具有四轴联动功能的电火花线切割机床在进行锥度切割时,主要涉及上下面轮廓的几何参数和工件高度尺寸两个重要参数。
(1)锥度切割的形式
1)标准圆角切割 这是指在整个轮廓上按固定的锥角进行切割的一种方式。在进行标准圆角锥度切割时,在圆角处X、Y、U、V四轴均匀运动,生成的轮廓面为标准圆角。其上下轮廓圆角半径不同,如以下轮廓为程序设计面,正斜加工,则上轮廓内圆角变大,外圆角变小。标准圆角的切割可以按二维图形的方式进行程序设计,仅输入切割角度即可进行切割。一般切割凹模时,普遍采用标准圆角锥度切割。
2)上下异形切割 它是指X、Y、U、V四轮不均匀运动时电极丝生成轮廓面的一种切割方式。有ISO圆角切割、变斜度切割和上下轮廓相异切割三种方式。
a.ISO圆角切割 它是指锥度切割时,在圆角处上下轮廓面的圆角大小相同的一种切割方式。
b.变斜度切割 它是指上下端面形状不同,但几何元素的数量相同的一种切割方式。常用于塑料模具的型腔切割。
c.上下轮廓相异切割 它是指上下端面轮廓形状不同、尺寸不同、上下端面轮廓几何元素的数量亦不同的一种切割方式。
无论是ISO圆角切割、变斜度切割,还是轮廓相异切割,在四轮联动切割时,其四轮的插补运动都存在不均匀的运动方式,因此,统称为上下异形切割。
(2)锥度切割的计算机编程方法 一般标准圆角切割是按二维图形的方式编制程序,上下异形切割是按三维图形的方式编制程序。其编制方法如下。
1)定义下端面的轮廓轨迹 包括定义轮廓上的起始位置、轨迹的运动方向(逆时针或顺时针切割)、特殊标志点的设定(特殊标志点为在该点处与上轮廓有对应关系,包括锥度的不同、锥度的渐变)、生成下轮廓图,并作为子程序保存。
2)定义上端面的轮廓轨迹 定义与轮廓相对应的轮廓起始点位置,设定轨迹运动方向。如下端面轮廓为逆时针切割,由上端成轮廓必须同样为逆时针切割,分析并设定特殊标志点,生成上化廓图作为程序保存。
3)编制轮廓面程序 在计算机中输入工件高度,起始点位置年计算出与一相应图形元素所对应的上下轮廓位置,由于工件高度限定,计算机会计算出X、Y、U、V之间四轴联动的插补关系,按照插补关系可生成轮廓面作为子程序保存。
4)编制主程序 将工艺参数、穿丝点位置、偏移量数值等加工工艺信息编制在程序中,在下轮廓的起始点上调用轮廓面子程序,即生成NC代码输入机床数控系统用于加工。
5)切割 在切割过程中,尽量不进行镜像、旋转等操作,下端面与数控系统的主程序面应相一致。
总之,锥度切割是指切割相同或不同斜度和上下具有相似或不相似横截面工件的线切割加工方法。