3D数据在线切割放电加工机床的应用

来源：《现代模具》 作者： 发布时间：2008-03-03

三菱电机在2007年初向中国市场推出了FA10/20S- Advance线切割放电加工机床。在这系列机床中，我们可直接在机床上使用3D数据来进行编程和加工，下面就3D数据的活用做一些介绍。

　　1 三维CAD数据的现场利用

　　在线切割放电加工的现场，从输入加工程序开始，有程序编辑、工件安装、实际加工运转等等很多工序。通过三菱Advance控制装置沿着生产流程顺序展开三维CAD数据的结构,在全部的工序中有效的构筑了活用三维CAD数据的环境。

　　首先可以利用LAN或USB接口通过Advance控制装置直接输入Parasolid形式的三维CAD数据，然后通过“3D屏显”功能来显示三维图形。即使是机床在定位作业中或者自动加工中，本系列机床均可以显示三维模型。而且在加工时，加工三维数据可以与别的画面重叠，在加工监控画面上表示，既而通过一个画面即可确认加工的进行情况。

　　我们也可以使用机床内置的3D-CAM(图1)，任意设定Z方向高度，从而从三维CAD数据中抽出三维模型断面轮廓、并转换成线切割放电加工用的NC数据。最后我们使用这些NC数据来完成工件加工。

图1. 内蔵3D-CAM

　　2 使用3维数据进行自适应加工

　　在工件加工时，我们往往会碰到有些工件有段差、盲孔等。现在我们可使用三维CAD数据、结合加工液的使用等，使加工能量等自动达到最佳化，从而实现了加工性能的提高。

　　三菱公司以往搭载的PM控制，是通过反馈自动检测

　　出的加工工件厚度、进而调整加工能量来防止线切割电机丝断线的。但是在以往的PM控制中，因检出的毛刺等导致加工表面产生筋条;因工件的形状而无法得到理想的加工速度;及电极丝断线等等问题仍然存在。所以以往这种基于反馈的控制技术，无法预先判断盲孔位置和段差从而决定加工。

　　现在我们可以利用三维CAD数据、对应加工形状的特征进行前馈控制、提高加工精度和加工速度，具体步骤如下：

　　(1)输入3D数据，在3D画面上设定Z方向高度，抽出断面轮廓;

　　(2)生成NC程序;

　　(3)利用3D-PM功能键加工;

　　如图2，是3D-PM控制和以往控制在粗加工中的比较结果。以往在段差部位产生30μm左右的加工筋条，通过3D-PM使加工筋条降低到10μm左右。这种程度的加工筋条在精加工时可以比较容易的去除。另外，由于抑制了电极丝的断线节省了不必要的再次穿丝时间，使总体的加工时间得到了缩短。

　　如图3，是利用3D-PM控制粗加工后，进行精加工的实例。如图所示，可知段差部位的加工筋条在精加工中被去除。