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线切割技术入门

线切割技术入门

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线切割技术入门

w 第一部分:YH线切割控制系统手册一、系统简介 YH线切割控制系统是采用先进的计算机图形和数控技术,集控制、编程为一体的快走丝线切割高级编程控制系统。  YH系统具有以下特点:  •上下异形面、大锥度工件加工。锥度切割可达90°(±45°斜度),可任意变锥切割,并 具有导轮切点偏移的实时补偿,理论上补偿精度可达6um。  •双CPU结构,编程控制一体化,加工时可以同机编程。 •放电状态波形显示,自动跟踪无须变频调节。  •国际标准ISO代码方式控制。  •加工轨迹实时跟踪显示,工件轮廓三维造型。  •独树一帜的屏幕控制台方式,全部操作均用鼠标器实现,方便直观(可配置多媒体触摸屏)。  •现场数据停电记忆,上电恢复,无须维护。  •配以国内一流的YH绘图式线切割编程系统。二、系统按装和启动(1)硬件按装  •基本硬件环境    486以上IBM PC或兼容机,单或双软驱,VGA彩显(或VGA单显),4M以上内存,鼠标器(MOUSE SYSTEM模式)  •电子盘及控制板按装    系统提供三块电路板:电子盘,主控制板及光耦接口板。    将电子盘,主控板,接口板分别插入主机扩展槽内,接口板的各种信号由DB25和DB15两插座引出(接脚定义参见附录A)。(2)系统启动 开启主机电源,电子盘将自动引导DOS系统。系统启动后,电子盘为D盘,C盘为RAM盘。(配置硬盘的系统,驱动器号顺序后移) 警告:电子盘上不得随意擦﹑写文件,更不能将数据保存到电子盘上,否则,可能会造成系统瘫痪。 (3)YH系统启动  系统启动后,自动进入YH系统界面。注: (1)若系统长期不用,或电路板、芯片插拔后,启动时屏幕上会出现如下提示: RAM DISK ERROR FINDED !! DO YOU WANT TO RESET THE DISK(ALL DATA IN RAM WILL LOST)?(Y/N)此时,只要按‘Y’键,系统就可自动恢复。 (2)鼠标器上最左边的键命名为命令键。 (3)本手册中描述的光标点取是指:操作鼠标器,使屏幕上的光标移到指定位置,然后按一下命令键。                           图1 Y H 控 制 屏 幕 进入系统后,屏幕上显示主封面屏,系统中各屏幕的关系及进入条件见图2。三 、控制屏幕简介:  本系统所有的操作按钮、状态、图形显示全部在屏幕上实现。各种操作命令均可用鼠标或相应的按键完成。鼠标器操作时,可移动鼠标器,使屏幕上显示的箭状光标指向选定的屏幕按钮或位置;然后按一下鼠标器左边的按钮。下面说明中凡用光标点取均指上述鼠标器操作。现将各种屏幕控制功能介绍如下(参见图1)。  【显示窗口】该窗口下显示:加工工件的图形轮廓、加工轨迹或相对坐标、加工代码。用鼠标器点取(或按‘F10’键)显示窗口切换标志,红色【YH】,可改变显示窗口的内容。系统进入时,首先显示图形,以后每点取一次该标志,依次为“相对坐标”、“加工代码”、“图形”、……。其中相对坐标方式,以大号字体显示当前加工代码的相对坐标。  【间隙电压指示】显示放电间隙的平均电压波形(也可以设定为指针式电压表方式,参见“参数设定”节)。在波形显示方式下,指示器两边各有一条10等分线段,空载间隙电压定为100%(即满幅值),等分线段下端的黄色线段指示间隙短路电压的位置。波形显示的上方有二个指示标志:短路回退标志‘BACK’,该标志变红色,表示短路;短路率指示SC,表示间隙电压在设定短路值以下的百分比。                                      返回DOS按    功能 CTRL+Q键      加工       单段加工 模拟(校验) 光标选择   回退(手动) 窗口切换标志 窗口切换标志 定位(对中、定端面)      读盘(代码读入) YH -》CON [YH ] 检查 或 ESC键      或ESC键 拖板点动控制       机床参数屏幕设置              返回DOS 文件菜单【退出】项或按CTRL+Q键 图2 屏幕功能转换示意图  【电机开关状态】在电机标志右边有状态指示标志ON(红色)或OFF(黄色)。