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1、线切割拉环凸模如图,材料Cr12MoV,热处理硬度HRC59-61。,【任务要求】,1.插补原理,a.直线OA的插补过程 b.圆弧AB的插补过程,一、线切割编程,(1)逐点比较插补法,在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中,不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置,并根据比较结果决定下一步的进给方向,使刀具向减小偏差的方向进给。,偏差判别 根据刀具的实际位置,决定进给方向。 进给 沿减少偏差的方向前进一步。 偏差计算 计算进给后的偏差,作为下一步判别的依据。 终点判别 判断是否到达终点,若到达终点则停止插补, 否则再回到第一拍。,直线插补,偏差判别 Pi点在直线上 yi/xi=ye/xe
2、xeyi-xiye=0 Pi点在直线上方 yi/xiye/xe xeyi-xiye0 Pi点在直线下方 yi/xiye/xe xeyi-xiye0,设偏差函数为 Fi= xeyi-xiye 则当 Fi=0时,Pi点在直线上; Fi0时,Pi点在直线上方; Fi0时,Pi点在直线下方。,进给 Fi=0时,刀具向+X方向前进一步; Fi0时,刀具向+X方向前进一步; Fi0时,刀具向+Y方向前进一步。,原来的 Fi=xeyi-xiye 新的 Fi+1=xeyi+1-xi+1ye 当 Fi 0时, Xi+1= Xi +1 Yi+1 = Yi Fi+1=Xe Yi+1 -Xi+1 Ye =Xe Yi
3、-(Xi +1)Ye =Xe Yi -Xi Ye - Ye =Fi - Ye 当 Fi 0时, Xi+1= Xi Yi+1 = Yi+1 Fi+1=Xe Yi+1 -Xi+1 Ye =Xe(Yi+1)- Xi+1Ye =Xe Yi +Xe - XiYe =Fi +Xe,偏差计算,直线插补走步轨迹,例:加工第一象限直线OA,起点坐标为O(0,0),终点坐标为A(4,3),取坐标值为脉冲当量,试用逐点比较法对该直线进行插补运算,并画出走步轨迹图。,插补总步数=4+3=7,开始时,刀具对准直线起点,此时偏差F0=0,整个插补运算过程见表,刀具走步轨迹见图。 通过逐点比较插补算法,控制刀具走出一条尽量
4、接近零件轮廓直线的轨迹。当脉冲当量很小时,刀具走出的折线非常接近直线轨迹。逼近误差的大小与脉冲当量的大小直接有关。,图 2-13 4个象限的直线插补流程图,圆弧插补运算,偏差判别 A( X0,Y0), B(Xe ,Ye) Pi(Xi ,Yi)点在圆弧上 Xi2 +Yi2R2=0 Pi点在圆弧外侧 Xi2 +Yi2R20 Pi点在圆弧内侧 Xi2 +Yi2R20,设偏差函数为 Fi= Xi2 +Yi2R2=(Xi2 +Yi2)(X02 +Y02 ) 当Fi =0时,点Pi(Xi、Yi)在圆弧AB上; 当Fi0时,点Pi(Xi、Yi)在圆弧AB外侧; 当Fi0时,点Pi(Xi、Yi)在圆弧AB内侧
5、。,(2)坐标进给 Fi=0时,刀具向-X方向前进一步; Fi0时,刀具向-X方向前进一步; Fi0时,刀具向+Y方向前进一步。,偏差计算 当Fi0时,加工动点向X负方向进给一步,即由Pi(Xi、Yi)点沿X负方向移动到Pi+1(Xi+1、Yi+1)点,Pi+1点的坐标为,Xi+1= Xi1 Yi+1 = Yi,Fi+1=(Xi1)2 +Yi2R2 =(Xi1)2 +Yi2(X02 +Y02 )= Fi 2Xi +1,当Fi 0时,加工动点向Y的正方向移动到Pi+1(Xi+1、Yi+1)点,Pi+1点的坐标为,Xi+1= Xi Yi+1 = Yi+1,Fi+1=Xi2 +(Yi+1)2(X02
6、 +Y02 )= Fi +2 Yi +1,终点判别 圆弧插补的终点判别方法与直线插补的方法一样可采用总步长法。设置一个终点计数器,存入从起点到终点的总插补步数=|XeX0|+|YeY0|,当X 方向或Y方向进给一步时,终点计数器减1,减到0时,插补到达终点,停止插补。,例2:加工第一象限逆圆弧AB。 起点坐标为A(4,1),终点坐标为B(1,4),圆心在O点。试用逐点比较法对该圆弧进行插补运算,并画出走步轨迹图。 插补总步数=|14|+|41|=6。整个插补运算过程见表2-3,刀具走步轨迹见图2-15,逐点比较法圆弧插补实例,表2-3 圆弧插补运算过程,表2-4 四个象限圆弧插补偏差计算公式和
