实验一:数控线切割机床基本操作.doc
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1、数控线切割机床基本操作一、实验名称:数控线切割机床操作实验二、实验目的:1 了解电火花线切割机床加工原理;2 了解电火花线切割机床的基本结构;3 掌握电火花线切割加工的电加工参数选择;4 掌握电火花线切割机床的基本操作。三、 实验设备及辅助设施:1.设备:苏州长风DK7725E型线切割机床;2.电极丝:0.18mm钼丝300m;3.材料:100X100X5mm钢板1片。4.量具:0-125mm游标卡尺、150mm钢板尺。四、实验方法 先由实验老师进行讲解及现场操作演示,再让学生在老师指导下,动手操作机床。实验完毕后,认真完成实验报告。五、实验步骤: 1电火花线切割加工技术简介(老师讲解)电火花
2、线切割加工是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法,它用一根移动的导线(电极丝)作为工具电极对工件进行切割,故称线切割加工。线切割加工中,工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的,所以,又称为数控电火花线切割加工,简称线切割加工。2 电火花线切割加工原理(老师讲解)电火花数控线切割的加工过程包含下列三部分内容:电极丝与工件之间的脉冲放电;电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动;工件相对于电极丝在XOY平面内作数控运动。 电极丝与工件之间的脉冲放电电火花线切割时,电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。在正负极之间加上脉冲电源 ,当来一个电脉冲时,在电极丝和工件
3、之间产生一次火花放电,在放电通道的中心,温度瞬时可高达10000度以上,高温使工件金属、电极丝和工件之间的工作液熔化或部分气化,产生的蒸汽瞬间迅速热膨胀,并具有爆炸特性。这种热膨胀和局部微爆炸,将熔化和汽化了的金属材料抛出,从而实现对工件材料进行电蚀切割加工。放电间隙在0.01mm左右。为了电火花加工的顺利进行,必须创造条件保证每来一个电脉冲时,在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电。首先,必须使两个电脉冲之间有足够的时间,使放电间隙中的介质消电离,即使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度,以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隙为脉冲
4、宽度的4倍以上。为了保证火花放电时电极丝不被烧断,必须向放电间隙处注入大量工作液,以便电极丝得到充分冷却。同时,电极丝还必须作高速轴向运动,以免火花放电总在电极丝局部位置进行而被烧断。快速走丝速度一般为710m / s,电极丝作高速运动,还有利于不断往放电间隙中带入新的工作液。同时,把电蚀产物从间隙中带出。 电火花线切割加工的走丝运动 走丝运动过程中,钼丝必须整齐地缠绕在储丝筒上,因此,储丝筒除了作旋转运动外,还必须按一定速度作轴向运动。储丝筒轴向运动速度(mm/r)应略大于电极丝直径(mm)。否则,走丝时会产生叠丝现象而导致断丝。 X、Y坐标工作台的数控运动工件安装在XOY坐标工作台上,分别
5、由X向和Y向的步进电机驱动作数控运动,而工件相对于电极丝的运动轨迹,由线切割编程决定。脉冲当量:即步进电机每接受一个脉冲时,驱动工作台移动的距离。一般为0.001mm (编程的数据单位)。步距角:每接受一个进给脉冲时,步进电机所转动的角度。产生稳定电火花线切割加工的必要条件:一是要有脉冲电源;二是工件与电极丝之间始终保持稳定的放电间隙(约0.01-0.02mm);三是火花放电必须是在具有一定绝缘强度的液体绝缘介质中进行。3 电火花线切割机床的基本结构(老师讲解)以本实训中心所购机型DK7725E为例本机床由机床主机和控制柜两大部分组成,配有CNC-10A型自动编程和控制系统。其机床主机结构如图
6、所示。 DK7725E型线切割机床主要技术参数工作台横向行程:250mm ;工作台纵向行程:320 mm ;加工工件最大厚度:300mm ;加工工件最大锥度:6/100 mm;加工表面粗糙度:Ra2.5um ;最高材料去除率:100/mim ; DK7725E型线切割机床传动系统工作台传动路线。如图X向:控制系统发出进给脉冲步进电机D齿轮4/齿轮3横向丝杠1螺母8。 Y向:控制系统发出进给脉冲步进电机E 齿轮5/齿轮6纵向丝杠2螺母7。运丝部件的传动路线。如图电动机G联轴器运丝筒高速旋转齿轮9/齿轮10齿轮11/齿轮12丝杠13螺母14带动拖板行程开关。运丝装置带动电极丝按一定线速度运动,并将
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