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线切割加工综合训练
三、实训内容及步骤： 项目1：简单图形加工
数控线切割机是加工各种精密的形状复杂的金属模具的专用机床，可加工各种硬度的金属材料，而且材料淬硬后对其切割状态更有利，适宜用它对模具作最后工序的加工，以减少淬火变形和表面氧化影响尺寸精度。本项目主要介绍简单图形的加工,并掌握线切割机床的操作步骤。
1）、操作内容
根据下图C6-1图样，加工出符合图样要求的工件
图C6-1 五角星加工
2）、工量具准备
A、刀具、工件材料 Ф0.18mm钼丝 、 Q235钢板 (厚度5mm)
B、量具 钢尺（150mm，300mm）
C、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
2 《特种加工机床操作技能实训教程》 3）、操作步骤
A、线切割机的基本操作
利用CAXA软件画图 传送机床 钼丝的安装 工件的装夹 生成代码 校正 上丝架 配比工作液 1：10～18 选择加工参数 B、主机控制元件的操作
B、开数控柜 电源开关 开机顺序： A→B→C→D→E 关机顺序： E→D→C→B→A C、加工完拆卸工件并清洗。
★注意事项：
A 、电源总开关（空气开关）接触是否良好；
B、 电源启动按钮（ON）是否能真正启动机床运转或有没有漏电现象；
C 、微机电源的启动是否有漏电现象，传输线接口是否松动，在接触良好情况下方可开机运行。 D、 在自动编程时，注意起切点与工件的相对位置。 E、 装夹工件时用手旋紧螺母即可。 F、 工件伸出支架部分要大于实际尺寸。
A、开机床总电源 C、编程及加工操作 D、开主电源开关 E、开脉冲电源开关 加工工件
《特种加工机床操作技能实训教程》
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4）、项目评价
评 分 表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 考生具备下列技能吗 学生自评 老师评价 是 否 是 否 备注 能说出线切割机床各部分的名称、结构（10） 能按照操作机床的步骤来加工工件（25） 掌握线切割加工工件的原理、注意事项（10） 掌握绘图软件进行绘制图形（25） 能按时清洁机床卫生，整理工量具（15） 能遵守车间的安全操作规程实习（15） 总体评价： 4 《特种加工机床操作技能实训教程》
5)、相关知识准备
数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部分
图C6-2 电火花线切割加工原理图
1．工作液箱 2. 储丝筒 3. 电极丝 4. 供液管 5. 进电块6. 工件 7. 夹具 8. 脉冲电源 9. 工作台拖板
通常将电极丝与脉冲电源的负极相接，工件与脉冲电源的正极相接。 线切割机床的型号
线切割机床按电极丝运动的线速度, 可分高速走丝和低速走丝两种。电极丝运动速度在8～10m/s范围内的为高速走丝, 低于0.2 m/s的为低速走丝。例如DK7725机床为高速走丝线切割机床, DK7632机床为低速走丝线切割机床, 我国常采用高速走丝线切割机床。
型号DK7725的含义如表所示。 1. 快走丝：5—12 m/s，代号为“7”； 2．慢走丝：0.1—0.5m/s，代号为“6”。 型号：D K 7 7 25 A
改进型（第一次改进）
基本参数代号（工作台横向行程为250 mm 系列代号（快走丝线切割机床） 级别代号（电火花加工机床） 机床通用特性代号（数控）
机床类别代号（电加工机床 ）
《特种加工机床操作技能实训教程》
项目2、手动碰边加工
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由于电火花加工在特种加工中是比较成熟的工艺之一，在民用，国防生产部门和科学研究中已经获得了广泛应用。通过项目一的学习我们可以知道数控线切割机不是依靠机械能利用刀具来切削工件，而是以电、热能量形式来进行加工。快走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25～2.5μm范围内，精度可达+/-0.002mm。因此，本项目主要学习的内容就是：通过手动碰边的方法，提高加工工件的精度。
1）、操作内容
