第5章数控线切割机床的操作与编程 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1 数控线切割机床及其组成数控线切割机床及其组成5.2 基本操作方法基本操作方法 5.3 程序编写与调试程序编写与调试 5.4 线切割加工工艺及应用线切割加工工艺及应用 5.5 锥度切割的编程与实现锥度切割的编程与实现 思考与练习题思考与练习题 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1 数控线切割机床及其组成数控线切割机床及其组成5.1.1 数控线切割机床的加工原理数控线切割机床的加工原理 数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床，其加工过程是利用一根移动着的金属丝(钼丝、钨丝或铜丝等)作工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的如图5-1所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程序指令控制沿X、Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹在移动的同时，线电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线，从而达到了使一部分金属与另一部分金属分离的加工要求。
第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-1 快走丝线切割加工原理 第5章数控线切割机床的操作与编程 和电火花成形机床不同，线切割是利用线电极来进行加工的由于切缝较小，可以对工件进行套裁，有效地利用工件材料，特别适合模具加工但线切割加工主要是对通孔加工，较适合于冷冲模；而电火花成形机床则主要是对盲孔进行加工，较适合于型腔模的加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.2 数控线切割机床的类型数控线切割机床的类型 1．按控制方式分．按控制方式分 有靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和微机控制线切割机床等 2．按脉冲电源形式分．按脉冲电源形式分 有RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源和自适应控制电源线切割机床等 3．加工特点分．加工特点分 有大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型，还有切割上下异形的线切割机床等 第5章数控线切割机床的操作与编程 4．按走丝速度分．按走丝速度分 有快速走丝方式和慢速走丝方式的线切割机床 我国机床型号的编制是根据JB 1838－76《金属切削机床型号编制方法》的规定进行的，机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、特性和基本参数。
第5章数控线切割机床的操作与编程 例如，数控电火花线切割机床型号DK7725的含义如下：D K 7 7 25 基本参数代号(工作台横向行程250 mm)型别代号(快速走丝线切割机床)组别代号(电火花加工机床)机床特性代号(数控) 机床类别代号(电加工机床) 第5章数控线切割机床的操作与编程 数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：工作台行程(纵、横向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度、加工精度、切割速度和数控系统的控制功能等表5-1为DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数表5-2为快、慢速走丝线切割加工的特点比较 第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-1 DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数 第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-2 快、慢速走丝电火花线切割加工特点比较快、慢速走丝电火花线切割加工特点比较 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.3 数控线切割机床的走丝机构数控线切割机床的走丝机构 1．快走丝线切割机床的走丝机构．快走丝线切割机床的走丝机构图5-2 快走丝的循环走丝机构 第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 储丝筒组合件旋转时，其径向跳动小于0.01 mm；否则，可能引起钼丝抖动，出现断丝现象。