ON状态,表示电机上电锁定(进给);OFF状态为电机释放。用光标点取该标志可改变电机状态(或用数字小键盘区的‘Home’键)。  【高频开关状态】在脉冲波形图符右侧有高频电压指示标志。ON(红色)表示高频开启,OFF(黄色)表示高频关闭;用光标点取该标志可改变高频状态(或用数字小键盘区的‘PgUp’键)。在高频开启状态下,间隙电压指示显示间隙电压波形。  【工作台点动按钮】屏幕右中部有上下左右向四个箭标按钮可用来控制机床点动运行。每次点动时,机床的运行步数可以予先设定(参见“参数设置”节)。在电机为ON的状态下,点取以上四个按钮,可控制机床工作台的点动运行;上下左右四个方向分别代表+Y/+V、-Y/-V、-X/-U、+X/+U。X─Y或U─V轴系的选取可以设定(“参数设定”节)。  【原点INIT】用光标点取该按钮(或按‘I’键)进入回原点功能。若电机为ON状态,系统将控制丝架回到最近的加工起点(包括U─V坐标),返回时取最短路径;若电机为OFF状态,光标返回坐标系原点,图形重画。  【加工WORK】用光标点取该按钮(或按‘W’键)进入加工方式(自动)。首先自动打开电机和高频电源,然后进行插补加工。  【暂停STOP】用光标点取该按钮(或按‘P’键或数字小键盘区的‘Del’键),系统将中止当前的功能(如加工、单段、控制、定位、回退)。  【复位RESET】用光标点取该按钮(或按‘R’键)将中止当前的一切工作,清除数据,关闭高频和电机(注:加工状态下,复位功能无效)。  【单段STEP】用光标点取该按钮(或按‘S’键),系统自动打开电机、高频,进入插补工作状态,加工至当前代码段结束时,自动停止运行,关闭高频。  【检查TEST】用光标点取该按钮(或按‘T’键),系统以插补方式运行一步,若电机处于ON状态,机床拖板将作相应的一步动作。该功能主要用于专业技术人员检查系统。  【模拟DRAW】用光标点取该按钮(或按‘D’键),系统以插补方式运行当前的有效代码,显示窗口绘出其运行轨迹;若电机为ON状态,机床拖板将随之运动。  【定位LOCA】用光标点取该按钮(或按‘C’键),系统可作对中心、定端面的操作。  【读盘LOAD】用光标点取该按钮(或按‘L’键),可读入数据盘上的ISO或3B代码文件,快速画出图形。  【回退BACK】用光标点取该按钮(或按‘B’键),系统作回退运行,至当前段退完时停止;若再按该键,继续前一段的回退。该功能不自动开启电机和高频,可根据需要由用户事先设置。  【跟踪调节器】该调节器用来调节跟踪的速度和稳定性,调节器中间红色指针表示调节量的大小;表针向左移动为跟踪加强(加速),向右移动为跟踪减弱(减速)。指示表两侧有二个按钮,‘+’按钮(或‘End’键)加速,‘-’按钮(或‘PgDn’键)减速;调节器上方英文字母JOB SPEED/S后面的数字量表示加工的瞬时速度,单位为:步数/ 秒。  【段号显示】此处显示当前加工的代码段号,也可用光标点取该处,在弹出屏幕小键盘后,键入需要起割的段号。(注:锥度切割时,不能任意设置段号)   【局部观察窗】该按钮(或F1键,参见图4)可在显示窗口的左上方打开一局部窗口,其中将显示放大十倍的当前插补轨迹;重按该按钮时,局部窗关闭。  【图形显示调整按钮】这六个按钮有双重功能(见图4),在图形显示状态时,其功能依次为:    ‘+’或F2键  图形放大1.2 倍    ‘-’或F3键  图形缩小0.8 倍    ‘←’或F4键  图形向左移动20单位    ‘→’或F5键  图形向右移动20单位    ‘↑’或F6键  图形向上移动20单位    ‘↓’或F7键  图形向下移动20单位  【坐标显示】屏幕下方‘坐标’部分显示X、Y、U、V的绝对坐标值。  【效率】此处显示加工的效率,单位:毫米/ 秒;系统每加工完一条代码,即自动统计所用的时间,并求出效率。将该值乘上工件厚度,即为实际加工效率。  