根据图C6-3图样，加工出符合图样要求的工件
图C6-3 手动碰边
2）、工量具准备
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。
量具 内、外径千分尺(0～25mm/25～50mm)，杠杆百分表。
刀具 Ф0.18钼丝
材料 Ф16mm铣刀
6 《特种加工机床操作技能实训教程》 3）、操作步骤
①、校正钼丝的垂直度（参阅相关知识准备）
②、装夹工件后，用百分表校正
图C6-4 校正工件
③、手工编程（参阅任务二的相关知识准备） BBB5190GYL2 BBB2200GXL3 BBB5200GYL4 DD
④、手动碰边
转动刻度盘，让钼丝移动到铣刀处，用肉眼看缝隙的变化，反复调试，直到钼丝刚刚碰到工件即可（注：机床有自动碰边的功能，利用Ctrl+方向键可以碰任意的加工面）
⑤、操作机床
⑥、加工完拆卸工件，煤油清洗后用千分尺测量
【操作技巧】
用火花校正钼丝垂直度的时候， 丝速应调到最慢的一档，电流选择最小。
★注意事项
百分表是一种精度比较高的量具，使用时小心操作，注意保养，及时清洁，避免影响测量杆上触头的生锈或损坏，影响其精度。
《特种加工机床操作技能实训教程》
4）、项目评价
根据图样，加工出符合图样要求的工件。
2 3 4 5 6 2±0.02 粗糙度Ra3.2 工件完整 安全文明操作 10 10 10 20 1 5±0.01 序号 考 核 内 容 配 分 50 超差0.01扣5分 超差0.01扣3分 降一级扣2分 酌 情 扣 分 酌 情 扣 分 评 分 标 准 自 测 老师测 扣分 总得分 7
评 分 表 5）、相关备
百使用
知识准分表的
用百分表校正或测量零件时，如图所示。应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件表面接触时，测量杆应有0.3～1mm的压缩量，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，检查指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后，再开始测量或校正零件的工作。如果是校正零件，此时开始改变零件的相对位置，读出指针的偏摆值，就是零件安装的偏差数值。
8 《特种加工机床操作技能实训教程》 图C6-5 百分表
《特种加工机床操作技能实训教程》
项目3、跳步加工
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模具线切割加工中的“工艺孔”是指为了保证最终的加工结果更好地满足图纸的要求而在线切割加工的特定工序阶段(加工之前或加工之中)所作出的具有一定形状和大小的孔。基于线切割加工的特点及测量方便等方面的考虑，线切割加工中所采用的“工艺孔”通常可以采用圆形、正方形或其他多种形状。本项目将对线割机加工中的跳步加工项目进行学习。
1）、操作内容
根据C6-7图样，加工出符合图样要求的工件
图C6-6 跳步加工的实物图
图C6-7 多型孔零件图
10 《特种加工机床操作技能实训教程》 2）、工量具准备
刀具 Ф0.18mm钼丝
工件材料 Q235钢（规格350x450x20）
量具 钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、
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
机床设备 钻床
3）、操作步骤
①、在工件材料上，按照图样的尺寸要求，用钻床在已划好线的位置上分别钻3个Φ8mm的孔，并做好记号，并先加工较小的型孔，再加工较大的型孔，以避免最后加工小孔时将孔距误差带到小孔上，形成小孔的穿丝预孔不在小孔有效范围内，从而导致无法加工的现象产生。
图C6-8 钻孔
②、拆开储丝筒上的钼丝，把钼丝穿在基准孔再装在储丝筒后，启动机床自动找中心功能；
图C6-9 自动找正
《特种加工机床操作技能实训教程》
③、AUTOP绘图编程（参阅AUTOP绘图软件的相关知识准备） ④、加工顺序：
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先加工A基准孔 → 加工完暂停拆丝 → 跳步 → 穿丝在B → 孔中在继续加工 → 加工完暂停拆丝 → 跳步 → 穿丝在C孔中继续加工