将悬臂放置的走丝电机与轴承座连在一起，可增加其刚性，改善受力情况，并且在结构工艺上容易保证与储丝筒的同轴度安装要求 第5章数控线切割机床的操作与编程 (2) 为了保证储丝筒上整齐排绕钼丝，不出现叠丝现象，所以储丝筒组合件转动时，必须让储丝筒作相应的轴向位移，且轴向位移应平稳和轻便在图5-2所示结构中，在储丝筒旋转的同时，通过二级齿轮减速传动带动丝杆转动，由于丝杆螺母副的作用而使得储丝筒所在的滑动走丝拖板相对于机床座体(丝架所在)产生轴向位移如果二级齿轮传动中，每一级减速比为1 : 4，丝杆的螺距为2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时，其轴向位移为1/16×2.75= 0.172 mm，就算用直径为( 0.15 mm的钼丝都不会产生叠丝为了保证收丝方与放丝方不叠丝，可在丝架的上面和下面各放一块硬质合金挡丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm) 第5章数控线切割机床的操作与编程 (3) 储丝筒组合件由三相四极交流马达通过弹性联轴节直接带动，保证钼丝走速为8～10 m/s采用弹性联轴节可以减缓因走丝换向带给储丝筒的冲击 (4) 为了循环使用钼丝，必须要让储丝筒能自动正反转换向。
由于同时具有储丝筒拖板的轴向移动，所以可在合适位置上安装倒顺换向开关这样，当储丝筒拖板往某一方向移动到压下换向开关时，机床电器线路将会使走丝电机自动反转，同时储丝筒开始反方向走丝，储丝筒拖板也相应地换向往回移动，直到碰到另一端的换向开关后再正转换向，如此反复，即达到循环走丝的目的当然倒顺换向开关应做成可调节距离的形式，以适应不同长度钼丝量的要求倒顺换向开关的位置应调节到保证换向时，储丝筒上排丝的一方还有一定长度的钼丝；否则，会将丝冲断 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．慢走丝线切割机床的走丝机构．慢走丝线切割机床的走丝机构图5-3 机床走丝系统结构图 第5章数控线切割机床的操作与编程 走丝系统自上而下，丝由送丝轮经张力轮到上导向轮、工件孔、下导向轮，再到速度轮、排丝轮，最后到达收丝轮和快走丝系统明显不同的就是该系统采用的电极丝是一次性的，走丝速度慢而连续可调(0.5～8 m / min)走丝速度由速度轮后面的DC电机控制，调节机床面板上的“丝速调节”旋钮即可顺时针转动为加速，逆时针转动为降速 金属丝的张紧力由张力轮后面的磁粉离合器控制，调节机械操作面板上的张力拨挡开关，可控制改变丝张力，其张力值以张力表上的电流值表示，工作时张力一般不可变动。
第5章数控线切割机床的操作与编程 收丝轮用于缠绕经过加工区放电后的废铜丝，由AC软特性电机驱动，收丝速度为自动跟随走丝速度废丝先通过排丝轮，排丝轮在AC伺服电机及凸轮传动下实现前后往复运动，均匀地改变丝在收丝轮上的位置，从而使丝在收丝轮上均匀地排列 整个走丝机构在丝张紧的一段范围内安装了一个断丝检测开关，当断丝时，断丝检测开关释放，断丝指示灯亮，加工电源即自动切断 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.4 机床操作面板及其控制功能机床操作面板及其控制功能 1．快走丝线切割机床．快走丝线切割机床图5-4 快走丝机床控制系统面板 第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 键盘输入每次输入的程序最多可达380条，具有完备的检索、修改、删除、插入的功能程序指令采用LED数码显示方式 (2) 具有图形缩放功能，可放大一倍或缩小至一半 (3) 钼丝偏移功能在工件切割前一次置入，内外偏移量最大为0.999 mm (4) 齿隙补偿功能用于消除从步进电机到十字拖板间传动齿隙造成的误差，提高加工精度。
x、y方向齿补量开机后一次置入，两个方向的补偿量均为0～0.015 mm，可任选 第5章数控线切割机床的操作与编程 (5) 回退功能系统具有从当前加工点按原加工路线回退到本段程序起始处的功能 (6) 通过加工程序输入，预置任意程序，加工结束后暂停，再按切割键(REG)即可继续加工(或重复加工) (7) 坐标变换功能坐标变换功能包括象限变换功能和对称加工功能 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．慢走丝线切割机床．慢走丝线切割机床图5-5 手动操作面板 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-6 数控操作面板 第5章数控线切割机床的操作与编程 和数控铣床、加工中心相比，数控线切割机床就是去掉了一个Z轴，用电极丝取代了铣刀；但作为数控系统控制来讲，放电加工的腐蚀量与进给速度之间的匹配，较之铣削加工要求更高，所以线切割机床都要求具有短路回退的控制功能，功能完备的机床还具有能根据加工区的电压、电流大小判断切削状况，然后自动调整进给速度，也就是所谓“自适应控制”功能DK7625型慢走丝线切割机床所使用的程序代码也是采用地址数字式的程序格式。
