电加工机床操作及组成.ppt
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1、4.1 DK7725线切割机床的组成与操作 4.2 DK7125NC型电火花成形机床的组成与操作4.3 项目训练:运用数控线切割、电火花机床加工零件本章小结思考与练习,机床工作原理、组成及加工流程主机的基本操作4.1.3 立式控制柜的基本操作,4.1 DK7725线切割机床的组成与操作,4.2.1 DK7125NC型电火花机床结构及操作面板 基本操作 4.2.3 数控系统操作,4.2 DK7125NC型电火花成形机床的组成与操作,4.3.1 实训目的与要求4.3.2 运用DK7725FX数控线切割机床加工零件 4.3.3 运用DK7125NC数控电火花机床加工零件,4.3 项目训练:运用数控线
2、切割、电火花机床加工零件,机床工作原理、组成及加工流程1.电火花线切割加工的工作原理 电火花线切割加工是利用工具电极对工件进行脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行加工的。其工作原理如图4.1所示。,图4.1 线切割加工的工作原理示意图1工作台 2下喷嘴 3夹具 4工件 5电极丝 6脉冲电源 7上喷嘴 8丝架 9导轮 10导丝轮 11泵 12过滤网 13工作液箱脉冲电源的正极接工件,负极接电极丝。,国产快走丝数控线切割机床一般分成机床主机、立式控制柜两大部分。DK7725FZ快走丝数控线切割机床外形如图4.2所示。,图4-2 DK7725FZ快走丝线切割机床外形,图4-3 DK7725FZ快走丝线切
3、割机床主机结构 1-运丝机构 2-上丝电机轴 3-机床操作面板 4-机床电器控制箱 5-丝架 6-工作台手轮 7-运丝系统封闭门,机床主机包含床身、工作台、线架、运丝机构、工作液循环系统等,控制系统包含FST-X控制器及脉冲电源。,3.加工流程 线割加工首先要按工件图纸要求进行图纸分析,以确定加工工艺。通常线切割加工的基本操作流程可分为加工前的准备工作、线切割编程、加工、切割后工件的清理与检验四部分,如图4-4所示。加工前的准备工作主要包括电极丝选择、绕丝、电极丝垂直度校核、工件打穿丝孔、工件装夹、定位等;线切割编程;加工主要包括加工中电参数的选择、如何防止断丝等;加工结束后对清理工件、检验加
4、工尺寸精度和表面粗糙度。其中电极丝的准备、工件的装夹、定位等操作在主机上完成。,图4.4 线切割加工流程,主机的基本操作 1.主机控制面板 具有走丝电机的柔性换向、断丝保护、加工结束总停等控制功能。,1电源电压表 2机床总电源指示灯 3照明指示灯 4运丝开关指示灯 5丝速调节开关6断丝保护开关 7上丝电机力矩旋钮 8冷却泵控制开关 9加工完总停开关 10-运丝开关11急停开关,图4.5 DK7725FZ型线切割机床主机控制面板,机床接上保护接地线后,接通单相交流电源。合上电源总开关,电源电压表有220V电压指示。按绿色启动按钮,接触器吸合、励磁、主回路、控制回路通电,运丝开指示灯亮,走丝电机按
5、设定转速运转。当换向挡板接近无触点接近开关时,提供一个换向信号。改变走丝电机励磁绕组电流的方向,走丝电机换向,运丝无触点柔性换向投入,控制直流电机的换向电流。换向信号为控制柜提供换向断高频信号,如此周而复始地运作使机床走丝系统正常运转。,2.电极丝选择、绕丝、校正电极丝垂直度(1)电极丝选择 快走丝线切割的电极丝要反复使用,因此要有良好的导电性、一定的韧性、抗拉强度和抗腐蚀能力。丝本身不得有弯折和打结现象。其材料通常有钼丝、钨丝、钨钼丝、黄铜丝、铜钨丝等。其中以钼丝和黄铜丝用得最多因它耐损耗、抗拉强度高、丝质不易变脆且较少断丝。采用钨丝加工,可获得较高的加工速度,但放电后丝变脆,易断丝,应用较