引入、引出线
图C6-10 加工顺序示意图
★注意事项
1）、加工完A基准孔后跳步时请按机床暂停键，如按错其他键（停止键）时再退回上一个孔进行对中，将影响测量精度；
2）、每一次跳步之前都应该暂停拆丝，否则将损坏工件材料的完整。
引入、引出线引入、引出线4）、项目评价
图C6-11
12 《特种加工机床操作技能实训教程》
1 2 3 4 5 6 7 8 90±0.02 评 分 表 配 分 10 评 分 标 准 自 测 扣总序号 考 核 内 容 老师测 分 得分 超差0.01扣3分 超差0.01扣3分 超差0.01扣3分 超差0.01扣3分 超差0.01扣3分 降一级扣2分 酌 情 扣 分 酌 情 扣 分 40±0.02（2处） 20 φ50±0.02 R40±0.02 140±0.05 粗糙度Ra3.2 工 件 完 整 安全文明操作 10 10 10 10 10 20
5）、识准备
相关知
①多型孔零件切割时线径补偿的应用
在数控切割加工中，由于数控装置所控制的是电极丝的行走轨迹，而实际加工轮廓却是由丝径外圆和被切金属产生电蚀作用而形成的。和数控铣床加工轮廓时需要考虑补偿一样，线切割加工时也必须考虑这一尺寸偏差，这在切割加工中称之为线径补偿。
其值通常为：f=丝半径+单边放电间隙（+精加工余量）
同样，线径补偿的编程控制也有编程预补偿和机床补偿两种方法。在编程预补偿和机床补偿两种方式中，采用机床自动补偿更具有灵活性。若线径改变后需要变更一个偏移量，只需改变补偿量的大小的设定；对整个轮廓轨迹重新补偿计算工作，则由机床数控装置自动完成，更改过程简单方便。事实上，对于冲模零件的线切割加工后，采用机床补偿的方法相当方便。只需要按冲件图形尺寸编出一个程序，输入到机床控制系统中，以后再加工时再根据需要给定补偿量，再适当修改一下切入的程序段，即可分别加工出凸凹模及卸料板、固定板等的型孔。但是，如果采用编出预补偿，每变更一个偏移量值就必须对整个轮廓轨迹重新进行补偿编程计算，并且还需要重新将程序输入到数控装置中，因此工作量非常大。多型孔零件在用3B程序格式的高速走丝机床上通常都是在一次装夹的基础上采用各型孔独立编程加工的处理方法。如图是多型孔零件切割时各位置补偿需求的大致处理情况，
《特种加工机床操作技能实训教程》
图C6-12 补偿示意图
②、数控线切割机床自动找中心的功能
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引入、引出线跳步线（不补偿）引入、引出线跳步线（不补偿）引入、引出线引入线加载补偿引出线取消补偿自动找中心即自动定位找到孔的中心。和找端面的原理相同，也是利用丝与工件间的短路信号进行检测定位的。 找孔中心时，系统将自动先后对X、Y两轴的正负方向分别进行定位，根据某轴的正负两方向定位找正的位置值自动计算平均值并定位在其中间的位置处，则X、Y两轴的中间位置就是孔的中心。通常以先选的轴方向开始进行自动找中心(另一轴不再需要人工干涉)。事实上，精确定位找中心只是在对每一孔壁方向进行定位时采用和精找端面一样的反复多次定位的方法，整体上还是采用粗找中心的方法。在加工多型孔的时候也需要运用到机床的自动找中心的功能，以较小的型孔作为基准来加工其他的型孔。
Y2X1X2Y1图C6-4
图C6-13 机床自动找正示意图
14 《特种加工机床操作技能实训教程》 项目4、冲裁模加工
特种加工中的数控精密电火花加工是现代模具加工的有力补充和延伸，是各类模具制作中都不可缺少的重要加
工方法，并正向着精密化、智能化方向发展。在特殊加工场合，只要编制正确的程式，采用合理的加工方法，就可以实现设计制造中的特殊要求，生产出特殊的模具产品。在学习了前五个项目的基础上，本项目将进行综合的训练。
1）、操作内容
根据图样，加工出符合图样要求的工件
图C6-14 冲裁模加工
2）、工量具准备 刀具 0.18mm钼丝
工件材料 Ф Q235钢（规格80x80x10）
量具 钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、内外径千分尺（0～25mm/25～50mm）、
杠杆百分表
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
机床设备 钻床
《特种加工机床操作技能实训教程》
3）、操作步骤
①、装钼丝后校正钼丝的垂直度 ②、装夹工件，用百分表校正 ③、绘图编程，生成程序
