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    本項(xiàng)目主要講解數(shù)控電火花線切割機(jī)床操作面板上各個(gè)按鍵的功用，使學(xué)生掌握數(shù)控電火花線切割機(jī)床的調(diào)整及加工前的準(zhǔn)備工作以及程序輸入及修改方法。zui后以一個(gè)具體零件為例，講解了數(shù)控電火花快走絲線切割機(jī)床加工零件的基本操作過(guò)程，使學(xué)生對(duì)數(shù)控電火花快走絲線切割機(jī)床的操作有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。

項(xiàng)目一 機(jī)床操作面板及其功能應(yīng)用

數(shù)控電火花快走絲線切割機(jī)床所提供的各種功能可以通過(guò)機(jī)床操作面板得以實(shí)現(xiàn)，包括控制面板、手控盒面板和儲(chǔ)絲筒操作面板。

一、控制面板

控制面板是完成機(jī)床操作與線切割加工主要的人—機(jī)交互界面，其常見(jiàn)功能組件列于表 6-4 中。


二、手控盒面板

在沒(méi)有執(zhí)行任何程序時(shí)，用來(lái)手動(dòng)控制機(jī)床進(jìn)行軸移動(dòng)、運(yùn)絲、開工作液泵等基本操作。一種常用面板鍵位布置及各鍵功能見(jiàn)表 6-5 。


三、儲(chǔ)絲筒操作面板

儲(chǔ)絲筒操作面板主要用于控制儲(chǔ)絲筒和張絲電機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)，以及調(diào)整繞絲時(shí)電極絲的張緊力等。表 6-6 中列出了一種面板上的各功能組件。


項(xiàng)目二 開機(jī)

開機(jī)步驟如下：

1、檢查外接線路是否接通；
2、合上電源主開關(guān)，接通總電源；
3、按下啟動(dòng)按鈕，進(jìn)入控制系統(tǒng)。

機(jī)床啟動(dòng)后，CRT 顯示器上出現(xiàn)人—機(jī)交互畫面。

項(xiàng)目三 電極絲安裝

一、電極絲的選擇

電極絲是線切割加工過(guò)程中*的重要工具，合理選擇電極絲的材料、直徑及其均勻性是能否保證加工穩(wěn)定進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。

電極絲材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性、較大的抗拉強(qiáng)度和良好的耐電腐蝕性能，且電極絲的質(zhì)量應(yīng)該均勻，直線性好，無(wú)彎折和打結(jié)現(xiàn)象，便于穿絲。快走絲線切割機(jī)床上用的電極絲主要是鉬絲和鎢鉬合金絲，尤以鉬絲的抗拉強(qiáng)度較高，韌性好，不易斷絲，因而應(yīng)用廣泛；鎢鉬合金絲的加工效果比鉬絲好，但抗拉強(qiáng)度較差，價(jià)格較貴，僅在特殊情況下使用。

電極絲材料不同，其直徑范圍也不同，一般鉬絲為 Φ 0.06～0 .25mm ，鎢鉬合金絲為 Φ 0.03～0 .35mm 。電極絲直徑小，有利于加工出窄縫和內(nèi)尖角的工件，但線徑太細(xì)，能夠加工的工件厚度也將受限。因此，電極絲直徑的大小應(yīng)根據(jù)切縫寬窄、工件厚度及凹角尺寸大小等要求進(jìn)行確定，快走絲線切割加工中一般使用 Φ 0.12～0 .20mm 。

二、電極絲的安裝

安裝電極絲一般分為兩步：先繞絲，再穿絲。

1、繞絲

參見(jiàn)圖 6-11 所示，通過(guò)操縱儲(chǔ)絲筒操作面板來(lái)進(jìn)行控制。


具體步驟如下：

（ 1 ）將購(gòu)回的絲盤上的電極絲繞在儲(chǔ)絲筒上；

（ 2 ）使儲(chǔ)絲筒移動(dòng)到其行程的一端，把電極絲通過(guò)導(dǎo)絲輪引向儲(chǔ)絲筒端部的螺釘處并壓緊；

（ 3 ）打開張絲電機(jī)啟停開關(guān)，旋動(dòng)張絲電壓調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)整電壓表讀數(shù)至電極絲張緊且張力合適；