6、少。,对于高速走丝线切割加工,广泛采用006025mm的钼丝,一般常用的在012018mm的铜丝。需获得精细的形状和很小的圆角半径时,则选择直径较小的电极丝。电极丝选择得当,会大大减少断丝的发生。,表4.1 电极丝的材料性能,表4.2 切割工件厚度与电极丝直径选择,(2)绕丝(上丝),(3)校正电极丝垂直度,图4.9 钼丝校正器1-测量头 2-显示灯 3-鳄鱼夹及插头座 4-盖板 5-支座,为保证钼丝与工作台垂直,可用电极丝碰边产生火花目测或借助图4.9所示校正器,调节上、下导轮螺钉来校核电极丝垂直度。,校正器安放在台架表面上,将鳄鱼夹夹在导电块上,查头插入校正器的插座内,测量头a、b面分别与
7、X、Y轴大致平行。移动X、Y轴使丝靠近测头,根据指示灯调U、V轴,使丝与a-a、b-b同时接触。如果只有一个指示灯亮,在调U、V轴时先要把对应X、Y轴向前或后移一点,反复调整,直至两显示灯同时闪烁。,3.工件准备(1)加工预孔(穿丝孔),(2)工件装夹的一般要求 工件的定位面要有良好的精度,一般以磨削加工过的面定位为好,棱边倒钝,孔口倒角。切入点要导电,热处理件切入处要去积盐及氧化皮。工件装夹的位置应利于工件找正,并应与机床的行程相适应,夹紧螺钉高度要合适,避免干涉到加工过程。工件的夹紧力要均匀,不得使工件变形和翘起。批量生产时,最好采用专用夹具,以利提高生产率。加工精度要求较高时,工件装夹后
8、,必须拉表找平行、垂直。,(3)常见的工件装夹方法悬臂式支撑 垂直刃口支撑 桥式支撑 V型夹具装夹板式支撑,图4.10 悬臂式支撑,图4.11 垂直刃口支撑,图4.13 V型夹具装夹,图4.12 桥式支撑,图4.14 板式支撑,4.1.3 立式控制柜的基本操作1.编程,编程是根据工件图纸尺寸、精度要求及电极丝的直径、放电间隙等,求出相应的数据,用3B或G代码程序格式表示出来,控制加工过程。,(1)放电间隙 放电发生时电极丝与工件的距离。这个间隙存在于电极丝的周围,因此侧面的间隙会影响成形尺寸,确定加工尺寸时应予考虑快走丝的放电间隙,钢件一般在0.01mm左右,硬质合金在0.005mm左右,紫铜
9、在0.02mm左右。,(2)偏移 线切割加工时电极丝中心的运动轨迹与零件的轮廓有一个平行位移量,也就是说电极丝中心相对于理论轨迹要偏在一边,这就是偏移。为了保证理论轨迹的正确,编程时需补偿该偏移,补偿偏移量等于电极丝半径与放电间隙之和。加工凸模时电极丝运动轨迹如图4.15所示。加工凹模时电极丝运动轨迹如图4.16所示。切割方向可自行选择。,图4.15 加工凸模电极丝运动轨迹 图4.16 加工凹模时电极丝运动轨迹,2.加工参数的选择 线切割加工中的可选择的参数有:脉宽、脉间、平均加工电流(用功率管与占空比调节)、切割速度、走丝速度、工作液种类等。在特定的工艺条件下,脉宽增加,切割速度提高,表面粗
10、糙度增大;脉间减小,切割速度增大,表面粗糙度增大不多。脉间取值主要考虑加工稳定、防短路及排屑,在满足要求的前提下,通常减小脉间以取得较高的加工速度,对于加工性能好、厚度不大的工件,可选脉间为脉宽的35倍,对于难加工、厚度大、排屑不顺的工件,脉间为脉宽的58倍比较适宜。加工状态稳定时电流表针基本不动,加工电流越大切割速度越高,表面粗糙度增大,放电间隙变大,一般中厚度精加工为34只管子,中厚度中加工、大厚度精加工为56管子,大厚度中粗加工为69只管子。,加工参数参考表,工件厚,倍增开关(2档),(s),(A),3.立式控制柜操作面板DK7725FZ型线切割机床控制柜操作面板如图4.17所示。,1.
