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

項目一 機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床所提供的各種功能可以通過機床操作面板得以實現(xiàn)，包括控制面板、手控盒面板和儲絲筒操作面板。

一、控制面板

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


二、手控盒面板

在沒有執(zhí)行任何程序時，用來手動控制機床進行軸移動、運絲、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表 6-5 。


三、儲絲筒操作面板

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


項目二 開機

開機步驟如下：

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、按下啟動按鈕，進入控制系統(tǒng)。

機床啟動后，CRT 顯示器上出現(xiàn)人—機交互畫面。

項目三 電極絲安裝

一、電極絲的選擇

電極絲是線切割加工過程中*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，無彎折和打結(jié)現(xiàn)象，便于穿絲。快走絲線切割機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，但抗拉強度較差，價格較貴，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，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

參見圖 6-11 所示，通過操縱儲絲筒操作面板來進行控制。


具體步驟如下：

（ 1 ）將購回的絲盤上的電極絲繞在儲絲筒上；

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

（ 3 ）打開張絲電機啟停開關(guān)，旋動張絲電壓調(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)儲絲筒，使電極絲以一定的張力逐漸均勻地盤繞在儲絲筒上；

（ 5 ）待儲絲筒移至其行程的另一端時，關(guān)掉張絲電機啟停開關(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，推動擺桿沿滑枕水平右移，插入定位銷暫時固定擺桿的位置，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各個過渡輪、張緊輪、主導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊等處，用儲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，擺桿帶動上、下張緊輪左移，電極絲便以一定的張力自動張緊；

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

（ 5 ）使用儲絲筒操作面板上的運絲開關(guān)，機動操作儲絲筒自動地進行正反向運動，并往返運動二次，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 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 軸的線切割機床上，電極絲運行一段時間、重新穿絲后或加工新工件之前，需要重新調(diào)整電極絲對坐標(biāo)工作臺表面的垂直度。 校正時使用—個各平面相互平行或垂直的長方體，稱為校正器， 如圖 6-13 所示 。


具體步驟如下：

1、擦凈工作臺面和校正器各表面，選擇校正器上的兩個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， 運行電極絲；

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

4、目測 電極絲和校正器側(cè)面可接觸長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，電極絲不平行于該側(cè)面，需要校正；

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

6、用同樣方法調(diào)整電極絲相對 Y 坐標(biāo)的垂直度。

項目四 工件安裝

安裝工件時，必須保證工件的切割部位位于工作臺的工作行程范圍內(nèi)，并有利于校正工件位置。工作臺移動時，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，還必須進行校正，方能使工件的定位基準(zhǔn)面分別與坐標(biāo)工作臺面及 X 、 Y 進給方 向保持平行，從而保證切割出的表面與基準(zhǔn)面之間的相對位置精度。常用拉表法在三個坐標(biāo)方向上進行，見圖 6-14 。


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

2、往復(fù)移動工作臺，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。

項目五 電極絲初始坐標(biāo)位置調(diào)整

一、目視法

對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，沿某一軸向移動工作臺，借助于目測或2～8倍的放大鏡，當(dāng)確認電極絲與工件基準(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之間的相對距離，將電極絲移動到加工起點上，如 圖 6-15 所示。其中圖（ a ）為觀測電極絲與工件基準(zhǔn)面接觸時的情況；圖（ b ）為觀測電極絲中心與 穿絲孔處劃出的十字基準(zhǔn)線在縱、橫兩個方向上分別重合時的情況。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)生火花放電來確定電極絲的坐標(biāo)位置，操作方法與對電極絲進行垂直度校正基本相同。調(diào)整時，移動工作臺，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，記下電極絲中心的坐標(biāo)值，再計入電極絲半徑值和放電間隙來推算電極絲中心與加工起點之間的相對距離，zui后將電極絲移到加工起點。此法簡便、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的放電間隙，且電極絲運轉(zhuǎn)時易抖動，從而會出現(xiàn)誤差；況且火花放電也會使工件的基準(zhǔn)面受到損傷。

三、接觸感知法

目前裝有計算機數(shù)控系統(tǒng)的線切割機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來確定電極絲接觸到了工件，并在接觸點自動停下來，顯示該點的坐標(biāo)，即為電極絲中心的坐標(biāo)值 。如圖 6-16 所示，首先啟動 X （或 Y ）方向接觸感知．使電極絲朝工件基準(zhǔn)面運動并感知到基準(zhǔn)面，記下該點坐標(biāo)，據(jù)此算出加工起點的 X （或 Y ）坐標(biāo)；再用同樣的方法得到加工起點的 Y （或 X ）坐標(biāo)，zui后將電極絲移動到加工起點。


基于接觸感知，還可實現(xiàn)自動找中心功能，即讓工件孔中的電極絲自動找正后停止在孔中心處實現(xiàn)定位。具體方法為：橫向移動工作臺，使電極絲與一側(cè)孔壁相接觸短路，記下坐標(biāo)值 x 1 ，反向移動工作臺至孔壁另一側(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，詳見圖 6-17。


項目六 程序輸入和運行

線切割機床的所有功能一般均安排在幾種模式下實現(xiàn)，通過在各模式間切換，輸入加工程序并裝入內(nèi)存；執(zhí)行程序前，先將將程序模擬運行一遍，以檢驗程序的運行狀況，以免實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。

項目七 零件檢測

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

項目八 關(guān)機

一、關(guān)機

1、將工作臺移至各軸中間位置；
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

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

零件加工實例

一、加工要求

加工如圖 6-18 所示車工車螺紋用的對刀樣板的外輪廓。

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，檢查系統(tǒng)各部分是否正常，包括高頻電源、工作液泵、儲絲筒等的運行情況；

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、進行儲絲筒繞絲、穿絲和電極絲位置校正等操作；

4、移動 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、確認程序無誤后，進行自動加工；

8、當(dāng)工件行將切割完畢時，其與母體材料的連接強度勢必下降，此時要注意固定好工件，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，重者使工件切壞報廢；

9、加工結(jié)束，取下工件，將工作臺移至各軸中間位置；

10、清理加工現(xiàn)場；

11、關(guān)機。  
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