异形件加工.docx
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异形件加工.docx
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异形件加工
项目五异形件加工
项目描述
异形件指工件的上、下表面不是相同或者相似的图形,比如上表面是个圆,下表面是个方,上、下表面之间平滑的过渡。
上、下异形零件,电极丝切割时所走的上、下表面的轮廓长度不一样,其加工锥度按一定的线性变化,这是上、下异形零件的加工规律。
本项目将对上、下异形零件线切割数控加工的特点进行加工,并讨论上、下异形零件的加工工艺与质量分析。
加工的实物图
项目目标
1、1、知会上、下异形零件加工原理、加工工艺。
2、2、能看懂异形件的图纸要求
3、3、掌握上、下异形零件的数控程序编制及加工。
4、工件装夹前利用垂直校正器校正钼丝
4、5、能为上下异形工件的加工选择合适的电参数
5、
任务一
一、任务描述:
为拓展快走丝数控线切割机床的加工范围,从电火花线切割机床的四轴双坐标面的运动控制描绘了切割电极丝倾斜运动的基本原理,本项目将认真探讨复杂的上下异形件在切割加工中的关键问题,进行上下异形件切割加工。
二、任务分析
拟定异形件的加工工艺,正确把编程结果与实习操作相统一,采用数控线切割HL操作系统传输程序,进行加工,并做好工件装夹、电参数的选择、钼丝的校正以及乳化液的更换的工作。
三、任务准备
(一)
相关知识准备
一、上、下异形零件加工编程原理。
在对上、下异形零件进行加工时,线切割机床的编程系统,采用了一种表面轨迹直接控制的方法,来进行零件程序的编制,即直接按照工件上、下表面的轮廓轨迹来进行编程。
工件上、下表面轨迹依图纸分别单独编程,进而由上、下导轮按一定比例进给来实现,其进给速度则由数控系统的行程协调函数来控制。
通过行程协调函数的处理,对上、下表面的加工步数进行对比分析,反馈到行程协调函数中,控制XYUV四轴的运动,使得上、下表面轨迹的进给速度协调一致(即上、下异形零件程序合成),达到加工的需要。
采用这种加工编程原理来进行上、下异形零件的加工,对零件加工精度的影响不大,在近年生产的线切割数控加工机床中应用广泛。
二、上、下异形零件的线切割加工工艺要求。
1、对机床的要求
上、下异形零件,因上、下表面几何形状不一样,在加工过程中必须由两个平行的加工坐标(X-Y,U-V)分别控其运动轨迹,且程序较复杂,不能手工编制。
因此,必须采用具有锥度切割功能、且配有自动编程系统的线切割机床。
2、编程要求
采用钼丝切割上、下异形工件时,必须根据工件上、下表面的几何形状分别编程。
同时,为了保证切割时上、下两个加工坐标保持“步调”一致,必须根据工件的实际形状,找出“关键点”,人为地进行分段,保证上、下表面几何图形具有相同数目的程序段。
为了便于对刀,切割前带锥度切割机床一般均处在零锥状态,即钼丝垂直于X-Y坐标平面。
同时,在编制上、下异形面的两个程序时,还必须保证它们具有相同的起割点坐标。
(二)相关技能准备
1、熟悉HL线切割自动控制系统
2、会操作钼丝的安装、上丝、预紧、校正过程等工序
(三)用具准备
1)、刀具、工件材料Ф0.18mm钼丝、45#钢(规格80x80x40)
2)、量具钢尺(150mm,300mm)、游标卡尺(0~125mm)、
3)、工具一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件
4)机床设备
(三)任务实施过程
1、根据下列图样要求进行加工
序号
考核内容
配
分
评分标准
自测
老师测
扣分
总得分
1
粗糙度Ra6.3
20
降一级扣2分
2
工件完整
20
酌情给分
3
规范操作
60
酌情给分
4
2、操作步骤
1)、首先你要编出两个独立程式,上刀面和下刀面的,然后在加工时先调出下刀面的程式,然后在锥度设置里面的异形文件里面调入上刀面的程式。
然后输入丝架距,输入下导轮中心到下刀面的距离(注意是下导轮中心到下刀面的距离)锥度设为零。
材料厚度一定要输入上刀面到下刀面之间的准确距离(很重要,这个厚度值决定你所加工的度数)然后开始加工