（ 4 ）旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)絲筒，使電極絲以一定的張力逐漸均勻地盤繞在儲(chǔ)絲筒上；

（ 5 ）待儲(chǔ)絲筒移至其行程的另一端時(shí)，關(guān)掉張絲電機(jī)啟停開關(guān)，從絲盤處剪斷電極絲并固定好絲頭。

2 、穿絲

穿絲路線如圖 6-12 所示。


具體步驟如下：

（ 1 ）將固定在擺桿上的重錘從定滑輪上取下，推動(dòng)擺桿沿滑枕水平右移，插入定位銷暫時(shí)固定擺桿的位置，裝在擺桿兩端的上、下張緊輪位置隨之固定；

（ 2 ）牽引電極絲剪斷端依次穿過(guò)各個(gè)過(guò)渡輪、張緊輪、主導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊等處，用儲(chǔ)絲筒的螺釘壓緊并剪掉多余絲頭；

（ 3 ）取下定位銷，掛回重錘，受其重力作用，擺桿帶動(dòng)上、下張緊輪左移，電極絲便以一定的張力自動(dòng)張緊；

（ 4 ）使儲(chǔ)絲筒移向中間位置，利用左、右行程撞塊調(diào)整好其移動(dòng)行程，至兩端仍各余有數(shù)圈電極絲為止；

（ 5 ）使用儲(chǔ)絲筒操作面板上的運(yùn)絲開關(guān)，機(jī)動(dòng)操作儲(chǔ)絲筒自動(dòng)地進(jìn)行正反向運(yùn)動(dòng)，并往返運(yùn)動(dòng)二次，使張力均勻。

三、Z 軸行程的調(diào)整

1、松開 Z 軸鎖緊把手；
2、根據(jù)工件厚度搖動(dòng) Z 軸升降手輪，使工件大致處于上、下主導(dǎo)輪中部；
3、鎖緊把手。

四、電極絲垂直校正

在具有 U 、 V 軸的線切割機(jī)床上，電極絲運(yùn)行一段時(shí)間、重新穿絲后或加工新工件之前，需要重新調(diào)整電極絲對(duì)坐標(biāo)工作臺(tái)表面的垂直度。 校正時(shí)使用—個(gè)各平面相互平行或垂直的長(zhǎng)方體，稱為校正器， 如圖 6-13 所示 。


具體步驟如下：

1、擦凈工作臺(tái)面和校正器各表面，選擇校正器上的兩個(gè)垂直于底面的相鄰側(cè)面作為基準(zhǔn)面， 選定位置將兩側(cè)面沿 X 、 Y 坐標(biāo)軸方向平行放好 ；

2、選擇機(jī)床的微弱放電功能，使電極絲與校正器間被加上脈沖電壓， 運(yùn)行電極絲；

3、移動(dòng) X 軸使 電極絲接近校正器的一個(gè)側(cè)面， 至有 輕微放電火花；

4、目測(cè) 電極絲和校正器側(cè)面可接觸長(zhǎng)度上放電火花的均勻程度，如出現(xiàn)上端或下端中只有一端有火花，說(shuō)明該端離校正器側(cè)面距離近，而另一端離校正器側(cè)面遠(yuǎn)，電極絲不平行于該側(cè)面，需要校正；

5、通過(guò) 移動(dòng) U 軸，直到 上下 火花均勻一致， 電極絲相對(duì) X 坐標(biāo)垂直；

6、用同樣方法調(diào)整電極絲相對(duì) Y 坐標(biāo)的垂直度。

項(xiàng)目四 工件安裝

安裝工件時(shí)，必須保證工件的切割部位位于工作臺(tái)的工作行程范圍內(nèi)，并有利于校正工件位置。工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，工件不得與絲架相碰。