机床还具有四轴控制，能加工带有一定锥度的孔型另外它还具有自动找端面和自动找孔中心的精确定位功能图5-7是该机床的机械操作面板，主要用于机械侧的一些辅助动作的操作控制，如走丝、切削液和电规准调校等各开关按键功能介绍如下： 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-7 机械操作面板 第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 电源接通开关按下此开关，机床进入加工准备状态，再将丝、水、张力开关置 “ON”，用MDI 或者纸带方式输入数据，按一下“循环起动按钮”，便可开始加工 (2) 电源切断开关按下此开关，关闭机床电源 (3) 电极丝进给开关它是使电极丝开始行走的开关 (4) 水开关按下此开关，加工液开 (5) 过热指示灯当装置中的电阻温度异常高时，该灯亮 第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 张力拨挡开关用以调整电极丝的张力，张力以电压值显示在张力电压表上 (7) 电极丝进给率波段开关调整电极丝的行走速度，顺时针方向旋动时，速度加快 (8) 脉冲宽度设定开关在1～9的范围内设定脉冲电源的脉冲宽度。
(9) 间隙时间设定开关在2～99的范围内，设定脉冲电源的间隙时间 (10) 电流开关电流开关用以进行加工电流的设定，由粗调开关和精调开关组成，可以在0～39.5的范围内进行选择 (11) 电压开关电压开关用以进行电压设定，可选择十五种电压 第5章数控线切割机床的操作与编程 (12) 短路电压设定开关设定防止短路的电压当加工电压低于此值，则视为短路 (13) 加工指示灯在加工状态时灯亮 (14) 电极丝报警指示灯发生断线时灯亮，断丝时，进给停止，加工电压也无法加上，接好电极丝，并把断丝检测杆往左轻轻一压，报警灯灭，便可重新加工 (15) 加工计时表加工计时表用以显示加工时间 第5章数控线切割机床的操作与编程 (16) 自动电源切断开关用纸带方式和MDI方式加工时，把此开关设于ON；当含有M02的程序段加工完毕时，电源 (加工用电源，NC用电源等) 便自动切断 (17) 后退指示灯在后退中灯亮 (18) 电压表电压表用以表示在电极丝和工件之间的电压 ① 当工件在加工时(加工灯亮时)，表指示加工电压。
② 工件与电极丝发生短路时，电压表指示接近“0” 注：发生短路时，切不可接触电极丝高压 第5章数控线切割机床的操作与编程 (19) 电流表此表表示流过丝与工件之间的加工电流 (20) 张力表它显示的电压是与为产生张力而使用的制动器应力相对应的 (21) 张力开关此开关接通时，给电极丝加上了张力 (22) 短路锁定开关此开关置“ON”，在丝与工件发生短路时，工作台进给停止；发生短路后，此开关若不置于“OFF”，则工作台不能移动 第5章数控线切割机床的操作与编程 (23) 放电位置开关此开关置“ON”，电源开关也置“ON”时，用JOG或单步进给方式，可给丝供电压，从放电火花的状态判别丝与工件的接触位置是否正确 (24) 短路指示灯亮丝与工件短路时灯亮 (25) 紧急停止按钮它用于紧急停止一按此按钮，机械各轴的移动立即停止 注：解除锁住后，必须用手动操作或指令G28回原点；否则，机床将无法工作 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2 基本操作方法基本操作方法5.2.1 工件的装夹工件的装夹 工件的装夹形式对加工精度有直接影响。
线切割机床的夹具比较简单一般是在通用夹具上采用压板螺钉固定工件当然有时也会用到磁力夹具、旋转夹具或专用夹具 1．工件装夹的一般要求．工件装夹的一般要求 (1) 工件的基准表面应清洁无毛刺，经热处理的工件，在穿丝孔内及扩孔的台阶处，要清除热处理残物及氧化皮 第5章数控线切割机床的操作与编程 (2) 夹具应具有必要的精度，将其稳固地固定在工作台上，拧紧螺丝时用力要均匀 (3) 工件装夹的位置应有利于工件找正，并应与机床行程相适应，工作台移动时工件不得与丝架相碰 (4) 对工件的夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起 (5) 大批零件加工时，最好采用夹具，以提高生产效率 (6) 细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的辅助夹具上 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．支撑装夹方法．支撑装夹方法 (1) 悬臂支撑方式通用性强，装夹方便但由于工件单端压紧，另一端悬空，因此工件底部不易与工作台平行，所以易出现上仰或倾斜致使切割面与工件上下平面不垂直或达不到预定的精度只用于要求不高或悬臂较小的情况。
(2) 两端支撑方式(如图5-8(a)所示)其支撑稳定，平面定位精度高，工件底面与切割面垂直度好，但对于较小的零件不适用 (3) 桥式支撑方式(如图5-8(b)所示)采用两块支撑垫铁架在双端夹具体上其特点是通用性强，装夹方便，大、中、小工件装夹都比较方便 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-8 工件支撑装夹方式(a) 两端支撑方式；(b) 桥式支撑方式 第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) 板式支撑方式(如图5-9(a)所示)可根据经常加工工件的尺寸而定，可呈矩形或圆形孔，并可增加X、Y两方向的定位基准装夹精度高，适于常规生产和批量生产 (5) 复式支撑方式(如图5-9(b)所示)在桥式夹具上，再装上专用夹具组合而成装夹方便，特别适合于成批零件加工可节省工件找正和调整电极丝相对位置等辅助工时，易保证工件加工的一致性 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-9 工件支撑装夹方式(a) 板式支撑方式；(b) 复式支撑方式 第5章数控线切割机床的操作与编程 3．慢走丝线切割机床的工件装夹．慢走丝线切割机床的工件装夹 DK7625慢走丝机床采用Π形工件安装台，在左侧和后侧台框上安装有两块定位基准板，整个工作台上有很多用于连接压紧螺钉的装夹固定用螺纹孔，其工件固定基本采用压板螺钉紧固方式。
