待命] 2) 线切割加工机床面板操作 a) 开机：
合主电源——松开急停——合控制柜电源——装电极丝——开走丝——开水泵——开步进电机——开脉冲电机
b) 关机
切断脉冲——按急停——关控制柜——关主机 3) 线切割机床基本操作 a) 上丝 如图1-18所示 b) 穿丝 如图1-19所示
6 c) 行程调整 如图1-20所示 4.刀夹凹槽线切割加工 1) 图样
如图1-1所示，在刀体上加工出宽度4mm，长度50mm的长槽。宽度公差为0.05mm，并有对称度0.02mm要求。
2) 准备
毛坯——刨或铣粗加工，磨削至尺寸或精加工程序准备——计算编程尺寸：中差尺寸为4.025；拟定切割路径；如图1-3所示；编制程序。
3) 加工
输入并校验程序——工件装夹——用百分表校正——调整丝架位置——电极定位：采用火花法确定Y向位置；转动X轴手轮，记下位置值，作为切割起点——切割加工——结果检测，如表1-1.
二、成形车刀刀片线切割加工 1.加工工艺基准的选择
1) 工件外轮廓同时用作校准基准和加工基准。
如图1-27所示，以两个互相垂直且都垂直于底平面的相邻侧面作基准。
2) 工件外轮廓用作校正基准，内轮廓用作加工基准。如图1-28所示。
2.线切割加工中的工件装夹与找正 1) 装夹特点
7 工件装夹时将切割区悬空在有效行程内。 2) 装夹要求
定位面质量良好，有利于找正、夹紧均匀，采用专用夹具，提高效率、表面先做去除氧化皮杂物的处理。
3) 常用装夹方式
a) 悬臂式支撑，如图1-29所示。 b) 垂直刃口支撑方式。如图1-30所示。 c) 桥式支撑方式。如图1-31所示。 d) V型块装夹方式。如图1-32所示。 e) 板式支撑方式。如图1-33所示。 f) 分度夹具装夹方式。如图1-
34、35所示。 g) 磁性吸盘吸附方式。如图1-
36、37所示。 4) 工件找正
a) 百分表找正。如图1-38所示。 b) 电极丝找正。如图1-39所示。 c) 固定基面法。
d) 划针拉线法。如图1-40所示。 3.成形车刀刀片线切割加工 1) 零件
如图1-21所示。用线切割加工成形车刀的切削刃轮廓。 2) 准备
毛坯——4×20×60片状高速钢。
8 程序——计算编程尺寸。轮廓尺寸选用中差尺寸；编程尺寸如图1-23所示；切割路径如图1-24所示；程序如教材所示。
3) 加工过程 a) 输入程序并校验。
b) 工件装夹 如图1-25所示，用磁性吸盘吸附刀片。 c) 电极丝定位 如图1-26所示。
d) 切割加工 开机床——开进给——开高频——开加工。 e) 检测 见表1-3所示。
三、紫铜电极线切割加工 1.3B格式圆弧段手工编程 1) 基本步骤
建坐标系。如图1-46所示——确定X、Y值——计数方向G——如︱Xe︱＞︱Ye︱，则计数方向取GY；反之取GX；计数长度J——切割加工指令Z，顺时针圆弧用SR，逆时针圆弧用NR。
2) 圆弧编程举例 a) 逆时针加工圆弧编程
如图1-50所示圆弧，从1点向2点切割，其程序为： 建坐标系——确定X、Y值，X=30000,Y=40000——确定记数方向G→GY，因为终点坐标︱Xe︱＞︱Ye︱——计算记数长度J=JY1+JY23=10000+80000＝90000——确定加工指令Z→NR1，因为逆时针切割，开始指向第一象限——确定加工程序：B30000 B40000 B90000 GY NR1。
9 b) 顺时针加工圆弧编程
如图1-51所示，从2点向1点的圆弧程序段：
建坐标系——确定X、Y值，X=40000,Y=30000——确定记数方向G→GX，因为终点︱Xe︱=30＜︱Ye︱=40——计算记数长度J=90000——确定切割加工指令Z→SR3——确定加工程序：B40000 B30000 B90000 GX SR2。
2.切割机床基本维护 1) 润滑 见表1-5。 2) 使用维护。
a) 清洁整机、各部分及工作区，及时更换碳刷、导轮和排丝轮。 b) 循环水道畅通，不泄漏。 c) 行程开关可靠。 d) 电源稳定可靠。 3.紫铜电极线切割加工 1) 图样
如图1-41所示为片状电极图。 2) 准备
毛坯 4mm厚的紫铜板20×40，如图1-42。
切割路径 如图1-43所示，按1→2→3→4→5→2顺序。 编制程序 如教材所写，N1～N5。 3) 加工过程 a) 输入程序并校验。
10 b) 工件装夹 如图1-44所示。 c) 电极丝定位 如图1-45所示。
d) 切割加工 自动位置——开机床——开进给——开高频——开加工 （注意及时清理电极丝上的电蚀物）。
e) 检测 见表1-4所示。
四、角度样板线切割加工 1.CAXA线切割XP系统介绍
1) 主要功能——图形绘制，含点、直线、圆弧、组合曲线；图形编辑；切割轨迹生成；生成3B、4B、和G代码；代码打印；联机通信。
2) CAXA线切割XP系统的特点——绘图、编程功能一体化；完善的数据接口；图纸代码的打印；互交式的图像矢量化功能；齿轮、花键加工功能；完善的通信方式；完善的DXF、IGES接口；兼容性强等。
2.角度样板线切割加工 1) 图样
如图1-52所示，需在1mm厚的45钢板上加工出11个大小不同的标准角度样板。
2) 准备
a) 毛坯 如图1-53所示。尺寸为90×55×1 mm3
b) 程序 用CAXA线切割XP软件绘制图1-52所示的角度样板图。
11 c) 生成3B加工代码
[线切割]——[生成3B代码]如图1-80所示——输入文件名：角度样板——单击[保存]——系统弹出[生成3B代码]立即菜单——填写菜单——拾取加工轨迹，如图1-79所示——右击结束拾取——自动生成3B代码程序。
3) 加工过程 a) 输入程序并校验 b) 工件装夹 c) 电机丝定位 d) 自动加工 e) 检测结果
五、小结
1.线切割机床的功能特点与操作应用，及3B代码程序的编程。 2.加工基准的选择方法与工件找正。 3.3B格式圆弧段手工编程方法。 4.CAXA线切割XP系统的介绍及应用。
5.用线切割加工刀夹凹槽线、成形车刀刀片、紫铜电极和角度样板的操作过程。