一、工件的安裝方式

表 6-7 中列出了線切割機(jī)床上安裝工件的一些典型方法。


二、工件位置的校正方法

工件安裝后，還必須進(jìn)行校正，方能使工件的定位基準(zhǔn)面分別與坐標(biāo)工作臺(tái)面及 X 、 Y 進(jìn)給方 向保持平行，從而保證切割出的表面與基準(zhǔn)面之間的相對(duì)位置精度。常用拉表法在三個(gè)坐標(biāo)方向上進(jìn)行，見(jiàn)圖 6-14 。


1、利用磁力表座，將百分表或千分表固定在機(jī)床的絲架上或其它固定部位，使測(cè)量頭與工件基面接觸；

2、往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)，按表中指示的數(shù)值相應(yīng)調(diào)整工件位置，直至指針的偏轉(zhuǎn)值在定位精度所允許的范圍之內(nèi)；

3、注意多操作幾遍 ，力求位置準(zhǔn)確 ，將誤差控制到zui小。

項(xiàng)目五 電極絲初始坐標(biāo)位置調(diào)整

一、目視法

對(duì)加工要求較低的工件，可直接利用工件上的有關(guān)基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面，沿某一軸向移動(dòng)工作臺(tái)，借助于目測(cè)或2～8倍的放大鏡，當(dāng)確認(rèn)電極絲與工件基準(zhǔn)面接觸或使電極絲中心與基準(zhǔn)線重合后，記下電極絲中心的坐標(biāo)值，再以此為依據(jù)推算出電極絲中心與加工起點(diǎn)之間的相對(duì)距離，將電極絲移動(dòng)到加工起點(diǎn)上，如 圖 6-15 所示。其中圖（ a ）為觀測(cè)電極絲與工件基準(zhǔn)面接觸時(shí)的情況；圖（ b ）為觀測(cè)電極絲中心與 穿絲孔處劃出的十字基準(zhǔn)線在縱、橫兩個(gè)方向上分別重合時(shí)的情況。注意操作前應(yīng)將工件基準(zhǔn)面清理干凈，不能有氧化皮、油污和工作液等。


二、火花法

利用電極絲與工件在一定間隙下發(fā)生火花放電來(lái)確定電極絲的坐標(biāo)位置，操作方法與對(duì)電極絲進(jìn)行垂直度校正基本相同。調(diào)整時(shí)，移動(dòng)工作臺(tái)，使電極絲逐漸逼近工件的基準(zhǔn)面，待出現(xiàn)微弱火花的瞬時(shí)，記下電極絲中心的坐標(biāo)值，再計(jì)入電極絲半徑值和放電間隙來(lái)推算電極絲中心與加工起點(diǎn)之間的相對(duì)距離，zui后將電極絲移到加工起點(diǎn)。此法簡(jiǎn)便、易行，但因電極絲靠近基準(zhǔn)面開始產(chǎn)生脈沖放電的距離往往并非正常切割時(shí)的放電間隙，且電極絲運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易抖動(dòng)，從而會(huì)出現(xiàn)誤差；況且火花放電也會(huì)使工件的基準(zhǔn)面受到損傷。

三、接觸感知法

目前裝有計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的線切割機(jī)床都具有接觸感知功能，用于電極絲定位zui為方便。此功能是利用電極絲與工件基準(zhǔn)面由絕緣到短路的瞬間，兩者間電阻值突然變化的特點(diǎn)來(lái)確定電極絲接觸到了工件，并在接觸點(diǎn)自動(dòng)停下來(lái)，顯示該點(diǎn)的坐標(biāo)，即為電極絲中心的坐標(biāo)值 。如圖 6-16 所示，首先啟動(dòng) X （或 Y ）方向接觸感知．使電極絲朝工件基準(zhǔn)面運(yùn)動(dòng)并感知到基準(zhǔn)面，記下該點(diǎn)坐標(biāo)，據(jù)此算出加工起點(diǎn)的 X （或 Y ）坐標(biāo)；再用同樣的方法得到加工起點(diǎn)的 Y （或 X ）坐標(biāo)，zui后將電極絲移動(dòng)到加工起點(diǎn)。


