《先进制造技术》实验指导书

实验一:数控电火花线切割机床基本操作

一、实验名称数控电火花线切割机床操作

二、实验目的

1.了解电火花线切割机床工作原理；

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

5.实验设备及辅助设施设备苏州长风型线切割机床；

1.DK7725E

2.电极丝@

0.2mm铝丝500m；材料钢板片

3.100X100X5nim

1.量具游标卡尺、钢板尺40T25mm150nmi

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、实验步骤电火花线切割加工技术简介（老师讲解）

2.

1.电火花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，

3.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，简称线切割加工电火花线切割加工原理（老师讲解）

4.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（垂直或方向）作走丝运动；Z工件相对于电极丝在平面内作数控运动XOY⑴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10000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左右

0.01mm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宽度的倍以上4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7〜10m/s,时，把电蚀产物从间隙中带出⑵电火花线切割加工的走丝运动走丝运动过程中，铝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⑶、坐标工作台的数控运动X Y工件安装在坐标工作台上，分别由向和向的步进电机驱动作数控运动，而工件相对于XOY XY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（编程的数

0.001mm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

5.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

6.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电火花线切割机床的基本结构（老师讲解）

7.以本实训中心所购机型为例DK7725E本机床由机床主机和控制柜两大部分组成，配有型自动编程和控制系统其机床主机结构如CNCT0A图所不⑴DK7725E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:；320mm加工工件最大厚度:；300mm加工工件最大锥度:6/100mm；加工表面粗糙度:；RaW

2.5um最高材料去除率；^100/mim⑵DK7725E型线切割机床传动系统工作台传动路线如图向控制系统发出进给脉冲一一步进电机X齿轮/齿轮横向丝杠螺母向D——43——1——8o Y控制系统发出进给脉冲一一步进电机——齿轮/E5齿轮纵向丝杠螺母6——2——7o运丝部件的传动路线如图电动机联轴器——运丝筒高速旋转一一G——齿轮/齿轮齿轮齿轮丝杠螺母带动拖板一一行程开关运丝装置带910——11/12——13——14动电极丝按一定线速度运动，并将电极丝整齐地排绕在运丝筒上，行程开关控制运丝筒的正反转⑶DK7725E型线切割机床电气和脉冲电源简介机床电气柜操作面板如图脉冲宽度选择功率管选择SA1——SA2〜SA7——电压幅值选择脉冲间隔调节SA8——RP1——电压幅值指示PV1——急停按钮一一按下此键，机床运丝、水泵电机全停，脉冲电源输出切断脉冲电源参数设置脉冲宽度选择开关共分六档，从左边开始往右边分别为ti SA1第一档第二档第三档5us15us30us第四档第五档第六档50us80us120us功率管个数选择开关可控制参加工作的功率管个数，如六个开关均接通，六个功率管SA2〜SA7同时工作，这时峰值电流最大如五个开关全部关闭，只有一个功率管工作，此时峰值电流最小每个开关控制一个功率管幅值电压选择开关用于选择空载脉冲电压幅值，开关按至位置，电压为左右，按至SA875V“H”位置，则电压为左右100V改变脉冲间隔调节电位器阻值，可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔即能改变加tO RP1tO,工电流的平均值，电位器旋置最左，脉冲间隔最小，加工电流的平均值最大电压表由直流表指示空载脉冲电压幅值PV1,〜150V（）各种电加工参数的合理选择4正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工的稳定性粗加工时,应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材料去除率（即加工生产率）而精加工时,应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量，可获得加工工件较高的表面粗糙度加工电流就是指通过加工区的电流平均值，单个脉冲能量大小，主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值下列电规准实例可供使用时参考精加工:选择左面开始第一档,按至位置，幅值电压为左右,接通，调节电SA1SA875V SA

2.SA3位器加工电流在加工表面粗糙度＜RP1,

0.8〜

1.2A,Ra

2.5umo最大材料去除率加工:选择左面开始第四档,按至位置，幅值电压为左右,SA1SA8“H”100V SA2全部接通，调节加工电流控制在可获得左右的去除率（加工生产率）〜SA7RP1,4〜

4.5A,100/min（材料厚度在左右）40〜60mm大厚度工件加工（＞）幅值电压打至档,选第

五、六档，功率管开个，加工30mm:“H”SA14〜5电流材料去除率＞

2.5〜3A,30/mine较大厚度工件加工（60〜100mm）幅值电压打至高档，SA1选取第五档，功率管开4个，加工电流调至材料去除率

2.5〜3A,50〜60/min薄工件加工:幅值电压选低档,选第一或第二档，功率管开个，加工电流调至左右使SA12〜31A用时注意事项

8.a.）切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧，欠跟踪时使加工经常处于开路状态，电流不稳定，容易造成断丝，过紧跟踪时容易造成短路，也会降价材料去除率，一般调节变频进给，使加工电流为短路电流的倍左右，电流表指针略有晃动即可

0.

859.b.）改变加工的电规准，必须关断脉冲电源输出，（调整间隔电位器RP1除外），在加工过程中一般不应改变加工电规准，否则会造成加工表面粗糙度不一样机床操作步骤（老师演示）

10.⑴合上机床主机上电源开关；⑵合上机床控制柜上电源开关，启动计算机，双击计算机桌面上图标，进入线切割控YH制系统；⑶解除机床主机上的急停按钮；

（4）按机床润滑要求加注润滑油；⑸开启机床空载运行二分钟，检查其工作状态是否正常；

（6）按所加工零件的尺寸、精度、工艺等要求，在CNC-10A线切割自动编程系统中编制线切割加工程序，并送控制台或手工编制加工程序，并通过软驱读入控制系统；⑺在控制台上对程序进行模拟加工，以确认程序准确无误；⑻工件装夹；装夹工件前先校正电极丝与工作台的垂直度；选择合适的夹具，将工件固定在工作台上；选择合理的工件装夹位置，保证工件的加工区域在机床行程范围之内；根据工件图纸要求，用百分表等量具找正基准面；⑼开启运丝筒；⑩开启冷却液；（）选择合理的电加工参数；11手动或自动对刀；⑫

（13）点击控制台上的“加工”键，开始自动加工；

（14）加工完毕后，按“Ctrl+Q”键退出控制系统，并关闭控制柜电源；

（15）拆下工件，清理机床；关闭机床主机电源⑯.学生操作实验5每位学生按老师演示步骤操作一遍实验完毕，由学生清理机床及实验场所，并作好实验记录实验作业题

6.（）.简述数控电火花线切割机床工作原理；1（）数控电火花线切割加工时，如何合理选择电加工参数？2

（3）.在线切割机床的自动编程系统上，设计一个线切割加工零件图，并生成G代码程序和3B格式程序。