【窗口切换标志】光标点取该标志或按“ESC”键,系统转换成YH绘图式编程屏幕。  若系统处于加工、单段或模拟状态,则控制与编程的切换,或在DOS环境下(按CTRL+‘Q’可返回DOS状态)的其他操作,均不影响控制系统本身的工作。四、操作实例:   1•读入代码文件  将存有代码文件(在编程中通过代码存盘存入)的数据盘(可用随机的盘片)插入A驱动器,按【读盘】钮,选择ISO代码,屏幕上出现该数据盘上全部ISO代码文件名的参数窗,将箭形光标移至选定的文件名(例如:DEMO),按鼠标器上的命令键后,该文件名变黄色。然后按参数窗左上角的【撤消】钮‘■’,系统读入该代码文件,并在屏幕上绘出其图形。  2•模拟校验  按【模拟】(或‘D’键),系统以插补方式快速绘出加工轨迹,以此可验证代码的正确性.  3•机床功能检查  (1)用光标点取屏幕上方的电机状态标志(或按小键盘区的Home键),使得该指示标志呈红色‘ON’。检查机床手柄,各相电机应处于锁定状态。用光标再点该标志,恢复为‘OFF’,电机均应失电。  (2)用光标点取屏幕上方的高频标志(或按小键盘区的PgUp键),使得该标志成为红色‘ON’,屏幕间隙电压波形指示应为满幅等幅波(若不满幅,应调整间隙电压取样部份的有关参数,该参数出厂时已设置,用户不应随意调整)。机床工件、钼丝相碰时应出现火花,同时电压波形出现波谷,表示高频控制部份正常。  (3)关闭高频‘OFF’,开启电机‘ON’,再按〖模拟〗钮,机床应空走,以此可检验机床有否失步及控制精度等情况。  4•加工  •本系统的主要调整部份为屏幕上的跟踪调节器,该表两侧有两个调整按钮,‘+’表示跟踪加强,‘-’表示跟踪减弱。在正式切割前,应将表针移至中间偏右位置。  •机床、工件准备就绪后,按【加工】或‘W’键(若需要计算加工工时,应首先将计时牌清零-用光标点取计时牌或按‘F9’键),即进入加工状态(系统自动开启电机及高频)。  进入加工态后,一般有以下几种情况:非跟踪态──间隙电压满幅,加工电流为零或很小,屏幕下方的加工坐标无变化。    处理:按跟踪加强钮‘+’(或‘End’键),表针左移,直至间隙波形(电压)出现峰谷,坐标开始计数。欠跟踪态──加工电流过小,且摆动。    处理:按跟踪加强钮‘+’(或‘End’键),直至加工电流、速度(跟踪调节器上方的瞬时速度值)稳定。过跟踪态──经常出现短路回退。    处理:按跟踪减弱钮‘-’(或‘PgDn’键),使得加工电流刚好稳定为止。 •若需要暂停加工可按“暂停”按钮或按‘P’或‘Del’键;再按“加工”钮可恢复加工。  5•加工时各种参数显示  •加工坐标──屏幕下方显示加工的XYUV绝对坐标。   用光标选取显示窗口的显示切换【YH】标志(或‘F10’键),显示窗口内显示各程序段的相对坐标。  •局部跟踪轨迹显示──按显示窗下方的【□】钮(或‘F1’键),屏幕出现一局部放大窗口,窗口中动态显示当前跟踪的轨迹。重按【□】钮时,局部窗口消失。  •间隙电压观察──屏幕右上方为间隙电压显示窗口,窗口的两侧有二条等分线(10格),下端为黄色,其高度为设定的短路电压值(此值可根据实际高频及机床参数设置)。  •加工速度──跟踪调节器上方显示机床的实时插补速度(只计XY轴),单位为步数/秒。五、系统功能详解5•1 加工代码读入   将存有加工代码文件的软磁盘插入数据盘驱动器(一般为A驱动器),用光标点取【读盘】钮(或‘L’键),选择代码制式后(注:代码可以是ISO或3B格式,代码文件名的扩展名必须为。ISO或。3B),屏幕将出现磁盘上存贮的全部代码文件名的数据窗。用光标指向需读取的文件名,轻点命令键,该文件名背景变成黄色;然后用光标点取该数据窗左上角的【■】(撤消)钮,系统自动读入选定的代码文件,并快速绘出图形。  该数据窗的右边有上下两个三角标志‘△’按钮,可用来向前或向后翻页,当代码文件不在第一页中显示时,可用来翻页选择。  注意事项:若数据盘驱动器读入故障(例:驱动器小门未关、数据盘放置不当、数 图 3 文件选择窗 据盘损坏,数据盘路径选择不当等),屏幕上将出现一报警窗口,显示“设备错误”提示。此时可检查盘片、驱动器,或数据盘设置等,排除故障后,点取报警窗口的“YES”按钮,报警窗消失。