基于接觸感知，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找中心功能，即讓工件孔中的電極絲自動(dòng)找正后停止在孔中心處實(shí)現(xiàn)定位。具體方法為：橫向移動(dòng)工作臺(tái)，使電極絲與一側(cè)孔壁相接觸短路，記下坐標(biāo)值 x 1 ，反向移動(dòng)工作臺(tái)至孔壁另一側(cè)，記下相應(yīng)坐標(biāo)值 x 2 ；同理也可得到 y 1 和 y 2 。則基準(zhǔn)孔中心的坐標(biāo)位值為 [（| x 1 |+| x 2 |） ／ 2 ， （| y 1 |+| y 2 |） ／ 2 ] ，將電極絲中心移至該位置即可定位，詳見(jiàn)圖 6-17。


項(xiàng)目六 程序輸入和運(yùn)行

線切割機(jī)床的所有功能一般均安排在幾種模式下實(shí)現(xiàn)，通過(guò)在各模式間切換，輸入加工程序并裝入內(nèi)存；執(zhí)行程序前，先將將程序模擬運(yùn)行一遍，以檢驗(yàn)程序的運(yùn)行狀況，以免實(shí)際加工后造成不良的后果。然后按 ENT 鍵即可執(zhí)行所輸入的程序，加工零件。

項(xiàng)目七 零件檢測(cè)

加工結(jié)束，卸下零件，用相應(yīng)測(cè)量工具檢測(cè)有關(guān)加工參數(shù)。

項(xiàng)目八 關(guān)機(jī)

一、關(guān)機(jī)

1、將工作臺(tái)移至各軸中間位置；
2、按下紅色急停按鈕；
3、扳下電源主開關(guān)，關(guān)閉電源；
4、斷開外接線路。

二、緊急停機(jī)

機(jī)床在手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)按壓手控盒上 OFF 按鈕、紅色急停按鈕或電源主開關(guān)、 儲(chǔ) 絲筒操作面板上的緊急停止開關(guān)等四個(gè)中的任意一個(gè)均可使機(jī)床停止。

零件加工實(shí)例

一、加工要求

加工如圖 6-18 所示車工車螺紋用的對(duì)刀樣板的外輪廓。

加工設(shè)備： ST120 型數(shù)控電火花快走絲線切割機(jī)床


二、準(zhǔn)備工作

加工以前完成相關(guān)準(zhǔn)備工作，包括準(zhǔn)備工件毛坯并加工出準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面、壓板、夾具等裝夾工具 。

三、操作步驟及內(nèi)容

1、開機(jī)，檢查系統(tǒng)各部分是否正常，包括高頻電源、工作液泵、儲(chǔ)絲筒等的運(yùn)行情況；

2、裝夾工件，根據(jù)工件厚度調(diào)整 Z 軸至適當(dāng)位置并鎖緊；

3、進(jìn)行儲(chǔ)絲筒繞絲、穿絲和電極絲位置校正等操作；

4、移動(dòng) X 、 Y 軸坐標(biāo)確立電極絲切割起始坐標(biāo)位置；

5、開啟工作液泵，調(diào)節(jié)噴嘴流量；

6、輸入或調(diào)用加工程序并存盤后裝入內(nèi)存；

7、確認(rèn)程序無(wú)誤后，進(jìn)行自動(dòng)加工；

8、當(dāng)工件行將切割完畢時(shí)，其與母體材料的連接強(qiáng)度勢(shì)必下降，此時(shí)要注意固定好工件，防止因工作液的沖擊使得工件發(fā)生偏斜，從而改變切割間隙，輕者影響工件表面質(zhì)量，重者使工件切壞報(bào)廢；

9、加工結(jié)束，取下工件，將工作臺(tái)移至各軸中間位置；

10、清理加工現(xiàn)場(chǎng)；

11、關(guān)機(jī)。  
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