当紧固方式不合适时，还可用搭桥板的装固方式由于紧固方式的合理性会影响到工件与丝之间的垂直度，所以在精度要求高时，必须用千分表来校验 第5章数控线切割机床的操作与编程 工件装夹加工一般如图5-10所示，在机床正面的左侧安装工件压板当工件较厚时，最好应加上图示的连接电缆电缆一端使劲插入工件压板的弹簧卡中，另一端使劲插入上喷嘴下部的弹簧卡中设置电缆时，应在机床正面形成一定的松弛，要注意不要弯曲弹簧卡，不使电缆拧绞或折弯，然后以这种状态用空运行的方法让工作台移动进行校验，并确认电缆没有妨碍工件以及工件压板等；如果有碍，则应去掉电缆进行加工去掉电缆进行加工时，工件上加工铁屑附着较多，面的垂直度将降低，加工速度减慢，因此应根据最高速度的加工条件，把放电容量降低20%～30%，机床操作盘的电流开关降低0%～15%，加工速度降低10%～20%左右 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-10 DK7625慢走丝机床工件装夹图 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2.2 电极丝的垂直度校正电极丝的垂直度校正 1．快走丝机床电极丝垂直度的校正．快走丝机床电极丝垂直度的校正 快走丝机床的电极丝上好并预紧后，先要进行垂直度的校正。
如图5-11所示，先把刀刃角尺放在十字拖板工作台上的垫铁上，调节Y轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙，上下应均匀若有误差，则在丝架固定面适当加垫片调整然后把刀刃角尺旋转90o，调节X轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙，上下应均匀若有误差，调整上下导轮组合件的位置，使间隙均匀 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-11 快走丝机床电极丝垂直度的调整 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．慢走丝机床电极丝垂直度的校正．慢走丝机床电极丝垂直度的校正 对慢走丝机床而言，无论要加工的零件是否带有锥度，为保证准确的工件形状和尺寸精度，同样也应先对丝的垂直度进行校正这可采用专门配备的垂直度校正器进行校正，如图5-12所示其操作步骤如下： 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-12 慢走丝机床电极丝垂直度的校正 第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 以和工件相同装夹定位基准放置垂直度校正器，再用压板螺钉固定好，并按图示连接好导线 (2) 挂好电极丝，并加上设定的张力，且让丝在带张力的情况下行走一段距离，以保证工作区内所有的丝都处于张紧状态后则停止走丝。
(3) 确认加工电源为“OFF”，短路锁定和放电位置开关都处于“OFF”位置确保丝与工作台之间只有用于检测的低电压防止产生放电而烧坏校正器的精密触片 第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) 置操作方式旋钮于“JOG”连续进给方式，先移动X、Y轴至丝碰到丝垂直度校正器的触片校正器上指示灯亮则表示已接触到) (5) 结合使用“JOG(手动连续进给)”、“INCR.FEED(步进给)”操作方式，并从大到小逐步改变步进量，反复不断地移动调整U、V轴或X、Y轴，直至丝与校正器的上下触片同时接触进X或Y时上下灯同时亮，退X或Y时上下灯同时熄，或者上下灯都处于闪烁不定状态) 第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 记下此时的U、V坐标值此时的U、V位置即为丝垂直位置 (7) 置系统板上参数写入开关于“写入”位置，将此U、V值写入存储器内，则此位置即被系统自动记忆以后无论U、V轴移到任意位置后，只要在“JOG”方式下按手动操作面板上的“回U、V原点”键，即可让丝摆正到垂直位置上 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2.3 自动对刀操作自动对刀操作 线切割机床的自动对刀就是指电极丝初始位置的自动定位找正。