11、控制柜电源开关 2.220V电源指示灯 3.换向断高频指示灯(换向时变暗)4.驱动电压指示灯 5.步进电机锁紧开关 6.计算机复位开关 7.高频功率管选择开关 8.高频开关 9.加工范围选择开关 10.脉间倍增开关 11.控制柜急停按钮 12.高频加工电流表 13.高频加工电压表 14.脉间调节开关 15.脉宽选择开关 16.计算机软盘驱动器 17.步进电动机相序指示灯 18.显示器 19.键盘,控制器电源开关:按下该开关,接通控制器的220V电源。220V电源指示灯:该灯亮表示外界有220V交流电压。换向断高频指示灯:当有高频时该指示灯亮,丝筒换向时,关高频,该指示灯暗。步进电机锁紧开关:当
12、需要加工或锁住拖板时,需按下该开关。计算机复位开关:在控制器电源处于接通状态时,按下复位开关可重新起动计算机。高频功率管选择开关和高频开关:功率管选择开关,合上几个开关,就有几个功率管 投入工作,投入功率从左到右为0.5、1、1、1、1、1。最右边开关为开、关高频开关。加工范围选择开关:可选择低厚度切割(0200)高厚度切割(200),脉间增倍开关:放在10100档脉间为3、4、5、6、7、8,放在150400档脉间为6、8、10、12、14、16。控制器急停按钮:需停机时,按下后停机。高频加工电流表和电压表:电压表指示加工时施加在脉冲电源功率管上的电压,电流表指示加工过程中的平均电流。在加工
13、过程中,如电流表指针经常向左摆动,说明跟踪太慢,需加快;如经常向右摆动,则说明跟踪太快,需减慢。正常加工时电流表指针应基本不动。也可通过示波器来判断加工的稳定性。脉间调节开关:调节该开关,可调节脉冲间隔与脉宽之间的比例,共有六档,其比例分别为3、4、5、6、7、8,可通过直接选面板上的工件厚度调节脉间。脉宽选择开关:可选择加工脉冲波形的脉冲宽度Ti,从左到右的脉宽分别为2、4、8、16、32、64、128s,通常选用16、32、64s档。,4.YH系统控制界面基本操作 接通控制柜电源后,按下键盘上回车键自动进入YH系统控制界面,YH控制界面分三个窗口:加工(JOB DATA)、辅助(ASID.
