基于CAXA的復雜形狀線切割的加工

王 興，張 芹，王建國

（安徽三聯學院機械工程學院，安徽合肥，230601）

基于CAXA的復雜形狀線切割的加工

王 興，張 芹，王建國

（安徽三聯學院機械工程學院，安徽合肥，230601）

本文通過CAXA線切割這個軟件對復雜圖像進行處理，利用CAXA線切割軟件對圖像處理后生成的程序代碼，然后通過線切割機床進行加工，從而提高了零件的設計和加工工件的效率，也使數控編程人員的工作得到了簡化，并且也解決了生產中各種復雜形面的加工。

CAXA；線切割；復雜形狀的加工

1 線切割加工基本工藝

1.1 切割速度CAXA電子圖版畫出所需要的圖形，然后再轉化到CAXA線切割加工軟件中進行更近一步的操作。

線切割速度可分為高速和低速兩種，我國用的基本上都是高速走絲進行零件的加工。現在大部分的線切割加工中心都是用高速走絲機床進行工件的線切割加工。不僅降低了生產成本，工作效率也很高，而且加工出來的工件的質量也有保障。

圖1 CAXA線切割CAM功能流程圖

圖2 T125大臂零件圖

1.2 加工精度

（1）有形狀的精度。

（2）形位和定位精度。

（3）一些會影響線切割加工精度的因素等等。

1.3 工件毛坯的準備

（1）首先進行鉆孔加工。

（2）再對坯料進行各種熱處理。

（3）選擇所需要的材料。

（4）對基準面進行精確的選擇。

（3）軌跡跳步：當同一個零件具有好幾個加工的軌跡時，為了確保每個軌跡之間的相對位置固定，來便于切割出符合要求的零件，CAXA線切割軌跡生成模組提供了軌跡跳步功能。這個功能是是通過所謂的跳步線把每個加工軌跡連成只有一個跳步軌跡，這樣，加工軌跡就簡單明了，可以很清晰的了解加工的實時路徑了。

（4）軌跡仿真：在生成加工軌跡以后，系統可以對加工軌跡進行加工仿真，加工仿真有動態和靜態仿真這兩種。在凹凸模的

2 CAXA線切割軟件的基本工作流程

零件設計→軌跡生成→代碼生成→代碼傳輸與后置設置。

（1）零件設計：利用CAXA電子圖版進行圖形繪制是線切割編程加工的基礎。

（2）軌跡生成：CAXA線切割軌跡生成模組包括軌跡生成、軌跡跳步、取消跳步、軌跡仿真和查詢切割面積5項內容。這個是基于CAD已完成的圖形，再轉化成CAXA圖形，然后對其進行相應的操作已完成工件的加工。這首先要在CAD中畫好所需要的圖形，或者在加工軌跡都完成后，可以進行對加工軌跡的仿真，在CAXA軟件中選擇線切割設置的軌跡仿真功能，拾取所有的加工軌跡，然后系統就是自動生成軌跡仿真圖。其中，動態仿真圖比較直觀的表現出加工軌跡的實際運動，而且非常簡潔明了，特別容易觀察。軌跡仿真圖是用線框的形式把軌跡圈出來，動態軌跡仿真圖是最常用的一種軌跡仿真。

（5）代碼生成：如果想得到線切割機床的數控程序，則要進行代碼生成處理。代碼生成簡單說就是跟特定機床相結合，把系統生成的加工軌跡轉變成所需要的機床代碼。這種生成的機床代碼直接就可以被控制器解讀出來（不需要進行其他的轉變），這樣就能夠來控制整個機床的動作了。CAXA線切割代碼生成模組包括：可以生成相應的B代碼，也可以生成對應的G代碼。

（6）代碼傳輸與后置設置：CAXA線切割代碼傳輸與后置設置模組可分為代碼傳輸與后置設置兩大部分。后置設置包括機床設置、后置設置等功能。機床設置是為了能讓機床正確的進行線切割的加工，能夠按照自己設定的要求去切割工件，保障機床的穩定性。后置設置和機床設置完成后，就可以對工件進行切割了，在準備工作都完成后，進行手動穿絲等步驟，然后就可以對所需要加工的工件進行完整的線切割加工。

