文档介绍：第三节电火花线切割控制系统 和编程技术线切割控制系统线切割数控编程要点自动编程一、线切割控制系统控制系统是进行电火花线切割加工的重要环节。控制系统的稳定性、可靠性、控制精度及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工人的劳动强度。控制系统的主要作用是在电火花线切割加工过程中,1)按加工要求自动控制电极丝相对工件的运动轨迹2)自动控制伺服进给速度,来实现对工件的形状和尺寸加工。即当控制系统使电极丝相对于工件按一定轨迹运动时,同时还应该实现进给速度的自动控制,以维持正常的稳定切割加工。前者轨迹控制靠数控编程和数控系统,后者是根据放电间隙大小与放电状态自动控制的,使进给速度与工件材料的蚀除速度相平衡。电火花线切割机床控制系统的具体功能包括:(1)轨迹控制即精确控制电极丝相对于工件的运动轨迹,以获得所需的形状和尺寸。2)加工控制主要包括对伺服进给速度、电源装置、走丝机构、工作液系统以及其它的机床操作控制。此外,失效、安全控制及自诊断功能也是一个重要的方面。电火花线切割机床的轨迹控制系统现在已普遍采用数字程序控制,并已发展到微型计算机直接控制阶段。数字程序控制(NC控制)电火花线切割的控制原理是把图样上工件的形状和尺寸编制成程序指令,一般通过键盘或磁盘,输给计算机,计算机根据输入指令控制驱动电动机,由驱动电机带动精密丝杆,使工件相对于电极丝作轨迹运动。图3-13所示为数字程序控制过程框图。数字程序控制方式是根据图样形状尺寸,编程后用计算机控制加工。只要计算机的运算控制精度较高,就可以加工出高精度的零件,而且生产准备时间短,机床占地面积少。目前高速走丝电火花线切割机床的数控系统大多采用较简单的步进电动机开环系统,而低速走丝线切割机床的数控系统则大多是伺服电动机加码盘的半闭环系统,仅在一些少量的超精密线切割机床上采用了伺服电动机加磁尺或光栅的全闭环数控系统。。用数控技术来控制直线和圆弧轨迹的方法,有逐点比较法、数字积分法、矢量判别法和最小偏差法等等。每种插补方法各有其特点。高速走丝数控线切割大多采用简单易行的逐点比较法。目前的线切割数控系统,X、Y两个方向不能同时进给,只能按直线的斜度或圆弧的曲率来交替地一步一个微米地分步“插补”进给。采用逐点比较法时,X或Y每进给一步,每次插补过程都要进行以下四个节拍:第一拍:偏差判别。判别加工坐标点对规定几何轨迹的偏离位置,然后决定拖板的走向。一般用F代表偏差值,F=0,表示加工点恰好在线(轨迹)上。F>O,加工点在线的上方或左方,F<O,加工点在线的下方或右方,以此来决定第二拍进给的轴向和方向。第二拍:进给。根据F值控制某坐标工作台沿+x向或-x向;或+y向或-y向进给一步,向规定的轨迹靠拢,缩小偏差。第三拍:偏差计算。按照偏差计算公式,计算进给一步后新的坐标点对规定轨迹的偏差F值,作为下一步判别走向的依据。第四拍:终点判断。根据计数长度判断是否到达程序规定的加工终点。若到达终点,则停止插补,否则再回到第一拍。如此不断地重复上述循环过程,就能加工出所要求的轨迹和轮廓形状。在用单板,单片机或系统计算机构成的线切割数控系统中,进给的快慢,是根据放电间隙的大小,采样后由压—频转换变频电路得来的进给脉冲信号,用它向CPU申请中断。CPU每接收一次中断申请,就进行上述四个节拍运行一个循环,决定X或Y方向进给一步,然后通过并行I|O接口芯片,,对节省准备工作量、提高加工质量有好处,主要有下列几种。(1)进给控制能根据加工间隙的平均电压或放电状态的变化,通过取样、变频电路,不定期地向计算机发出中断申请,自动调整伺服进给速度,保持某一平均放电间隙,使加工稳定,提高切割速度和加工精度。(2)短路回退经常记忆电极丝经过的路线。发生短路时,改变加工条件并沿原来的轨迹快速后退,消除短路,防止断丝。(3)间隙补偿线切割加工数控系统所控制的是电极丝中心移动的轨迹。因此,加工有配合间隙冲模的凸模时,电极丝中心轨迹应向原图形之外偏移进行“间隙补偿”,以补偿放电间隙和电极丝的半径,加工凹模时,电极丝中心轨迹应向图形之内“间隙补偿”。(4)图形的缩放、旋转和平移利用图形的任意缩放功能可以加工出任意比例的相似图形;利用任意角度的旋转功能可使齿轮、电机定转子等类零件的编程大大简化;而平移功能则极大地简化了跳步模具的编程。(5)适应控制在工件厚度变化的场合,改变规准之后,能自动改变预置进给速度或电参数(包括加工电流、脉冲宽度、间隔),不用人工调节就能自动进行高效率,高精度的加工。(6)自动找中心使孔中的电极丝自动找正后停止在孔中心处。(7)信息显示可动态显示程序号、计数长度等轨迹参数,较完善的采用C