14、FUNC)、编辑(EDITOR),如图4.18所示。在当前显示窗内,需转换到其它窗口,则按下F1键或用鼠标点取相应其他窗的图标。如按ESC键,则由控制界面进入自动编程(绘图)界面。,图4.18 YH系统控制界面,(1)加工状态窗 加工状态窗口如图4.18所示,加工(JOB DATA)窗内显示加工状态,间隙电压波形及加工轨迹等信息。各个图标所表示的功能如下:图形显示窗:该窗内显示当前控制器内加工程序所走的图形形状,在加工时,该窗内显示机床所走的轨迹(二维显示或三维显示)。该窗内右上角有一显示窗口切换标志 YH,用鼠标左键单击该图标,可以改变显示窗口的内容。系统进入时首先显示图形,以后每单击一次,
15、依次为“相对坐标”、“图形”.其中相对坐标方式,以大号字体显示当前加工代码的相对坐标。电机MOTOR:该图标用来开或关步进电机电源。在按下图4.18所示控制柜操作面板上步进电机锁紧开关的情况下,用鼠标左键单击该图标或按键盘上“HOME”键可锁住或松开电机。当该图标呈凸出的淡黄色小图标时,步进电机失电处于松开状态时,当该图标为凹进的桔黄色状态时,步进电机上电,步进电机处于锁住状态。,高频PULSE:该图标用来开或关高频电源。按下该图标或按键盘上Page up键可以开或关高频电源。当主机操作面板上运丝电机处于ON状态,控制柜操作面板上有功放管投入工作,且高频开关合上时,按下该图标,在屏幕左下角间隙
16、电压波形显示窗内就有间隙电压显示。如果高频开关未合上,按下该图标,则在电压波形显示窗内只显示一很窄的红线(高度低于一格)。清角ACUTE:对于工件轮廓边缘有清角要求的工件,可打开此功能。锥补T.MOD:锥度加工时,导轮切点偏移的补偿开关设置。三维MODEL:如果该图标处于放松状态,则在模拟或加工时,轨迹显示为二维。如果按下该图标,则轨迹显示为三维。当按下该图标时,会出现三维造型参数Modelling设置窗。,该图标为加工稳定性调节器(也称为跟踪调节器),用鼠标点取左边桔黄色图标,可提高跟踪速度。如果在加工时,电流为零或很小,且电流表指针总是往左摆(加工电流过小且不稳定),可用鼠标左键单击左边桔
17、黄色图标或按“End”键,以提高跟踪速度。用鼠标单击图标所调节的幅度往往较大,如果微调,最好按 End键。反之,用鼠标点取右边绿色图标,则可降低跟踪速度。当加工时,经常出现短路,则点取该图标或按Pgdn键以降低跟踪速度使加工稳定。如果是微调,最好用按“Pgdn”键降低跟踪速度。加工WORK:工件安装完毕、编程、模拟无误后,方可进入插补加工。按下该图标或按“W”键,系统自动打开高频和步进电机电源,开始加工。此时应注意屏幕上间隙电压波形(平均波形)和加工电流。使加工处于稳定状态。,单段STEP:工件、程序准备就绪,模拟无误后。按下“单段”或“S”键,系统自动打开高频和步进电机电源,开始插补加工。跟
18、踪调节器的使用以及间隙电压波形,加工坐标的显示都与加工状态相同,当前程序段加工结束,系统自动关闭高频,停止运行。再按“单段”,继续进行下段加工。模拟DRAW:模拟检查功能可检验代码及插补的正确性。在电机失电状态下(OFF状态),系统以每秒2500步的速度快速插补,在屏幕上显示其轨迹及坐标。若在电机锁定态(ON状态)下,机床空走插补,可检查机床控制联动的精度及正确。“模拟”操作的方法:(a)读入加工程序,(b)根据需要选择电机状态后,按“模拟”或“D”键,即进入模拟检查状态。屏幕下方显示当前插补的X-Y、U-V坐标值(绝对坐标)。若需中止模拟过程,可按“暂停”,或按“P”或“INS”键。,回退B
19、ACK:系统具有自动/手动回退功能。在加工或单段加工中,一旦出现高频短路情况,系统即停止插补。若在设定的控制时间(参见机床参数设置)内短路达到设定的次数。系统将自动回退(回退的速度可由系统设定)。若在设定的控制时间内,仍不能消除短路现,将自动切断高频,停机。系统处在自动短路回退状态时,图形显示窗下面的回退标志BACK旁的小框将显示红色,插补轨迹也为红色。在系统静止状态(非“加工”或“单段”状态),按下“回退”或“B”键,系统作回退运行。回退速度为系统设置的恒定值,回退至当前段结束,即每次回退一段程序,自动暂停,如需再退则需再按一次“回退”或“B”键。,原点INIT:用鼠标按下该图标或按“I”键
