在普通線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)螺旋加工的方法

愛上老虎

　　普通線切割機(jī)床是一種典型的二軸聯(lián)動(dòng)型數(shù)控機(jī)床，一般只能用作各種二維圖形的切割加工，其加工工藝范圍較為狹窄。如何拓寬普通線切割機(jī)床的加工工藝范圍，以使其能更好地滿足客觀生產(chǎn)需要，一直是廣大線切割用戶所關(guān)注的問題。本文基于作者多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)具體介紹在普通線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)螺旋加工的方法。

　　一：螺旋運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)
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    螺旋運(yùn)動(dòng)是由直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種基本運(yùn)動(dòng)合成的。要在普通線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)螺旋加工，我們除了要利用線切割機(jī)床其中的一軸（X軸或Y軸）獲得直線運(yùn)動(dòng)外，還必須利用另一軸（Y軸或X軸）及必要的輔助裝置使工件轉(zhuǎn)起來。步驟如下：

, a; v! V& ^+ l　　1．  根據(jù)現(xiàn)有的線切割機(jī)床所用的步進(jìn)變速裝置（包括變速箱和步進(jìn)電機(jī)）的型號(hào)直接到生產(chǎn)廠家去另購(gòu)一套或者自己制作一套。如果是自己制作的話，各主要參數(shù)（包括步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)和變速箱的速比）最好同原來的一致，這樣可以簡(jiǎn)化以后具體加工時(shí)的程序編制問題。同時(shí)還要注意：
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, @- \# o4 m2 A6 y　　（1）變速箱內(nèi)各嚙合齒輪間應(yīng)實(shí)現(xiàn)無間隙嚙合，為保證加工精度，絕對(duì)不容許有反向間隙存在。通常可采用如圖一所示的雙片薄齒輪疊加并在中間加拉力彈簧的結(jié)構(gòu)來消除齒輪嚙合間隙。

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. g: L% U( W1 }* E6 v9 R6 |4 X- U$ `( I　　（2）齒輪變速箱箱體的前、后、上、下、左、右六個(gè)面間要做到相互垂直，變速箱內(nèi)各軸間要保證相互平行并垂直于前后兩個(gè)面，以滿足具體加工時(shí)工件的校準(zhǔn)及準(zhǔn)確定位的需要。
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　　（3）輸出軸端部結(jié)構(gòu)的制作應(yīng)有利于工件的快速、準(zhǔn)確定位。

$ {% Q6 I4 J' W; F- }+ s0 B　　2．  將以上所準(zhǔn)備好的步進(jìn)變速裝置按圖二所示固定到線切割機(jī)床的工作臺(tái)上。在固定之前用千分表對(duì)變速箱體作校正以保證步進(jìn)變速裝置的輸出軸同機(jī)床的X軸平行。將原線切割機(jī)床Y軸步進(jìn)電機(jī)的連線（四根）斷開，用接線樁頭連接到新步進(jìn)電機(jī)上。注意連接的正確性，否則，步進(jìn)電機(jī)無法正常工作。
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　　3．  測(cè)試一下新裝的步進(jìn)變速裝置的工作情況。在控制器中輸入一簡(jiǎn)單程序如：B0 B0 B4000 GYL2,看看其轉(zhuǎn)動(dòng)是否平穩(wěn)，各齒輪的嚙合情況是否理想，并在齒輪上加注潤(rùn)滑油。一般應(yīng)以齒輪間嚙合無間隙、無噪音，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、靈活為準(zhǔn)。考慮一下要想使工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，應(yīng)輸入的記數(shù)長(zhǎng)度是多少？工件的旋轉(zhuǎn)方向如何控制？
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　　二：編程及加工
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圖   三

                  
　　如圖三所示為一生產(chǎn)剃須刀螺旋滾刀零件所用模具的型腔件。圖紙要求在圓柱體上加工出十條長(zhǎng)25mm,寬0.12mm，相對(duì)轉(zhuǎn)角為90度的螺旋槽。顯然，采用常規(guī)的加工方法是無法實(shí)現(xiàn)的。