然后重新操作。5•2 模拟检查  模拟检查功能可检验代码及插补的正确性。在电机失电态下(OFF状态),系统以每秒2500步的速度快速插补,在屏幕上显示其轨迹及坐标。若在电机锁定态(ON状态),机床空走插补,可检查机床控制联动的精度及正确性。“模拟”操作的方法:(1)读入加工程序,(2)根据需要选择电机状态后,按【模拟】钮(或‘D’键),即进入模拟检查状态。  屏幕下方显示当前插补的X-Y、U-V坐标值(绝对坐标),若需要观察相对坐标,可用光标点取显示窗右上角的【显示切换标志】(或‘F10’键),系统将以大号字体显示当前插补的相对坐标值,显示窗口下方显示当前插补代码及其段号。  在图形显示方式下(点取【显示切换标志】,可交替地处于图形/相对坐标显示方式)点取显示调节按钮最左边的局部观察钮(或‘F1’键),可在显示窗口的左上角打开一局部观察窗,在观察窗内显示放大十倍的插补轨迹。  在模拟过程中,按’+‘或’-‘键(电机为‘ON’状态),可调节模拟的速度。 若需中止模拟过程,可按【暂停】钮。5•3 加工  工件按置完毕,程序准备就绪后(已模拟无误),可进入加工。  按下【加工】钮(或‘W’键),系统自动打开高频和驱动电源,开始插补加工。  此时应注意屏幕上间隙电压指示器的间隙电压波形(平均电压波形)和加工电流。若加工电流过小且不稳定,可用光标点取跟踪调节器的‘+’按钮(或按‘End’键),加强跟踪效果。反之,若频繁地出现短路等跟踪过快现象,可点取跟踪调节器的‘-’按钮(或‘PgDn’键),直至加工电流、间隙电压波形、加工速度平稳。  加工状态下,屏幕下方显示当前插补的X-Y,U-V绝对坐标值,显示窗口绘出加工工件的二/三维插补轨迹。  显示窗下方的显示调节按钮可调整插补图形的大小和位置,或者开启/关闭局部观察窗。  点取显示切换标志,可选择图形/相对坐标显示方式。显示窗状态切换后,先前窗内显示的轨迹造型线将消失,屏幕上仅有当前插补轨迹。 大厚度工件的切割:切割大厚度工件时,由于排屑困难,会造成加工不稳。此时,可以降低(限制)机床的最大速度,使得加工速度较为平稳。具体方法: 加工时,按‘+’键 :提高最大速度。按‘-’键:降低最大速度。每次按键后,屏幕上显示 MAX:*** ,数值表示当前最大加工速度(步数/秒)。 在控制屏幕上方有一行提示SAMPLE =0。85其中K=0。85表示采样部分的放大系数,用键盘上的‘<’,‘>’键可以调节该系数的大小,通过调节该系数,可适应不同的高频电源和工件厚度。若间隙电压波形在峰与谷之间跳动,一般可降低放大系数。 注:最大速度一般应设为实际最大加工速度的1-1。5倍(跟踪调节器上方显示加工的实际加工速度)。 5•4 单段加工  工件、程序准备就绪,按下【单段】钮(或‘S’键),系统自动打开高频和驱动电源,开始插补加工。跟踪调节器的使用以及间隙波形,加工坐标的显示都与“加工”相同,当前程序段加工结束,系统自动关闭高频,停止运行。再按【单段】,继续进行下段加工。 如在加工状态下按[单段]钮,系统执行本条停功能(加工至当前代码段结束)。5•5 回退功能  系统具有自动/手动回退功能。 在加工或单段加工中,一旦出现高频短路情况,系统即停止插补。若在设定的控制时间(参见机床参数设置)内短路达到设定的次数(可由屏幕设定,例:90%──参见“机床参数设置”)。系统将自动回退(回退的速度可屏幕设定──参见“机床参数设置”)。若在设定的控制时间内,仍不能消除短路现象,将自动切断高频,停机。 系统处在自动短路回退状态时,间隙指示器(波形方式显示时)上的回退标志将显红色,插补轨迹也为红色(彩显版本)。 在系统静止状态(非【加工】或【单段】),按下【回退】钮(或‘B’键),系统作回退运行。速度恒定为系统设置值,回退至当前段结束时,自动停机。5•6 自动定位(中心、端面) 系统可依据屏幕设定,自动定中心及±x.±y四个端面。  定位方式选择:  1•用光标点取参数窗标志【OPEN】(或按‘O’键),屏幕上将弹出参数设定窗,可见其中有【定位 LOCATION XOY】一项。  