7、脉冲进给方向,Fi+1=Fi 2|Xi|+1 Fi+1=Fi 2|Yi| +1,图 2-16 圆弧插补流程图,过象限圆弧,其中 B分隔符,它的作用是将 X、Y、J 的数码分隔开; Xx 轴坐标的绝对值,表示增量,单位为m; Yy 轴坐标的绝对值,表示增量,单位为m; J加工线段的计数长度,单位为m; G加工线段计数方向,分为按 x 方向记数(Gx)和按 y 方向计数(Gy) Z加工指令。,2. 3B 代码(无间隙补偿程序),(1)X、Y值确定,对于直线(斜线),坐标原点移至起点,即X、Y为终点对起点增量坐标值。,27,特例:平行于X轴或Y轴的直线,即X或Y为零时,X、Y值均可不写,保留分隔符。
8、,对于圆弧或圆,坐标原点移至圆心,X、Y为圆弧或圆起点对圆心的坐标值。,选取X方向进给总长度进行计数,用GX表示;否则,用GY表示。 计数方向的确定,不管切割直线还是圆弧,计数方向均按终点的位置来确定。 加工直线时,用进给距离较长的一个方向作为进给长度计算方向。即终点坐标靠近何轴,则进给方向取该轴; 加工圆弧时,圆弧的终点坐标靠近何轴,则计数方向取另一轴。,(2)计数方向G,G 投影方向,以欲加工直线的起点为原点建立直角坐标系,取直线终点坐标(Xe,Ye)绝对值大的坐标轴为计数方向。如图所示,当直线终点在阴影区域内,即|Xe|Ye|时,则 GGy;当直线终点在非阴影区域内,即|Xe|Ye时,则
9、 GGx;当正好在 45线上,即|Xe|Ye|时,则在、象限取 GGy,在、象限取GGx。,以圆弧的圆心为原点,建立直角坐标系,选取该圆弧的终点坐标(Xe,Ye)绝对值小的坐标轴为计数方向(与直线不同)。如图所示,当圆弧终点在阴影区域内,即|Xe|Ye|时,则GGx;当圆弧终点在非阴影区域内,即|Xe|Ye|时,则 GGy;当正好在 45线上,即|Xe|Ye|时,取 GGx 或 GGy 均可。,在计数方向上,被加工线段的投影长度。单位m。,(3)计数长度J,加工线段在选定坐标轴的投影长度,J 计数长度,用来传送关于被加工图形的形状、加工象限和加工方向等信息,共有12种。 直线段指令用L表示。分
10、别为L1、L2、L3、L4,L后面的数字表示该直线段所在的象限,当直线在第I象限(包括X轴而不包括Y轴)时,加工指令记为L1,L2、L3、L4依次类推;,(5)加工指令Z,Z 加工指令,圆和圆弧 分顺圆和逆圆。SR或NR后面的数字表示圆或圆弧起始点坐标的象限,当起点在第I象限(包括Y轴而不包括X轴),加工指令记作SR1(顺圆)或NR1(逆圆),当起点在第II象限(包括X轴而不包括Y轴),加工指令记作SR2(顺圆)或NR2(逆圆),其余依次类推。,训练项目4:,迅速写出圆弧CD 段3B程序,并回答涉及知识点,训练项目5:,写出3B程序,N1: BBB15000 GY L4 / 直线AB N2:
11、BBB20000 GX L1 /直线BC N3: BB15000B30000 GX SR1 /圆弧CD N4: BBB40000 GX L3 / 直线DE N5: BB15000B30000 GX SR3 /圆弧EF N6: BBB20000 GX L1 /FB直线 N7: BBB15000GY L2 /直线BA DD,训练项目6:,写出3B程序,训练项目7:,写出3B程序,起点为A,终点为B,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,训练项目7:,写出3B程序,起点为B,终点为A,起点为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,训练项目8:,用3B代码编制加工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。,编程实例,用 3B 代码编制加工如图所示零件的线切割加工程序。已知线切割加工用的电极丝直径为 0.18, 单边放电间隙为0.01mm, 图中 A点为穿丝孔, 加工方向沿 ABC HBA进行。,3B程序,