第6章电火花线切割编程、加工工艺及实例

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1、第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例6.1 电火花线切割编程6.2 线切割加工准备工作6.3 线切割加工工艺习题第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例6.1 电火花线切割编程前面讲过线切割加工的具体特点及其线切割加工的工艺规律，在具体加工中一般按图6-1所示步骤进行。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例图6-1 线切割加工的步骤第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能，即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。线切割程序与其它数控机床的程序相比，有如下特点：(1) 线切割程序普遍较短，

2、很容易读懂。(2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走丝机床大部分采用3B格式，其发展趋势是采用ISO格式(如北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例6.1.1 线切割3B代码程序格式线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组成的，它们的3B程序指令格式如表6-1所示。 表6-1 3B程序指令格式注：B为分隔符，它的作用是将X、Y、J数码区分开 来；X、Y为增量(相对)坐标值；J为加工线段的计数长度 ；G为加工线段计数方向；Z为加工指令。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例1. 直线

3、的3B代码编程1) x，y值的确定(1) 以直线的起点为原点，建立正常的直角坐标系，x，y表示直线终点的坐标绝对值，单位为m。(2) 在直线3B代码中，x，y值主要是确定该直线的斜率，所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作 为x，y的值，以简化数值。(3) 若直线与X或Y轴重合，为区别一般直线，x，y均可写作0也可以不写。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例如图6-2(a)所示的轨迹形状，请读者试着写出其x，y值，具体答案可参考表6-2。(注：在本章图形所标注的尺寸中若无说明，单位都为mm。)图6-2 直线轨迹第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例2) G的确定G用来确定加工

4、时的计数方向，分Gx和Gy。直线编程的计数方向的选取方法是：以要加工的直线的起点为原点，建立直角坐标系，取该直线终点坐标绝对值大的坐标轴为计 数方向。具体确定方法为：若终点坐标为(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，则G=Gy (如图6-3(b)所示)；若y=x，则在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。由上可见，计数方向的确定以45线为界，取与终点处走向较平行的轴作为计数方向，具体可参见图6-3(c)。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例图6-3 G的确定 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例3) J的确定J为计数长度，以m为单位。以前编程应写满六位数，不足

5、六位前面补零，现在的机床基本上可以不用补零。J的取值方法为：由计数方向G确定投影方向，若G=Gx ，则将直线向X轴投影得到长度的绝对值即为J的值；若 G=Gy，则将直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的值。4) Z的确定加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同可分为L1、 L2、L3、L4，其中与+X轴重合的直线算作L1，与-X轴重合 的直线算作L3，与+Y轴重合的直线算作L2，与-Y轴重合的 直线算作L4，具体可参考图6-4。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例图6-4 Z的确定第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例综上所述，图6-2(b)、(c)、(d)中线段的3B代码如表6-2所示

6、。表6-2 3B代码第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例2. 圆弧的3B代码编程1) x，y值的确定以圆弧的圆心为原点，建立正常的直角坐标系，x，y表示圆弧起点坐标的绝对值，单位为m。如在图6-5(a)中，x=30000，y=40000；在图6-5(b)中，x=40000,y=30000。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例图6-5 圆弧轨迹第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例2) G的确定G用来确定加工时的计数方向，分Gx和Gy。圆弧编程的计数方向的选取方法是：以某圆心为原点建立直角坐标系，取终点坐标绝对值小的轴为计数方向。具体确定方法为： 若圆弧终点坐标为(xe，ye)，令x

7、=|xe|，y=|ye|，若yx，则G=Gx (如图6-5(b)所示)；若y=x，则Gx、Gy均可。由上可见，圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝对值大小决定，其确定方法与直线刚好相反，即取与圆弧终点处走向 较平行的轴作为计数方向，具体可参见图6-5(c)。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例3) J的确定圆弧编程中J的取值方法为：由计数方向G确定投影方向，若G=Gx，则将圆弧向X轴投影；若G=Gy，则将圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的和。如在图6-5(a)、(b)中，J1、J2、J3大小分别如图中所示，J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定加工指令Z按照第一步进

8、入的象限可分为R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N，于是共有8种指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具体可参考图6-6。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例图6-6 Z的确定第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例例6.1 请写出图6-7所示轨迹的3B程序。图6-7 编程图形第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例解 对图6-7(a)，起点为A，终点为B，J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000故其3B程序为：B30000 B40000 B130000 GY NR1对图6-7(b)，起点

9、为B，终点为A，J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000故其3B程序为：40000 B30000 B170000 GX SR4第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例例6.2 用3B代码编制加工图6-8(a)所示的线切割加工程序。已知线切割加工用的电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为0.01 mm，图中A点为穿丝孔，加工方向沿ABCDEFGHA进行。图6-8 线切割切割图形 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例解 (1) 分析。现用线切割加工凸模状的零件图，实际加工中由于钼丝半径和放电间隙的影响，钼丝中 心运行的轨迹形状如图6-8(b)

