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1、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,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,图6-1 线切割加工的步骤,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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，很容易读懂。 (2) 国内线切割程序常用格式
2、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)。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,1. 直线的3B代码编程 1) x，y值的确定 (1) 以直线的起点
3、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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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,辽 阳 职 业 技 术 学 院,2) G的确定 G用来确定加工时的计数方向，分Gx和Gy。直线编程的计数方向的选取方法是：
4、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)。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,图6-3 G的确定,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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
5、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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,图6-4 Z的确定,辽 阳 职 业 技 术 学 院,综上所述，图6-2(b)、(c)、(d)中线段的3B代码如表6-2所示。,表6-2 3B代码,辽 阳 职 业 技 术 学 院,2. 圆弧的3B代码编程 1) x，
6、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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,图6-5 圆弧轨迹,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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=|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
7、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)。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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、SR
8、3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具体可参考图6-6。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,图6-6 Z的确定,辽 阳 职 业 技 术 学 院,例6.1 请写出图6-7所示轨迹的3B程序。,图6-7 编程图形,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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)，起点为B，终点为A， J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000 故其3B程序
9、为： 40000 B30000 B170000 GX SR4,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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)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)
10、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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,表6-3 圆弧EF和EF特点比较表,辽 阳 职 业 技 术 学 院,(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
11、mm、0.1 mm，故J=40000。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,表6-4 切割轨迹3B程序,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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。,图6-9 加工零件图,辽 阳 职 业 技 术 学 院,例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割
12、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,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,表6-6 常用的线切割加工指令,辽 阳 职 业 技 术 学 院,表6-6 常用的线切割加工指令,辽 阳 职 业 技 术 学 院,对于以上代码，
13、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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,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,辽 阳 职 业 技 术 学 院,解 上面任务主要分两部分完成，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
14、(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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,(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
15、极丝与圆孔中心的X坐标相近。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,(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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,若G55坐标系的坐标值与(0，0)相近或刚好是(0，0
16、)，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。,辽 阳 职 业 技 术 学 院,(5) 若机床在找到中心后自动将坐标值清零，则需要同第一种方法一样进行如下操作：在第一次自动找到圆孔中心时用MDI或别的方法执行指令G55 G92 X0 Y0；然后再按用自动找中心按钮重新找中心，再观察重新找到的圆孔中心位置在G55坐标系下的坐标值。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