20、,使系统从当前位置回原点,当步进电机处于失电状态时,该功能只是将X、Y、U、V坐标清零。当步进电机上电时,该功能将控制机床从当前位置沿最短路径(依次使轴回零)回到原点(包括U、V轴回原点)。该功能一般在断丝时使用,可以控制机床回到加工起点。暂停PAUS:用鼠标点取该图标,或按“P”键或“INS”键,可中止当前的各项功能 间隙电压显示:加工窗的左下角,显示加工时的间隙电压波形,,正常加工 欠跟踪需加快 过跟踪要减慢 加工不稳定,BACK:BACK旁边的黄色小矩形为回退标志显示,当系统处于回退状态时,该小矩形变红色,回退状态消失时,该标志变回黄色。SC_:加工时,SC旁边的横线上会显示一些数字,这
21、些数字表示加工过程中出现短路的百分率,在正常加工时,该值应该比较小,如果短路比较频繁,该值就会变大。但在换向时,由于将高频切断,所以该值将上升到接近100,这是正常的。速度(m/s)_和效率mm/M_。这二条横线上显示加工速度和加工效率,其中速度的单位为m/s,效率显示为每分钟机床走多少mm,该值乘以工件厚度即为加工效率。X、Y、U、V:该图标右边显示加工过程中绝对坐标X,Y,U,V的变化。,在屏幕的最下方有一条黑色框,其各图标的含义为:左边的四个方向的三角形,用鼠标点取相应的三角形,图形就可以朝相应的方向移动一段距离,移动图形还可以用功能键F4F7,其相应功能为:按F4键,图形向左移动20个
22、单位,按F5键,图形向右移动20个单位,按F6键,图形向上移动20个单位,按F7键,图形向下称动20个单位。比例Rati,Rati后面的数表示图形显示的比例,用鼠标点取Rati后面的小方框,系统会提示输入新的显示比例。要改变图形显示比例也可以用功能键F2和F3,按F2键,图形放大1.2倍,按F3键,图形缩小0.8倍。第三项段号NO.和段数Nums 分别显示当前正在加工的程序段号和被加工图形程序段的总数。,在加工FOB DATA窗的右上方,有一计时器TIMER:00:00:00,系统在加工、模拟、单段等状态时,自动打开计时器开始计时。中止插补运行时,计时器停止工作。用光标点取计时器或按F9键,可
23、将计时器清零。,(2)辅助功能窗(ASID FUNC)辅助窗如下图所示,辅助功能窗内所包含的功能主要为对中心或找边,机床拖板点动控制以及机床参数的设置,各图标所表示的功能:左上方的X、Y、U、V显示点动或定位时,绝对坐标的变化。右上方的上、下、左、右四个箭头按钮,用鼠标左键单击这四个按钮可以控制机床拖板按相应的方向作点动或定长走步 中间原点INIT按钮控制机床拖板回到原点(步进电机上电时)或仅将坐标清零.定位选择Locate盘可选择定中心,或找边的方向。右下方的点动选择Steps可选择点动方式及每次按下点动箭头时拖板移动的步长,用鼠标点取相应的位置,就可使指针指向相应的位置。红色STOP图标:
24、用鼠标左键单击该图标,可中止定位过程或拖板点动过程。与按“P”键、“INS”键的功能一样。电机MOTOR:显示电机状态,该按钮松开时,电机失电,按下时,为上电状态,该图标显示的电机状态与加工窗内的电机状态一致。,机床MACH:按下该图标,可设置机床的有关参数,其有关参数可查机床说明书。机床参数设置值由厂方调整设定,一般不随意改动。开机时,应首先检查系统设置值是否与说明书中吻合,正确后方可开机床加工。若显示窗口出现“Controller Coef ERROR”表示控制器内保存的机床参数已丢失。此时须进行机床参数设置,否则机床不能正常的工作。,(3)编辑EDITOR窗口 编辑窗如下图所示。该窗可进
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