④、在工件材料上先加工凸模，加工完检测精度 ⑤、拆钼丝后穿在已钻好的小孔里进行对刀 ⑥、计算补偿值输入电脑，加工凹模
⑦、凹模加工完用煤油清洗、擦干，进行配合
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★注意问题
①、在加工前务必用外径千分尺测量钼丝的直径，否则将影响补偿量的给定，导致尺寸不合格。
②、工件因配合的关系需要倒圆角。除此，在配合的时候请保证配合面的清洁，避免因金属屑的残留导致在配合时发生摩擦，间隙变大，影响配合精度。 4）、项目评价
评 分 表 序号 1 2 3 4 考生具备下列技能吗 掌握冲裁模的加工过程（50） 会计算凸凹模的补偿量(15) 熟悉机床操作(25) 检测工件精度(10) 学生自评 老师评价 是 否 是 否 备注 总体评价: 5)、相关知识准备
（1）、冲裁模的间隙控制
加工冲裁模的凸、凹模时，应考虑电极丝半径r，电极丝与工件间的单面放电间隙电及凸模与凹模间的单面配合间隙配。首先应明确的是：当用线切割机床切割凸模外形时，丝中心的轨迹应是在凸模外形基础上沿周边均匀增大一个线径补偿量f，即 + f(正偏移)；切割凹模孔时，丝中心的轨迹应是在凹模孔形基础上沿周边均匀减小一个线径补偿量f，即−f(负偏移)。线径补偿量f = r + 电。
①、当加工冲孔模具时(即冲后要求保证孔的尺寸)，由于冲孔凸模的尺寸基本上和工件孔的尺寸一致，而冲孔凹模的尺寸应该是冲孔凸模加上配。若以加工直径为d的圆孔为例，则：
16 《特种加工机床操作技能实训教程》 加工凸模时钼丝中心轨迹尺寸d丝凸应为：d丝凸= d + 2f = d + 2(r + 电)= d+ 2f凸 加工凹模时钼丝中心轨迹尺寸d丝凹应为：d丝凹=d + 2配−2f =d −2(f - 配)= d −2f凹 即：
加工冲孔凸模时应该考虑的线径补偿量为：f凸= f = r + 电
加工冲孔凹模时应该考虑的线径补偿量为：f凹= f −配= r + 电− 配
②、当加工落料模时(即冲后要求保证冲下的工件尺寸)，此时，落料凹模由工件的尺寸确定，落料凸模则是落
料凹模的尺寸减去配 。若以加工直径为D的圆外形为例，则
加工凹模时丝中心的轨迹尺寸D丝凹应为：D丝凹= D−2f = D−2( r +电 )= D−2f凹 加工凸模时丝中心的轨迹尺寸D丝凸应为：D丝凸=D−2配+ 2f =D +2(f−配)= D + 2f凸 即：
加工落料凸模时应该考虑的线径补偿量为：f凸= f −配= r + 电−配
加工落料凹模时应该考虑的线径补偿量为：f凹= f = r + 电
③、对于凸模固定板和卸料板而言，其线径补偿量的确定原则和凹模类似。若卸料板与凸模间的单边配合间隙为卸(卸料板的单边尺寸比凸模大卸)，凸模固定板与凸模间的单边配合过盈量为固(设固定板的单边尺寸比凸模小固)，则：
对冲孔模具： f卸= r + 电−卸 f固= r + 电+ 固 对落料模具： f卸= r + 电+配 −卸
在冲裁模具配作加工时，各主要零部件的线径补偿量设置如下图所示。只要熟知各零件相对的线径补偿量关系，无论是采用人工补偿编程加工还是机床自动补偿，或者是利用微机自动编程，都能够正确地设置而获得所需的程序。
f固= r + 电+ 配+ 固
《特种加工机床操作技能实训教程》
图C6-15
冲裁模配作时各零件的线径补偿量设置
(a) 冲孔模具； (b) 落料模具
（2）、装夹要点
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RR＋f电凸模R＋配－f电ff＝r＋r配电极丝配凹模孔f凹＝f－配fR凹R凹－f凹模孔fR凸＝R凹－配R凹－配＋fff凹＝f配f凸＝f－配R＋卸－f卸卸料板孔f卸＝f－卸f固f固＝f＋固f固定板孔R凹－配＋卸－f卸卸料板孔f卸＝f－卸＋配fR－固－fR凹－配－固－f固固定板孔f固＝f＋固＋配f(b)(a) ① 、由于线切割加工多为工件的最后一道工序，因此工件外形大多具有规则的外形，可选一个适当的面作为工件的工艺基准面。对基准面应当仔细清除其表面的毛刺及污物锈蚀点等，以免影响定位精度。
② 、当工件型腔与外形位置精度要求较高时，应选定一基准边(或基准孔)供找正时使用。 ③ 、根据型腔及工件材料的状态，选择适宜位置打穿丝孔，并记住穿丝孔对校准边的坐标位置。