2)、由任务二相关知识准备可知,两个图形程序具有相同的工艺参数。
同有10个“关键点”,起割点坐标同为:
(0,23),补正方向均为逆时针,补偿间隙均为:
0.1mm,程序条数都为12条,因而具备程序合成的必要条件。
装夹厚度为40mm的四方块毛坯工件,把钼丝移到毛坯工件Y正方向的上方,并调整钼丝与毛坯工件的间隙小于2.8mm,开动机床。
在“HL自动控制系统”中点击“加工1#”-→回车确认切割-→选择文件名为“2”的文件(X-Y轴切割的文件先选择)→按F3(参数设定)-→点击“锥度”-→点击“异形文件”-→选择文件名为“1”的文件(U-V轴切割的文件后选择)-→线架距:
即机床上、下两导轮中心距,将实际测量值输入,如190mm。
厚度:
即工件高度,本例工件高为40mm。
基面高:
即机床下导轮中心至工件下端面之距离,将实际测量值输入,如80mm。
-→参数输入完毕,再按“Esc”系统即可根据上面两个程序自动合成上、下异形件的加工程序[即把正五角星(工件下端面)和Φ28mm圆(工件上端面)的程序合成]。
如图4所示-→按F1开始加工-→回车确认起始段为1-→回车确认终止段为12-→按F10,F12锁定机床-→按F11放高频电源-→机床接收代码开始加工。
图5所示则为此实例加工的实物图。
三、上下异形体零件加工中注意的问题。
程序编制好经模拟验证无误后,就可以通过软件的控制部分,从计算机传输到加工设备,进行工件的加工,在具体的加工过程中,要注意以下几个问题。
1、工件装夹前,利用垂直校正器,在X方向和Y方向分别校正电极丝,以保证加工工件的形位公差。
2、根据工件的形状,选用装夹方式,注意工件的装夹位置和方向。
工件的装夹位置应该与编制程序的图形的位置一致,否则,将会产生错误。
3、根据工件的加工厚度、材料以及加工精度等要求,在加工控制面板中,选择合理的电加工脉冲参数,调节脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔的大小。
4、在HL自动控制系统中,仔细查看上、下表面的轨迹模拟过程,要求零件的形状一致和加工方向一致时才可进行加工,否则,很容易出现拉断电极丝现象。
5、上、下异形零件由于形状特殊,可能出现加工完毕后,零件卡在工件中,为了取出零件,需要把挡住部分的工件切割掉,这样往往会造成材料的浪费,特别是贵重的材料。
所以在编程序时,切割的切入线部分,不宜过长。
6、在编制加工程序时,要考虑到机床的加工锥度范围,如果编制的程序中,最大加工锥度超过了机床的极限锥度,可能会造成UV轴上的步进电动机的损坏或者拉断电极丝。
任务二
一、任务描述:
按照异形件的加工图纸要求,能够分析零件的加工工艺,采用数控线切割HL操作系统进行对零件的编程。
二、任务分析
通过教师的工艺讲解,认真分析图纸,理解XYUV四轴轨迹运动合成并按照线性变化、加工的锥度变化。
三、任务准备
(一)相关知识准备
(参阅任务一相关知识准备)
(二)相关技能准备
1、掌握CAXA绘图软件
2、掌握线切割HL操作系统
(三)用具准备
计算机、CAXA软件
四、任务实施过程
一、根据图纸要求,进行上、下异形零件的数控程序编制。
上、下异形零件的线切割数控程序编制,分为手动编程和计算机自动编程两种方式。
手动编程方式,工作量很大,对于有复杂轮廓过渡的表面很不适用。
在这里我们采用HL线切割自动控制系统,结合具体的实例,来说明上下异形零件的数控程序的编制及加工。
以在HL线切割自动控制系统中加工如图1所示上、下异形零件为例,分析其编程过程和加工工艺要求。
如图1所示,工件上表面为Φ28mm圆形,下表面为一个外接圆为Φ40mm、内接圆为Φ30mm的正五角星,由此组成一个
高为40mm的上、下异形零件。
图1上、下异形零件
二、操作步骤
1、 编制Φ28mm圆的线切割加工程序。
A、在“HL自动控制系统”中点击“绘图编程”-→输入数字“1”-→输入文件名“FDW1”后回车-→即可进入“AUTOP编程系统”介面。
B、点击“点”-→点击“XY点”-→输入圆心
-→即可画出一个坐标系点。
C、点击“点旋转”-→输入旋转点“0,14”后回车-→输入绕点
D、点击“圆”-→点击“两点+圆心”-→输入圆心