目前虽然快走丝线切割机床具有电极丝自动定位功能的不多，但也可以参照下述原理手工来进行精确定位 虽然有的机床工作台上已装有两块定位基准板可用于工件装夹定位，但有时可能还需要靠工件上的某处作定位基准比如，想以工件上由前道工序所加工出的某处端面，工件上某一圆形或矩形孔的中心等作为本道加工工序用的装夹定位或加工对刀(电极丝)的基准时，就需要对其进行定位找正操作DK7625型慢走丝线切割机床具有自动找端面和找孔中心等的一些定位功能 第5章数控线切割机床的操作与编程 1．自动找端面．自动找端面(EDGE) 自动找端面是靠检测丝与工件之间的短路信号来进行的可分为粗略定位和精确定位两种方式其差别在于：若将增量进给量置于×1或×10位置处时为精确定位，若将增量进给量置于×100或×1000位置处时为粗略定位粗略定位时，只进行一次找端面动作，一有短路信号即自动终止找端面操作由于速度和惯性，粗定位准确程度肯定不高精确定位时，机床将以不同的进给速度，反复五次进行找端面动作，并将最后几次找端面得到的坐标值求平均值后定位在这一平均值的位置上 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．自动找中心．自动找中心(CENTER) 自动找中心即自动定位找到孔的中心。
和找端面的原理相同，也是利用丝与工件间的短路信号进行检测定位的同样，该方式也是以增量进给旋钮的位置来决定是采用精确定位(×1，×10)还是粗略定位(×100，×1000)的图5-13所示为粗略找孔中心定位时丝的移动过程 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-13 电极丝自动找孔中心 第5章数控线切割机床的操作与编程 找孔中心时，系统将自动先后对X、Y两轴的正负方向分别进行定位，根据某轴的正负两方向定位找正的位置值自动计算平均值并定位在其中间的位置处，则X、Y两轴的中间位置就是孔的中心通常以先选的轴方向开始进行自动找中心(另一轴不再需要人工干涉)事实上，精确定位找中心只是在对每一孔壁方向进行定位时采用和精找端面一样的反复多次定位的方法，整体上还是采用粗找中心的方法 第5章数控线切割机床的操作与编程 自动定位的操作过程大致是：先将电极丝挂上并加上张力，再将操作方式开关置于“EDGE”(找端面) 或“CENTER”(找中心) 方式位置上；按某方向的“轴选择按钮”，则机床自动地让丝相对于工件沿着这一方向逐渐靠近而开始进行定位找正的动作此时，“循环启动”指示灯亮，定位完成后“循环启动”指示灯自动熄灭。
在自动找正的中途若要停止，应按“复位”键(RESET)若工件表面边沿有毛刺、铁锈等质量问题，将不能正确定位找正在定位找正过程中，从检测到短路信号后自动回退20 (m开始，如果又一次检测出短路信号，则再继续回退20 (m；若这样反复5次仍解除不了短路的话，将终止自动定位动作 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3 程序编写与调试程序编写与调试5.3.1 3B格式程序编制格式程序编制 1．编程规则．编程规则 快走丝线切割机床用的多为3B程序格式，每一行的格式为：B JX B JY B J G Zn 其中： B为分隔符，表示一条程序段的开始，并将X、Y等计数长度分隔开，相当于表格中的制表线 JX 、JY分别为X、Y轴方向上的坐标计数 J为主计数轴的计数长度它等于加工线段在主计数轴上的投影长度 第5章数控线切割机床的操作与编程 G为主计数轴的设定，有GX、GY两种设定GX表示X轴为主要计数轴，GY表示Y轴为主要计数轴 Zn为加工指令，用于决定控制台是按直线还是按圆弧进行插补加工，并含有加工方向等信息。
有L1、L2、L3、L4、SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4共12种指令 第5章数控线切割机床的操作与编程 1) 编程坐标系的建立 尽管对3B格式程序来说，程序中的数据与坐标原点所处的位置无关，但其总的坐标轴方向应该是确定不变的；否则，将无法放置到机床上而且，建立一个原点固定的编程坐标系，对编程计算是非常方便的通常这个坐标系原点应定在图纸尺寸标注的相对基准点上坐标轴的方向应根据安装到机床上的预定方向来决定 第5章数控线切割机床的操作与编程 2) 基本坐标计数的确定 对于直线段，应先将坐标原点假想地移到该线段的起点上，求得线段终点在该假想坐标系中的坐标值(X，Y) 直线：经假想平移后，与坐标轴重合的直线段，即图形中与原始X、Y坐标轴方向平行的直线段无论该线平行于哪根轴，都按：JX = JY = 0 来设定 斜线：指图形中与X、Y坐标轴方向夹角都不为零的直线段此时，计数长度等于该线在对应坐标轴上的投影长度，即：JX = X，JY =Y 圆弧段：先将坐标原点假想地移到该圆弧的圆心上，计数长度由起点坐标决定。
若圆弧起点与终点在该坐标系中的坐标分别为(X1，Y1)和(X2，Y2)，则：JX = X1，JY =Y1 第5章数控线切割机床的操作与编程 3) 主计数轴与主计数长度的确定 直线段：先假想地将坐标系原点移到该线段的起点上，再看线段终点所处的位置按图5-14(a)所示以45°的线分界，在阴影区内时，主计数轴为GX；在非阴影区内时，主计数轴为GY亦即在假想坐标系里终点坐标X和Y的绝对值中哪个大，则哪个轴即为主计数轴当终点刚好在45°线上时，从理论上讲，应该是在插补运算加工过程中最后一步走的是哪个轴，就取该轴作主计数轴因此，1、3象限取GY，2、4象限取GX) 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-14 主计数轴的确定(a) 直线时；(b) 圆弧时 第5章数控线切割机床的操作与编程 主计数长度即为主计数轴的计数长度 直线：主计数长度即为该线长度 斜线：若 JX > JY 时，记为GX，J = JX； JY > JX 时，记为GY，J = JY 圆弧：同样将坐标原点假想地移到该圆弧的圆心上，看圆弧终点所处的位置。