④ 、根据型腔特点及工件材料热处理状态，选择好切割路线(如下图C6-16所示)。一般应将图形最后切割
部位尽量靠近装夹部位。例如，在整块毛坯上切割工件时，坯料的边角处变形较大(尤其是淬火钢和硬质合金)，因此确定切割位置时，应避开坯料边角，或使型腔距各边角位置大致相同。若变形问题不突出，则可按图纸的尺寸标注确定切割路线为顺时针或逆时针。
KJH(a)夹压端ALICFGBDECDF(b)ABEKHG(c)I夹压端LJ夹压端图C6-16
18 《特种加工机床操作技能实训教程》 （3）、编程相关知识
①、公差尺寸的编程计算法——中差尺寸
中差尺寸 = 基本尺寸 + ( ) ） 例 1：槽
0。04320。02的中差尺寸为： 32 + (
0。040。022) = 32.03 ) = 8.49
) = 24.38
例 2：半径为
000.020.028.5的中差尺寸为： 8.5 + (2例 3：直径为φ
000.240.2424.5的中差尺寸为: 24.5 + (2其半径的中差尺寸为: 24.38／2=12.19
②、间隙补偿量 f 间隙补偿量的确定方法
图C6-17 间隙补偿
当考虑电极丝中心轨迹后，其圆弧半径比原图形半径增大时取+f，否则半径减小时取-f；对于直线段，当考虑电极丝中心轨迹后，使该直线段的法线长度P增加时取+f，减小时则取-f。加工凹模时,钼丝中心轨迹是在轮廓线内，故间隙补偿量取负值（-f）；反之，加工凸模时间隙补偿量取正值（+f）。
A．电级丝半径r丝的确定：r丝 =
B．电极丝和工件之间的单边放电间隙δ电
如果采用高速线切割机加工，则单边放电间隙常取定值0.01mm；若使用低速慢走丝线切割机加工时，应根据加工精度(粗、精加工)要求而定，可参照使用设备的说明书给出。
C．单边冲裁间隙δ配的计算
单边冲裁间隙大小与冲压件的厚度（T）有关，一般取冲压件厚度（T）的4%，即：δ配 = T × 4%
d丝2
《特种加工机床操作技能实训教程》
项目5、锥度加工
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锥度是指圆锥的底面直径与锥体高度之比，如果是圆台，则为上、下两底圆的直径差与锥台高度之比值。数控线切割机在加工锥度零件时，如按照逆时针方向切割时取正角度，工件则上小下大(正锥);取负角度则工件上大下小 (倒锥)；顺时针则相反。本项目将对正锥度的零件进行加工。
1）、操作内容
根据C6-18图样，加工出符合图样要求的工件
2）、工量具准备
刀具
工件材料 Q235
量具
工具
图C6-18 正锥度的工件
Ф 0.18mm钼丝
钢（规格100x100x30） 钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、 一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件 20 《特种加工机床操作技能实训教程》 3）、操作步骤
操作内容，请按图样尺寸加工锥度为1°的工件
图C6-19
①、数控编程（参阅ISO编程的相关知识） 如图左锥度加工的ISO代码程序
N10 T84 T86 G90 G92X0.000 Y0.000； 开冷却液，开走丝，绝对坐标，当前点坐标为(O，O) N12 G01 X9.900 Y0.000； 直线，终点坐标为(9.9，0) N14 G28 A1.000； 左锥度加工，斜角为1°
N16 G03 X9.900 Y0.000 I-9.900 J0.000； 逆圆，终点(9.9,0)，圆心对起点(-9.9,0) N18 G27； 锥度关
N20 G01 XO.000 YO.000； 直线，终点(0，0)
N22 T85 T87 M02； 关冷却液，关走丝，程序结束
②、拆钼丝后把钼丝穿在预先钻好的小孔内进行对中。对中后，将测得的基准面高、丝架距、工件厚度输入机
床再传输程序；
③、然后是开总电源开关、机床开关、油泵开关、马达开关、高频开关后开始加工
④、加工完关闭全部电源开关按钮，拆卸零件后进行检测。然后实测锥度圆柱体的上下直径，输入电脑即可自动计算出精确的丝架距和基准面高。
★注意事项
1）、注意锥度加工中基准面和丝架距的校正计算。因为基准面和丝架距准确与否，直接影响锥度加工的精度 2）、锥度加工出来的工件有“正锥度”和“负锥度”之分，在输入参数的时候，主要看加工的方向和加工的锥度设定。
《特种加工机床操作技能实训教程》