10、中虚线所示，即加工轨迹与零件图相差一个补偿量，补偿量的大小为在加工中 需要注意的是EF圆弧的编程，圆弧EF(如图6-8(a)所示)与圆弧EF(如图6-8(b)所示)有较多不同点，它们的特点比较如表6-3所示。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例表6-3 圆弧EF和EF特点比较表第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例(2) 计算并编制圆弧EF的3B代码。在图6-8(b)中，最难编制的是圆弧EF，其具体计算过程如下： 以圆弧EF的圆心为坐标原点，建立直角坐标系，则E点的坐标为： = 0.1mm = 。根据对称原理可得F的坐标为(-19.900，0.1)。根据上述计算可知圆弧EF的终点坐标的Y

11、的绝对值小，所以计数方向为Y。圆弧EF在第一、二、三、四象限分别向Y轴投影得到长度的绝对值分别为0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm，故J=40000。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例圆弧EF首先在第一象限顺时针切割，故加工指令为SR1。由上可知，圆弧EF的3B代码为(3) 经过上述分析计算，可得轨迹形状的3B程序，如表6-4所示。 第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例表6-4 切割轨迹3B程序第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加工程序，已知电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为0.01 mm，图

12、中O为穿丝孔拟采用的加工路线OEDCBAEO。图6-9 加工零件图第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加工程序，已知电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为0.01 mm，图中O为穿丝孔拟采用的加工路线OEDCBAEO。解 经过分析，得到具体程序，如表6-5所示。表6-5 切割轨迹3B程序第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例6.1.2 线切割ISO代码程序编制1. ISO代码简介同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样，线切割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令(即辅助功能指令)，具体见表6-6。 第六章 电火花线切

13、割编程、加工工艺及实例表6-6 常用的线切割加工指令第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例表6-6 常用的线切割加工指令第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例对于以上代码，部分与数控铣床、车床的代码相同， 下面通过实例来学习线切割加工中常用的ISO代码。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例例6.4 如图6-10(a)所示，ABCD为矩形工件，矩形件中有一直径为30 mm的圆孔，现由于某种需要欲将该孔扩大到35 mm。已知AB、BC边为设计、加工基准，电极丝直径为0.18 mm，请写出相应操作过程及加工程序。图6-10 零件加工示意图第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例解 上面任务主

14、要分两部分完成，首先将电极丝定位于圆孔的中心，然后写出加工程序。电极丝定位于圆孔的中心有以下两种方法：方法一：首先电极丝碰AB边，X值清零，再碰BC边，Y值清零，然后解开电极丝到坐标值(40.09，28.09)。具体过程如下：(1) 清理孔内部毛刺，将待加工零件装夹在线切割机床工作台上，利用千分表找正，尽可能使零件的设计基准AB、AC基面分别与机床工作台的进给方向X、Y轴保持平行。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例(2) 用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到AB边的左边，大致保证电极丝与圆孔中心的Y坐标相近(尽量消除工件ABCD装夹不佳带来的影响，理想情况下工件的AB边应与工作台的Y轴完

15、全平行，而实际很难做到)。(3) 用MDI方式执行指令：G80 X+；G92 X0；M05 G00 X-2.；(4) 用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到BC边的下边，大致保证电极丝与圆孔中心的X坐标相近。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例(5) 用MDI方式执行指令：G80 Y+；G92 Y0；T90； /仅适用慢走丝，目的是自动剪丝；对快走丝机床，则需手动解开电极丝G00 X40.09 Y28.09；(6) 为保证定位准确，往往需要确认。具体方法是：在找到的圆孔中心位置用MDI或别的方法执行指令G55 G92 X0 Y0；然后再在G54坐标系(G54 坐标系为机床默认的工作坐标系)中

16、按前面(1)(4)所示的步骤重新找圆孔中心位置，并观察该位置在G55坐标系下的坐标值。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例若G55坐标系的坐标值与(0，0)相近或刚好是(0，0)，则说明找正较准确，否则需要重新找正，直到最后两次中心孔 在G55坐标系中的坐标相近或相同时为止。方法二：将电极丝在孔内穿好，然后按操作面板上的找中心按钮即可自动找到圆孔的中心。具体过程为：(1) 清理孔内部毛刺，将待加工零件装夹在线切割机床工作台上。(2) 将电极丝穿入圆孔中。(3) 按下自动找中心按钮找中心，记下该位置坐标值。(4) 再次按下自动找中心按钮找中心，对比当前的坐标和上一步骤得到的坐标值；若数字重合或相差很小，则认为 找中心成功。第六章 电火花线切割编程、加工工艺及实例(5) 若机床在找到中心后