按图5-14 (b)所示以45°线分界，在阴影区内时，主计数轴为GX；在非阴影区内时，主计数轴为GY 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-15 计数长度的确定 第5章数控线切割机床的操作与编程 4) 加工指令 同样地，直线时，将坐标原点移到线段起点上；圆弧时，将坐标原点移到圆心上再进行如图5-16所示的判断 直线和斜线段加工指令根据直线终点所处的象限有L1、L2、L3、L4四种指令 圆弧段加工指令根据从起点到终点的圆弧加工走向有顺圆和逆圆之分 顺圆根据圆弧起点所处的象限有SR1、SR2、SR3、SR4四种指令 逆圆根据圆弧起点所处的象限有NR1、NR2、NR3、NR4四种指令 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-16 加工指令的确定 第5章数控线切割机床的操作与编程 编程时，应将工件加工图形分解成各圆弧与各直线段，然后逐段编写程序由于大多数机床通常都只具有直线和圆弧插补运算的功能，所以对于非圆曲线段，应采用数学的方法，将非圆曲线用一段一段的直线或小段圆弧去逼近 程序书写格式如下： 对于直线，其格式通常是：B B B J G Zn。
对于斜线与圆弧，其格式通常是：B JX B JY B J G Zn 但对于斜线段，若JX、JY具有公约数，则允许把它们同时缩小相同的量级，只要保持其比值不变即可 第5章数控线切割机床的操作与编程 此外，还应注意的是：实际编程时，通常不按零件轮廓线编程，而应按加工切割时 电极丝中心所走的轨迹进行编程，即还应该考虑电极丝的半径和工件间的放电间隙但对有间隙补偿功能的线切割机床，可直接按工件图形编程，其间隙补偿量可在加工时置入 对于具有公差的尺寸数据，根据大量的统计，加工后的实际尺寸大部分是在公差带的中值附近，因此应采用中差尺寸编程中差尺寸的计算公式为： 如槽32的中差尺寸为： 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．编程实例．编程实例 例1 如图5-17(a)所示的凸模由三段直线与一段圆弧组成，应编制四条程序段(沿逆时针方向加工)此外，还应增加钼丝从工件外部切入到轮廓线的引入段和从轮廓结束顺原路径引出的程序段若不考虑线径补偿，直接按图形轮廓编程，则所编加工程序见表5-3 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-17 编程零件图例 第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-3 不考虑补偿时的程序清单不考虑补偿时的程序清单 第5章数控线切割机床的操作与编程 若考虑线径补偿，设所用钼丝直径为φ0.12 mm，单边放电间隙0.01 mm，则应将整个零件图形轮廓沿周边均匀增大一个0.01 + 0.12/2=0.07的值，得到图5-17(b)中虚线所示的轮廓后，按虚线轮廓(即丝中心轨迹)编程，所编加工程序清单见表5-4。
表5-4 考虑补偿时的程序清单 第5章数控线切割机床的操作与编程 例例2 若要切割一个直径为φ20 mm的圆孔，设穿丝预孔打在孔中心处，所用钼丝直径为φ0.12 mm，单边放电间隙0.01 mm，则切割时丝中心应在直径为φ19.86 mm的圆上，整个加工程序应为：B B B 9930 GX L1 引入直线段B 9930 B 0 B 39720 GY NR1 切割整圆 B B B 9930 GX L3 引出直线段 D 结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3.2 3B程序输入与调试程序输入与调试 前述快走丝线切割机床的程序输入控制是采用通用Z80单片机控制的，程序数据则是用LED数字显示器来进行显示，每段程序按格式：B JX B JY B J B G B Zn 以先后顺序进行输入和前述3B格式程序相比，就是在计数长度和加工指令前也都要加间隔符号B以进行分隔 第5章数控线切割机床的操作与编程 1．键值说明 JX、JY：为坐标数值，以m为单位。
J：计数长度数值，也是以m为单位 G：计数方向GX输入时，敲“0”键；GY输入时，敲“1”键 Zn：加工指令 直线：L1输入时敲“11”，即敲两次“1”键，将“L”用“1”代替 L2输入时敲“12”，L3时敲“13”， L4时敲“14” 顺圆：SR1时敲“21”，SR2时敲“22”，SR3时敲“23”，SR4时敲“24” 逆圆：NR1时敲“31”，NR2时敲“32”，NR3时敲“33”，NR4时敲“34” 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．程序输入过程．程序输入过程 (1) 开机电源开关打到“开”，按RESET(清零)键，显示□□□□ □□ (2) 键入2000、按MEM(检查)键，显示2000 xx ，再根据环形分配器选择及坐标轴选择送入适当数值如键入01，则显示2000 01 (3) 按MON’(地址增量)键，显示2001 xx，再根据是否齿补和要否缩放而送入适当数值如键入00，为不缩放，则显示2001 00此时，若键入10，为缩小为1/2；键入20，为放大一倍 (4) 按PROM(状态转换)键，显示GOOD。