E、点击“块”-→点击“窗口建块”-→窗选已画圆弧后回车-→点击“块旋转”-→输入绕点
F、点击“直线”-→点击“二点直线”-→输入直线端点
G、点击“回退”-→点击“数控程序”-→点击“加工路线”-→输入起始点
H、点击“程序存盘”-→点击“送数控程序”-→即可把所产生的3B代码送到“HL自动控制系统”中的加工盘(虚拟盘E:
)。
I、点击“回退”-→点击“退出系统”-→回车确认退出系统-→再回车确认程序存盘-→即可回到“HL自动控制系统”介面。
以上在设置编程时采用了如下参数:
起割点坐标:
(0,23),起割线长度:
9mm,补正方向:
逆时针,补偿间隙:
1.1mm(钼丝半径0.09mm+放电间隙
0.01mm=0.1mm),即可编出Φ28mm圆
形的线切割加工程序,共12条。
将此程序存盘,并定义文件名为“1”。
如图2所示。
图2编出Φ28mm圆形
文件程序内容如下:
程序:
注解:
N1:
B0B0B8900GYL4起割线
N2:
B0B14100B8288GXNR2a-b
N3:
B8288B11407B7050GYNR2b-c
N4:
B13410B4357B8714GYNR2c-d
N5:
B13410B4357B5122GXNR3d-e
N6:
B8288B11407B8288GXNR3e-f
N7:
B0B14100B8288GXNR4f-g
N8:
B8288B11407B7050GYNR4g-h
N9:
B13410B4357B8714GYNR4h-i
N10:
B13410B4357B5122GXNR1i-j
N11:
B8288B11407B8288GXNR1j-a
N12:
B0B0B8900GYL2退出线
DD
2、编制正五角星线切割加工程序。
在“HL自动控制系统”中利用AUTOP
编程系统作出正五角星,其中A、B、C、
D、E、F、G、H、I、J即为10个“关键
点”,分别与Φ28mm圆的a、b、c、d、e
、f、g、h、i、j10个“关键点”对应。
在设置编程时采用了如下参数:
起割点坐标:
(0,23),起割线长度:
3mm,补正方向:
图3编出正五角星
逆时针,补偿间隙:
0.1mm(钼丝半径0.09mm+放电间隙0.01mm=0.1),即可编出正五角星的线切割加工程序,共12条。
将此程序存盘,并定义文件名为“2”。
如图3所示。
文件程序内容如下:
程序:
注解:
N1:
B0B0B2866GYL4起割线
N2:
B8876B7917B8876GXL3A-B
N3:
B10273B5995B10273GXL3B-C
N4:
B4788B10888B10888GYL4C-D
N5:
B2527B11623B11623GYL4D-E
N6:
B11834B1188B11834GXL1E-F
N7:
B11834B1188B11834GXL4F-G
N8:
B2527B11623B11623GYL1G-H
N9:
B4788B10888B10888GYL1H-I
N10:
B10273B5995B10273GXL2I-J
N11:
B8876B7917B8876GXL2J-A
N12:
B0B0B2866GYL2退出线
DD
项目评价
序号
考生具备下列技能吗
学生自评
老师评价
备注
是
否
是
否
1
懂得异形件加工特点、加工工艺
2
合理装夹工件
3
快速校正钼丝
4
掌握异形件的数控编程
5
能够调节加工参数
6
7
8
总体评价
项目总结
学生总结:
教师总结:
由于加工的工件材料较厚,电极丝容易断,要求学生在加工过程中合理选择加工参数,遇到断丝等情况能按照相关知识进行处理。
项目拓展
知识点1:
空间曲面零件的线切割加工方法
在线切割机床上X/Y和U/V四轴联运能切割上下异形面,但仍然无法加工出螺旋表面/双曲线表面和正弦曲面等复杂空间曲面。
但只要增加一个数控回转工作台附件,将工件装在采用步进电机驱动的回转工作台上,采取数控移动和数控转动相结合的方式编程,用工作台的单步转动来代替轴向的单步移动,即可完成上述这些复杂空间曲面的加工方法。
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- 关 键 词:
- 异形 加工