4）、项目评价 序号
1
2
3
4
5
6 7
8 5）、相关备
锥度加工的实现机理
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评 分 表 考 核 内 容 配 分 自 测 总得分 老师测 扣分 粗糙度Ra3.2 工 件 完 整 安全文明操作 10 10 10 懂得锥度加工的加工特点、15 加工工艺 会计算锥度 能够设定加工方向、锥角大小 掌握ISO的编程 能够测量基准面高、丝架距并进行校正 20 15 10 10 知识准
要在线切割加工中实现锥度切割，就应想办法让电极丝能相对于工件面产生倾斜，而不再是传统的垂直穿越。当然，丝与工件面间的倾斜不能是保持某一固定的倾斜方向状态，因为这样的话，最多只能是在某一方向面上割出锥度，而当改变加工方向面后则可能得不到锥度，或所得到得锥度不是所期望的。真正的锥度切割应是能自动地根据所加工的方向面随时改变其倾斜方向，以保证所加工出的锥度工件在锥度范围内的每一个横截面的形状都应是按一定比例缩放得到的。就如图中圆锥台零件和棱锥台零件所示的一样，在不同的方位上丝产生相对应的倾斜，但丝和垂直面的倾斜角度基本上是保持恒定的。
图C6-20 零件锥度切割的概念
22 《特种加工机床操作技能实训教程》
（1）、实现锥度的切割加工可通过控制上下丝架导向器按一定程序轨迹移动来实现。根据机床的结构布局安排，
可有如下图C6-21所示的三种实现方式。
方式1：上丝架可动，下丝架不动，如图(a)所示。 方式2：下丝架可动，上丝架不动，如图(b)所示。 方式3：上、下丝架都可动，如图(c)所示。
(a)(b)下导向点下丝架移动范围下丝架移动范围(c)丝倾斜丝倾斜上导向点丝倾斜上丝架移动范围上丝架移动范围图C6-21 锥度切割的三种实现方式
其中，方式3的结构很复杂，很少采用，只有在需要特别大的加工锥度的情况下，才按方式3设计制造。方式1和2的结构复杂程度相当，主要就是看操作使用的环境场合的需要而设计制造。
锥度加工控制范围主要受到可动丝架导向器的移动行程的限制，本机床是按使用圆形导向器时最大切割锥度为10来设计的。此时，要求上丝架的U、V轴向最大行程不得小于12.5 mm。本机床根据采用的上下导向器形状的不同而有两种加工锥度范围。用V型导向器时可加工小锥度角，其加工锥度范围为1.5。当需要加工大锥度角时需用圆形导向器，其加工锥度范围为5。V型槽导向器与圆形导向器可简单地进行更换，先更换上圆形导向器后，按照上丝架双向可动极限行程范围，找到各轴向的行程中间点。再以此点位来调装固定下圆形导向器，然后再返回来调整U、V轴进行校丝垂直操作，最后从找好的U、V原点处确认各向行程不小于12.5 mm；否则，将会在切割10°的大锥度时产生超程报警。
（2）、锥度加工数据的设定
可在MDI方式下由功能按钮“功能设定(SET)”的第4页中设定锥度加工所需的各种数据。若不设定这些数据，即使程序中有丝倾斜的指令，也不能进行锥度加工。这些数据包括：
A、加工方式：锥度加工时，设定为“1”；垂直加工时，设定为“0”；锥度加工带画图方式时，设定为“2”。 B、工件面高度I：设定工件面的高度。在指定的工件面高度的面上，程序的尺寸与工件的尺寸相同，如下图所示。
《特种加工机床操作技能实训教程》
23
上导向面ML
画图面工件面工件I工件安装基面25.3
下导向面V形导槽27S圆形导槽图C6-22 锥度参数的设定
C、上导向面高度：设定上导向面的高度。在V型槽导向的情况下，从上导向滑块上的刻度尺上所读得的值再加上1 mm，便是所设定的数字。
D、速度控制面高度：指定程序指令速度的面。在这个面上，丝的移动速度与指令速度相等，一般设在锥度加工部分的最上面至最下面之间的某高度面上。
D、下导向面高度：用于设定下导向面离工件安装台的距离。若不搭桥板，以当前工件安装基准台面为准。对V型导向器而言，这一距离已于出厂时便已测出，S=23 mm。对圆形导向器而言，这一距离应为27 mm。当更换导向器时，应用参数设定的番号167来更改此设定。
以上各高度均是以工件安装台为基准来设定的，以上导向的方向为正，设定值以当时设定的输入单位系设定。
(3)、 锥度加工的编程
