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切割机原理

谈数控切割机钢板切割加工的补偿
2018-01-26 19:59:04
 

   用数控切割机床加工工件,初学者由于对补偿问题搞不清楚,往往不能够准确高效地加工出尺寸符合要求的工件,造成材料和人力的浪费,非常可惜。下面就针对性地讲一讲这个问题。 
   一、 补偿和不补偿 
   利用线切割机床加工,存在要考虑补偿和不需要考虑补偿两种情况。 
   1、 补偿 
   凡是加工有尺寸或位置要求的情况都要考虑补偿问题,这是因为线切割加工刀具(金属线,一般为钼丝)有一定的粗细尺寸,用它进行切割加工会产生一定宽窄的缝隙。所谓补偿就是要消除切割中由线径等因素形成的加工缝隙对尺寸或位置的影响,精准获得加工要求的尺寸。 
   2、不补偿 
   简单地讲,没有尺寸和位置要求的切割加工都可以不考虑补偿。 
   二、轨迹线和补偿 
   1、用HF软件作图时,图线有辅助线和轨迹线两种。辅助线白色,为辅助作图及定位用,和加工路径无关。轨迹线为蓝色,是加工走刀的路径。 
   2、轨迹线可以是直线,也可以是曲线;可以是开放的线条,也可是封闭的图形。无论是开放的轨迹还是封闭的轨迹,都可以进行补偿,也可以不作补偿;一切皆视加工尺寸和位置要求决定。若要进行补偿,则在“执行”操作生成加工代码前都必须作引入引出线。否则,即使输入补偿值也是完全无效的。 
   三、开放轨迹的补偿 
   例:切割图A所示的缺口。 
   如果不作引线,不论输入什么样的补偿值,得到的缺口尺寸都只有一种:若钼丝直径0.18mm(以下文中默认此值),则槽宽为28.18mm,槽深8.09mm。 
   作引线并输入不同的补偿值,则有以下几种情况: 
  (1)补偿方向如图B。输入正值补偿,若给补偿值0.20mm,则结果为槽宽28-0.40+0.18=27.78mm,槽深8-0.20+0.18=7.98mm;输入负值补偿,给补偿值-0.20mm, 
则结果为槽宽28-(-0.40)+0.18=28.58mm,槽深8-(-0.20)+0.18=8.38mm。 
  (2)补偿方向如图C。输入正值补偿,给补偿值0.20mm,则结果为槽宽28+0.40+0.18=28.58mm,槽深8+0.20+0.18=8.38mm;输入负值补偿,给补偿值-0.20mm, 
则结果为槽宽28+(-0.40)+0.18=27.78mm,槽深8-0.20+0.18=7.98mm。 
   四、封闭轨迹的补偿 
   例:切割图D所示的封闭图形(轮廓)。如果不作引线,不论输入什么样的补偿值,得到的矩形块尺寸都只有一种,长为30-0.18=29.82mm,宽9.82mm。 
   作引线并输入补偿值,如图E1或图E2,图中箭头表示走刀补偿方向。加工出的轮廓尺寸和补偿值有关,而和走刀补偿方向无关。 
   (1)给定正值补偿,输入0.20mm,结果切出的轮廓大小为:长30.22mm,宽10.22mm; 
   (2)给定正值补偿,输入-0.20mm,结果切出的轮廓大小为:长29.42mm,宽9.42mm。 
   五、轨迹线为各种孔的切割 
   孔切割首先要钻出穿丝孔,图F中点划线所示。作引线并输入补偿值,走刀补偿方向如图F1或图F2。加工出孔的尺寸和补偿值有关,而和走刀补偿方向无关。 
   (1)给定正值补偿,输入0.20mm,结果切出孔的大小为:Φ49.78; 
   (2)给定正值补偿,输入-0.20mm,结果切出孔的大小为:Φ50.22; 
   六、加工实例 
   图中左右两卡口尺寸48.48mm和48.02mm为重要的工作尺寸,必须保证;保证两处尺寸的方法有二:一是用现有图形,加工时作适当补偿消除钼丝直径等因素的影响;二是重新作图,在绘出的图形上考虑钼丝直径等影响尺寸的因素,加工时不作补偿(补偿值为零)。虽然卡口是两个开口槽,但加工时整个轮廓可一次割出,轮廓为封闭轨迹。 
   加工操作过程如下:方法一、用AutoCAD或CAXA软件按图G尺寸画出除尺寸线外的图形,另存为DXF格式的图形文件;再通过HF软件的“全绘编程”菜单下“调图”功能,调出全部图形(简单图形直接用HF软件更快捷);作“引入线和引出线”后,点击“执行”,按提示输入补偿值,此例应该补偿0.09mm;生成G代码文件并保存。回到HF主菜单选择“加工”、“读盘”、“检查”,“参数”设定,送上高频电对刀后切割加工即可。方法二、作图时使左右两卡口尺寸为48.30mm和47.84mm,调图后不作引线,“执行”后补偿无效,之后和方法一同样操作,完成加工。 
   七、小结 
   1、用数控切割机床加工工件,要保证尺寸精准,必须要给出正确的补偿值;具体补偿数值要依据图形特征(开放图形或封闭图形)、图形尺寸和补偿方向确定。为使补偿值在加工时有效,必须在“执行”操作前,作出引入引出线。“执行”并输入补偿值后要按补偿方向核准加工尺寸。 
   2、需要说明的是上述加工结果数值,因机器切割参数、走丝速度不同、钼丝磨损不同,会略有不同。
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