第5章数控线切割机床的操作与编程 (5) 根据是否偏移分为： ① 若要偏移则按“A”键，显示Ａ；再送入偏移量(要三位，十进制数)；再送正负偏移量，其规律为： 根据闭合图形的走向外偏(凸模)时，SR(顺圆)按“Ｃ”键；NR(逆圆)按“Ｂ”键 根据闭合图形的走向内偏(凹模)时，SR(顺圆)按“Ｂ”键；NR(逆圆)按“Ｃ”键 接着按NEXT(增量)键，显示P ② 若不需要偏移，则直接按LAST(输入)键，显示P 第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 按001键，显示 P001 (7) 输送程序(第一段程序的内容) (8) 按NEXT(增量)键，显示P002；接着输入第二段程序的内容；直至全部加工程序输入完毕 (9) 送完加工指令后，再送特征指令 按“1”键表示暂停，显示F；按“2”键，表示结束，显示E 特征指令送完以后，按NEXT(增量)键 ，显示“F”或“END”；按“F”键显示GOOD 第5章数控线切割机床的操作与编程 (10) 按REG(切割)键，显示P001。
按键后，加工便从P001开始若加工起始程序不是从P001开始，那么按LAST(输入)键，并将送入相应的起始序号，使之显示Pxxx xxx——为起始序号 然后，再按F键和REG(切割)键，接着合上脉冲电源、进给、自动、高频键(在控制板上)；最后，合上变频加工开关，进行加工切割 第5章数控线切割机床的操作与编程 3．程序的检索和编辑．程序的检索和编辑 1) 检索 若需检索第xxx段程序是否正确，则先按LAST(输入)键；然后，将需检索的程序号输入xxx，显示Pxxx 按MEM(检查)键，显示JX值；再按MEM(检查)键，显示JY值 再按MEM(检查)键，显示J值；再按MEM(检查)键，显示G值 再按MEM(检查)键，显示Zn值；若再按MEM(检查)键，显示xxx+1的程序号 如此继续下去，可检查完需检查的程序；最后，按F键，结束检查，显示GOOD 第5章数控线切割机床的操作与编程 2) 修改 若在检索中发现错误，则按LAST(输入)键；然后，输入需要修改的程序号，将正确的程序输入。
按NEXT(增量)键，继续修改 按F键，显示GOOD，结束修改 第5章数控线切割机床的操作与编程 3) 删除 若需删除某段程序，则可按LAST(输入键)；然后，将删去的程序号送入，按D键，内存程序库将删去该段程序，并自动对库内的程序重新排列，使删去的程序的程序号都减“1”，并显示下一条程序段号如需连续删除N段程序，则可连续按N次D键)按F键，结束删除，显示GOOD 第5章数控线切割机床的操作与编程 4) 插入 如需在第xxx程序处插入一段程序，则可按LAST(输入)键；然后，将所需插入的程序号送入，按E键后，送插入程序内容；按NEXT(增量)键，显示器显示下一段程序号如果要连续插入，则再按E键；否则，按F键，结束插入显示GOOD 第5章数控线切割机床的操作与编程 5) 坐标和切割状态检查 按控制盘面板上的“暂停”按钮 按“1”键，显示JX坐标，即时值按“2”键，显示JY坐标；按“3”键，显示J坐标 按“4”键，显示F(F为逐点比较的偏差值)；按“5”键，显示现时加工指令和指令特征。
按“7”键，显示钼丝偏移量和偏移参数 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3.3 ISO格式程序编制格式程序编制 1．编程规则．编程规则 慢走丝线切割加工所采用的国际通用ISO格式程序和数控铣基本相同，且较之更为简单由于线切割加工时没有旋转主轴，因此没有Z轴移动指令，也没有主轴旋转的S指令及M03、M04、M05等工艺指令，也可分成主程序和子程序来编写例如，DK7625型慢走丝线切割机床采用日本FANUC-6M数控系统，其每一个程序行的格式如下： 公制：N04 G02 X+053 Y+053 I+053 J+053 R+053 F022 D02 T+013 M02; 英制：N04 G02 X+035 Y+035 I+035 J+035 R+035 F014 D02 T+013 M02 第5章数控线切割机床的操作与编程 格式中，N、G、X、Y、F、D、M等功能字的含义参见第1章特别需要说明的是： I+053、J+053 圆弧插补时圆心的坐标信息用圆心相对于圆弧起点的坐标增量计算。
R+053 锥度加工时转角半径信息，与数控车、铣中表示圆弧半径不同 T+013 锥度加工中的丝倾斜角度信息取负值时，左、右倾斜互换 DK7625机床常用G功能和M功能指令见表5-5 第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-5 常用 常用G代码与代码与M代码代码 注：① 表内 00 组为非模态指令，只在本程序段内有效其他组为模态指令，一次指定后持续有效， 直到碰到本组其他代码 ② 标有* 的G代码为数控系统通电启动后的默认状态 第5章数控线切割机床的操作与编程 编程规则和方法与数控轮廓铣削基本类似，在此只是对其不同之处进行重点说明 (1) 加工平面设定只可能是XY平面，内部已设定为G17状态，因此G17可不写程序代码中不可能出现Z坐标值，刀补代码只有G40、G41、G42及Dxx (2) 在圆弧插补指令中，有关圆心坐标的信息只可用I、J格式，R代码已被用于锥度加工中表示转角半径的信息，而不再是表达圆弧插补的圆弧半径信息 (3) F代码用于指令每分钟的加工进给量(进给速度)。