从前述可知，锥度加工即是在丝垂直加工的基础上，同时有了上丝架的U、V坐标轴移动。但在程序中是无法直接指令U、V轴的，我们在程序中只能指令丝倾斜的角度和倾斜方向，U、V轴的移动是由数控装置根据这些数据和锥度加工设定的各控制面高度数据来自动计算并控制实施的。也就是说，要实现锥度加工，必须要进行锥度加工数据设定和程序中指令丝倾斜两方面内容的结合才行。锥度加工的程序指令形式基本上和线径补偿指令的形式相似。有倾斜方式和倾斜角度两个内容。
G50——丝倾斜取消方式，即丝垂直加工方式，是电源投入时的缺省方式。 G51——丝倾斜左方式。上导向在程序面指定通路行进方向的左侧移动。 G52——丝倾斜右方式。上导向在程序面指定通路行进方向的右侧移动。
J速度控制面24 《特种加工机床操作技能实训教程》
丝倾斜角度由地址T指令，有小数点时角度单位为1°，无小数点时角度设定单位为0.001°，最大指令000°。角度值是以从垂直位置起的偏角进行指令，无论是左倾还是右倾，都用正值指令；若为负值指令，则左右倾斜交换。可在丝倾斜方式指令前或统一程序段中指令倾斜角度，还可在程序中途变更倾斜角度。
(a)(b)下导向面下导向面G50—G52程序面G50上导向面上导向面G51程序面图C6-23 锥度切割时丝的倾斜状况
(a) 引入加载；(b) 引出卸载
（4）、 在锥度加工编程中应注意如下问题：
①、锥度加工可以和线径补偿同时使用。
②、一般锥度加工的编程同样应该有一个引入加载和引出卸载的过程。 ③、在锥度加工方式中，若指令了无移动量的程序段时，丝倾斜将取消。
④、锥度加工中，一般可在直线与直线相交，直线与圆弧或圆弧与圆弧圆滑相接的形状上正常进行，而在直线与圆弧或圆弧与圆弧相交的形状上将得不到指令角度的加工面。
⑤、尖角时，下导向与上导向的偏差变大，此时上导向丝架有可能超程。因此，有必要对零件图形进行尖角修圆处理。如下图是这两种方式的实施效果，其区别在于尖角修圆时为圆锥状过渡，而用锥度拐角时则为斜圆柱状过渡。
图C6-24 尖角修圆和拐角过渡的实现
工件上表面斜圆柱状拐角工件下表面锥度拐角R指令工件上表面锥状拐角尖角处上丝架行程过大可能产生超程工件下表面尖角修圆《特种加工机床操作技能实训教程》
项目6、异形件加工
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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。
1）、操作内容
根据C6-25图样，加工出符合图样要求的工件
2）、工量具准备
刀具
工件材料
量具
工具
图C6-25 加工的实物图
图C6-26 加工的平面图
Ф0.18mm钼丝 Q235钢（规格80x80x10） 钢尺（150mm，300mm）、游标卡尺（0～125mm）、内外径千分尺（0～25mm/25～50mm）、
杠杆百分表
一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件
26 《特种加工机床操作技能实训教程》 3）、操作步骤
根据下列图样要求进行加工
图C6-27 上、下异形零件平面图 图C6-28 上下异形实体图
（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）、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] 。
操作顺序：-→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。
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（3）、 编制 Φ28mm 圆的线切割加工程序。
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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 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 :0.1mm(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”。 