3 基于CAXA線切割XP的T125大臂展開凸凹模加工

3.1 線切割凸凹模工藝參數的確定

（1）坯料的選擇

①毛坯材料：鋼件

②坯料尺寸：160*55*10mm

（2）凹凸模加工路徑的確定

圖3 高速走絲切割順序

如圖所示，按照1→2→3→4的順序，在高速走絲機床中采用一次切割成型，如果在在低速走絲機床上，則就要采用粗、半精、精、超精4次切割成型來完成線切割的加工。

（3）確定線切割凹凸模的電參量

表1 切割凹凸模的電參量

本文是利用高速走絲機床對坯料進行線切割的加工。脈沖間隔為40us，加工電流為4A，脈沖電壓為70V。

（4）電極絲的選擇

表2 電極絲的選擇

本次加工采用高速走絲機床，機床的鉬絲的直徑為0.18mm。

（5）偏移量/補償值的確定

表3 切割凹凸模的補償量

切割凹凸模的補償量：本次加工采用一次切割成型，電極絲的半徑為0.09mm，補償值為0.1mm。

（6）工作液的選擇

在進行線切割時，床采用DX-1型或其他類型專用乳化液作為工作液，這是高速走絲機床的要求。低速走絲機床則采用去離子水作為工作液，與高速走絲機床不一樣。

3.2 軌跡仿真

（1）打開高速走絲機床凹凸模軌跡文件。

（2）單擊主菜單【線切割】→【軌跡仿真】。

（3）設置【軌跡仿真】立即菜單，軌跡仿真圖如下圖4所示。

圖4 軌跡仿真圖

3.3 代碼生成及其傳輸

（1）生成前，進行機床設置和后置設置。

（2）生成3B代碼

① 打開已保存的高速走絲機床的凹凸模的軌跡文件。

② 單擊主菜單【線切割】→【生成3B代碼】。

③ 在【生成3B加工代碼】對話框輸入文件名保存。

④ 設置【生成3B代碼】的立即菜單。

⑤ 拾取凹凸模的跳步軌跡。

⑥ 單擊鼠標右鍵，系統會按各軌跡拾取的先后順序自動生成跳步的3B代碼。

3.4 凸凹模的線切割加工及檢驗

（1）下料：下料的方法是反復或異向鍛造，退火，刨面，磨上下平面和基面，所用的材料為鋼板。

圖5 生成代碼

圖6 線切割加工機床

（2）按所示位置，對各個穿絲孔按尺寸進行劃線，打樣沖眼。然后在鉆臺上用直徑為5mm的鉆頭鉆出三個孔。

（3）熱處理：將尺寸為160*55*10mm，材料為鋼的工件進行淬火與回火處理。

（4）磨：磨6個面達到設計的要求，磨削兩個基面（水平面和垂直面）的目的是為了線切割加工時的找正。

（5）裝夾、校正、固定：將坯料放在工作臺上，夾緊。用百分表測量坯料表面，確保坯料方正。用定位塊校正坯料坯料的兩個面分別于x，y軸平行，然后固定夾緊。校正塊就是為了讓坯料正確的放置位置，是坯料所在的平面為平行面，以放置切割坯料時出現偏差和錯誤。當坯料的位置都確定正確的放置好和夾緊后，就可以進行手動穿線了，接著就可以進行線切割的操作。

（6）電極絲的定位及穿絲：將電極絲傳入直徑為5mm的穿絲孔中，然后采用手動按線找正，將電極絲移動到第一個穿絲點的孔中間，并調整電極絲的張緊力。電極絲穿孔的位置坐標與電腦控制系統顯示的坐標一致。

（7）切割：在用高速走絲機床加工T125大臂展開凹凸模的過程中，右邊凹模加工完畢后，應先將鉬絲抽出，按回車鍵，機床自動移動到中間的凹模穿絲孔處，再穿好絲后進行切割加工，直至加工完畢。

在加工第一個孔時，需要手動穿絲，在所有準備都完成后，就可以進行切割，在切割前，也要做好安全措施，要用專門的遮擋物擋住，以免受到危險。然后，觀察線切割的加工過程，并且給以記錄。

圖7 計算機控制系統與線切割機床接受代碼設備

圖8 T125大臂加工成型零件圖

4 結論

本文對T125大臂展開凹凸模進行線切割的加工，是依靠CAXA線切割軟件和線切割機床來進行加工的，整個過程直觀的反映出是如何利用線切割對坯料進行的加工，不僅使加工出來的產品的質量有保障，而且操作方便簡單，也非常的經濟，從而大大的降低了工作人員的勞動力，有效的降低了成本并提高了生產效率。

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Based on the complex shape of CAXA wire-cutting processing

Wang Xing，Zhang Qin，Wang Jianguo
(Mechanical Engineering College,AnhuiSanlian University,Hefei Anhui,230601)

By CAXA line for complex image processing software, using CAXA wire cutting program code generated by the software of image processing, and then completed by wedm processing, so as to improve the efficiency of component design and processing, simplifying the work of the nc programming, and solve all kinds of complicated shape surface processing in production.

CAXA；The cutting; Processing of complex shapes