　　現(xiàn)在，我們利用以上的裝置采用線切割的方法來完成加工。

　　首先，將工件固定到步進(jìn)變速裝置的輸出軸上，并保證工件的旋轉(zhuǎn)中心與輸出軸的軸心一致。我選擇了把輸出軸的端部做成6.00mm凸臺(tái)以與工件6.00mm內(nèi)孔相配的方式(如圖二所示)。考慮到螺旋槽的寬度為0.12mm(此槽系螺旋滾刀的刀片定位所用槽)及線切割加工時(shí)的放電間隙，采用直徑為0.1mm的電極絲。

　　接著，對(duì)工件進(jìn)行分中，確保電極絲穿過工件中心。
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8 p7 z" k, O$ ~  n0 n4 |& U　　再接下來就可以輸入程序進(jìn)行加工了。以現(xiàn)在較常用的采用螺距為4mm的滾珠絲杠的機(jī)床為例，考慮到輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，程序記數(shù)長(zhǎng)度為4000單位，現(xiàn)在的相對(duì)螺旋轉(zhuǎn)角為90度，即要求轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周，所以，切割每條螺旋槽時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)所需的記數(shù)長(zhǎng)度為1000單位。故程序如下：
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1 J2 t, N" H7 a' B/ Y* m+ ~1．B25000 B1000 B25000 GXL4     （切割程序）
2．B25000 B1000 B25000 GXL2     （回退程序）
7 ^. a9 _! l( r6 o, r: W/ V3．B0 B0 B400 GYL2               （分度程序）
" H. v) @' H8 X4 y- E7 W6 W7 ~4 r* O4．B25000 B1000 B25000 GXL4     （切割程序）
5．B25000 B1000 B25000 GXL2     （回退程序）
6．B0 B0 B400 GYL2               （分度程序）
! G8 S2 d8 y" K8 j7．B25000 B1000 B25000 GXL4     （切割程序）
5 a7 ]! a) |5 f9 r' M/ P8． B25000 B1000 B25000 GXL2    （回退程序）
       9． B0 B0 B400 GYL2              （分度程序）
& [$ Z/ l! R% e  R1 u1 r2 Q10．B25000 B1000 B25000 GXL4    （切割程序）
11．B25000 B1000 B25000 GXL2    （回退程序）
12．B0 B0 B400 GYL2              （分度程序）
3 ]- G7 j& y" J13．B25000 B1000 B25000 GXL4    （切割程序）
  D+ X0 j9 N/ g! ?2 N3 ~% ]14．B25000 B1000 B25000 GXL2    （回退程序）
4 R8 g) g) S9 R: z（程序完畢，其實(shí)，工件轉(zhuǎn)動(dòng)半周即可完成整個(gè)加工）

4 M( l, O! k# u8 @! _; T　　最后，利用以上程序?qū)ぜM(jìn)行加工，可以方便地得到圖紙要求的結(jié)果。當(dāng)然，加工過程中還要注意加工電流、加工速度的穩(wěn)定性，電極絲回退過程中最好把高頻關(guān)掉以防止重復(fù)切割而使螺旋槽的寬度變大。
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, k, R, [3 @6 L. C1 ~0 Q" o　　三：結(jié)束語(yǔ)

/ R* l5 e" S5 s9 u　　上述螺旋加工方法的實(shí)現(xiàn)，大大拓寬了普通線切割機(jī)床的加工工藝范圍，從而使普通線切割機(jī)床能更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。本人從事線切割加工相關(guān)工作多年，在此期間，利用上述方法已多次成功解決有關(guān)螺旋型工件的線切割加工問題。除了上面向大家介紹的這一實(shí)例之外，成功完成過多色圓珠筆中的轉(zhuǎn)輪模具零件、女士用口紅盒模具零件、圓柱凸輪零件、端面齒輪零件等等的加工，在線切割螺旋加工方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。最后，熱忱歡迎對(duì)以上內(nèi)容有興趣的同仁同我聯(lián)系，共同探討，共同進(jìn)步。
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$ ]3 m$ O3 S1 q1 K4 O[ 本帖最后由 愛上老虎 于 2008-8-21 09:51 編輯 ]

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你好!
, |* M. |; n# n$ b) E1 X* ^7 ]     看到您的文章比較震憾!我廠是從事慢走絲加工模具的,想向您請(qǐng)教一下我們的螺旋齒模具的加工可以通過您的改造在慢走絲上能實(shí)現(xiàn)嗎?您的聯(lián)系方式能告之嗎?