图C6-29 编出Φ28mm圆形 如图C6-29所示，文件程序内容如下: N1: B0 B0 B8900 GY L4 起割线 N2: B0 B14100 B8288 GX NR2 a-b N3: B8288 B11407 B7050 GY NR2 b-c N4: B13410 B4357 B8714 GY NR2 c-d 28 《特种加工机床操作技能实训教程》 N5: B13410 B4357 B5122 GX NR3 d-e N6: B8288 B11407 B8288 GX NR3 e-f N7: B0 B14100 B8288 GX NR4 f-g N8: B8288 B11407 B7050 GY NR4 g-h N9: B13410 B4357 B8714 GY NR4 h-i N10:B13410 B4357 B5122 GX NR1 i-j N11:B8288 B11407 B8288 GX NR1 j-a N12:B0 B0 B8900 GY L2 退出线 DD （4）、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 、j 10 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C6-30 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C6-30所示。 文件程序内容如下: N1: B0 B0 B2866 GY L4 起割线 N2: B8876 B7917 B8876 GX L3 A-B N3: B10273 B5995 B10273 GX L3 B-C N4: B4788 B10888 B10888 GY L4 C-D N5: B2527 B11623 B11623 GY L4 D-E N6: B11834 B1188 B11834 GX L1 E-F N7: B11834 B1188 B11834 GX L4 F-G N8: B2527 B11623 B11623 GY L1 G-H N9: B4788 B10888 B10888 GY L1 H-I N10:B10273 B5995 B10273 GX L2 I-J N11:B8876 B7917 B8876 GX L2 J-A N12:B0 B0 B2866 GY L2 退出线 DD 4）、项目评价 《特种加工机床操作技能实训教程》 29 评 分 表 序号 考 核 内 容 配 分 自 测 老师测 扣分 总得分 1 2 3 4 5 6 7 8 粗糙度Ra6.3 工件完整 规范操作 懂得异形件加工特点、加工工艺 合理装夹工件 快速校正钼丝 掌握异形件的数控编程 能够调节加工参数 15 10 10 10 10 10 20 15 5）、相关知识准备 ①、 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。 ②、上、下异形零件的线切割加工工艺要求。 A、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。 B、 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 30 《特种加工机床操作技能实训教程》 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。 ③、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。 A、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。 B、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。 C、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。 D、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。 E、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。 F、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。 ④、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。如图C6-31所示。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容