2•将光标移至‘XOY’处轻点命令键,将依次显示为XOY-定中、XMAX-正X向对边、XMIN-负X向对边、YMAX-正Y向对边、YMIN-负Y向对边。 3•选定合适的定位方式后,用光标点取参数设定窗左下角的CLOSE标志。 定位  光标点取电机状态标志,使其成为‘ON’(原为‘ON’可省略)。按【定位】钮(或‘C’键),系统将根据选定的方式自动进行。在钼丝遇到工件某一端面时,屏幕会在相应位置显示一条亮线。按【暂停】钮可中止定位操作。5•7 检查功能  按下检查钮,系统以单步插补方式运行。若电机状态为‘ON’,将控制机床相应的动作。此方式下可检查系统插补及机床的功能是否正常。5•8 机床拖板点动控制  屏幕右侧中部有上、下、左、右向四个箭标(点动)按钮,光标点取这四个按钮可以控制机床拖板作点动或定长走步(在电机失电状态‘OFF’下,点取点动按钮,仅用作坐标计数)。  用光标点取参数窗标志【OPEN】(或‘O’键),系统打开的参数窗中有“点动STEPS(10)*项”,用光标点取灰色窗内的*号,将依次变更为*、0、1、2、3,其意义如下:  0──单步         3──1000步(um)  1──10步(um)    *──拖板移动直至松开鼠标器按键  2──100步(um) F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 [平移] [旋转] [近镜] [放大] [缩小] [左移] [右移] [上移] [下移] 图4 显示调节按钮5•9 图形显示的缩放及移动  在图形显示窗下方有九个小按钮,自近镜窗开启/关闭按钮开始(仅在模拟或加工态下有效),其余依次为放大、缩小、左移、右移、上移、下移,可根据需要选用这些功能,调整在显示窗口中图形的大小及位置。  具体操作可用鼠标器点取相应的按钮,或直接按F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7键。5•10 代码的显示、编辑、存盘和倒置  用光标点取显示窗右上角的【显示切换标志】(或‘F10’键),显示窗依次为图形显示、相对坐标显示、代码显示(模拟、加工、单段工作时不能进入代码显示方式)。  在代码显示状态下用光标点取任一有效代码行(代码意义参阅“人工编程”)。该行即点亮,系统进入编辑状态,显示调节功能钮上的标记符号变成:S、I、D、Q、↑、↓,各键的功能变换成:   S ── 代码存盘    I ── 代码倒置(倒走代码变换)    D ── 删除当前行(点亮行)    Q ── 退出编辑态    ↑ ── 向上翻页    ↓ ── 向下翻页  在编辑状态下可对当前点亮行进行输入、删除操作(键盘输入数据)。  编辑结束后,按Q键退出,返回图形显示状态。5•11 功能设置  用光标点取参数窗标志【OPEN】,(或按’O‘键)屏幕上打开参数窗,可见如下参数:  机床参数 MACH. DATA──参见“机床参数设置”  步距 STEP(10) * ──设置拖板点动按钮的步数。用光标点取灰色窗口,依次出现*、0、1、2、3。其意义分别为:     *──按钮按下,电机连续运转,直至按钮释放。     0──按钮按一次,电机运转1步。     1──按钮按一次,电机运转10步。     2──按钮按一次,电机运转100步。     3──按钮按一次,电机运转1000步。  点动 MANUAL XY ──设置拖板点动按钮的轴系。     用光标点取其灰色窗口,依次为XY、UV,其意义为:     XY──点动按钮,控制XY方向电机。     UV──点动按钮,控制UV方向电机。  定位 LOCATION XOY ──设置定位方式。    用光标点取其灰色窗口,依次为XOY Xmax Xmin Ymax Ymin,其意义为:     XOY ──型腔中心定位 Xmax ──+X方向定位 Xmin ──-X方向定位 Ymax ──+Y方向定位 Ymin ──-Y方向定位 三维MODEL —— 加工轨迹的三维造型功能。可选择‘YES’或‘NO’(详见‘控制台插补轨迹三维造型功能’)。    间隙 GapVolt Wave ──加工间隙的显示方式选择。     用光标点取其灰色窗口,