步進(jìn)電機(jī)在普通線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)螺旋加工的方法

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。本文根據(jù)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。螺旋加工方法的實(shí)現(xiàn)，能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

。

一：螺旋運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

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(lái)。步驟如下：

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(lái)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：

(1)變速箱內(nèi)各嚙合齒輪間應(yīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)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(lái)消除齒輪嚙合間隙。

(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。

(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。

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(wú)

法正常工作。

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：B0B0B4000GYL2,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(wú)間隙、無(wú)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？

二：編程及加工

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)?？紤]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。

再接下來(lái)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：

1．B25000B1000B25000GXL4(切割程序)

2．B25000B1000B25000GXL2(回退程序)

3．B0B0B400GYL2(分度程序)

4．B25000B1000B25000GXL4(切割程序)

5．B25000B1000B25000GXL2(回退程序)

6．B0B0B400GYL2(分度程序)

7．B25000B1000B25000GXL4(切割程序)

8．B25000B1000B25000GXL2(回退程序)

9．B0B0B400GYL2(分度程序)

10．B25000B1000B25000GXL4(切割程序)

11．B25000B1000B25000GXL2(回退程序)

12．B0B0B400GYL2(分度程序)

13．B25000B1000B25000GXL4(切割程序)

14．B25000B1000B25000GXL2(回退程序)

(程序完畢，其實(shí)，工件轉(zhuǎn)動(dòng)半周即可完成整個(gè)加工)

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。