其指令单位为：米制为0.01 mm/min，英制为0.0001 inch/min 第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) T代码在此不再表示刀具号，而是用于指令锥度加工中的丝倾斜角度 (5) 程序中坐标地址后跟的数值，若不带小数点，则其单位为m，即0.001 mm；若带有小数点，则其单位为mm (6) G04用于指令中途想停止的时间，时间用地址X字符指令，指令单位为0.001 s 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．编程实例．编程实例 如图5-18所示零件，按图中箭头所示加工轨迹方向，在暂不考虑线径补偿的情况下，以绝对坐标编程方式进行编程 图5-18 编程图例 第5章数控线切割机床的操作与编程 要对该图形轨迹进行编程，首先必须要根据装夹方位建立一坐标系，再求出各节点的坐标；然后，按加工顺序对直线和圆弧段分别编程即可图中，加工起始点即为穿丝孔所在位置，此点坐标为：(−20，40)，此程序开始段可按“G92 X−20.0 Y 40.0;”书写，则当执行此段程序时，即开始在系统内部建立一以图示O点为原点的工件坐标系。
其后程序中的坐标值即都是相对于此坐标系的在该图形中，坐标值较不直观的是图中公切线的两个端点，需要通过几何计算才可算出按图示作辅助线后，即可得知该公切线的法线与X轴的夹角为30， 因此可按式X=X0+Lcos30；Y=Y0+Lsin30 算出公切线的两端点坐标分别为(17.32,10)和(8.66, 25)整个图形编程如下(沿逆时针方向加工)： 第5章数控线切割机床的操作与编程 O0001 ;N001 G92 X −20.0 Y 40.0 ; 建立工件坐标系N002 G90 G01 X −20.0 Y 30.0 ; 从穿丝孔到工件轮廓的引入线G02 X−30.0 Y 20.0 I -10.0 J 0.0 ; 左上方R10的顺圆G03 X−30.0 Y−20.0 I 0.0 J−20.0 ; 左下方R20的逆圆G01 X 0.0 Y −20.0 ; 正下方的水平直线G03 X 17.321 Y 10.0 I 0.0 J 20.0 ; 右下方R20的逆圆G01 X 8.66 Y 25.0 ; 右方公切线G03 X 0.0 Y 30.0 I−8.66 J−5.0 ; 右上方R10的逆圆G01 X−20.0 Y 30.0 ; 正上方的水平直线 X−20.0 Y 40.0 ; 返回穿丝孔的引出线 M02 ; 程序结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.4 线切割加工工艺及应用线切割加工工艺及应用5.4.1 线切割加工工艺路线线切割加工工艺路线图5-19 数控线切割机床的加工工艺路线图 第5章数控线切割机床的操作与编程 1．快走丝线切割机床的加工步骤．快走丝线切割机床的加工步骤 (1) 根据图纸尺寸及工件的实际情况来计算坐标点并编程，或采用自动编程方法编出程序。
在编程安排工艺上，应考虑工件的装夹方法，如在加工跳步模的凹模时，应先加工较小的型孔，再加工较大的型孔，以避免最后加工小孔时将孔距误差带到小孔上，形成小孔的穿丝预孔不在小孔有效范围内，从而导致无法加工的现象产生此外，当采用编程补偿时，还应检查实际钼丝的直径 第5章数控线切割机床的操作与编程 (2) 将编好的程序输入到机床数控装置中，并进行空程校验或用薄料试切以校对程序 (3) 把工件装夹在机床的十字拖板上，必须注意装夹位置，使加工型孔与图纸要求及编程安排相符工件坯料上应根据需要，在适当的位置上预先打好穿丝孔穿丝孔及引入引出线应安排在废料位置处 第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) 将钼丝盘安装在上丝电机轴上，接通上丝电机电源，将钼丝顺次通过导电块、上挡丝块、上导轮、工件上的穿丝预孔、下导轮、下挡丝块，再引到储丝筒上，固定在储丝筒一端的螺钉上开启上丝电机电源开关，此时钼丝被张紧，调节机床上的电压旋钮，使张紧力适中；用手柄摇动储丝筒，使钼丝顺次绕上储丝筒；到所需要的钼丝长度后，关闭电源，掐断钼丝，固定于储丝筒另一端的螺钉上调节储丝筒下面的两个换向开关，保证储丝筒轴向行走的行程在丝长范围内，以防因惯性而拉断钼丝。
绕丝时，钼丝应尽量置于储丝筒的中间部位，并注意不能出现叠丝现象 第5章数控线切割机床的操作与编程 (5) 调节好换向开关的位置，开启走丝电机，检查走丝情况，并注意对钼丝的预紧 (6) 进行起始位置的调整操作，如对中心、找端面等记下起始位置的X、Y坐标值，以便在应急处理和检查时用 (7) 开启机床电源和走丝马达、水泵马达，再开启高频电源；接着，开启控制台的进给开关，检查步进电机是否吸住，并复查十字拖板起点的X、Y坐标值然后，把控制台变频粗调放在“自动”一边，开启控制台加工开关，调整变频细调和机床电压，使机床切割状态稳定后开始正式加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 (8) 加工结束后，先后关闭加工开关、高频电源、水泵马达和走丝马达，并检查加工结束时十字拖板的X、Y轴向坐标值；封闭加工时应与起点坐标值相一致在加工多孔模或内外都要切割的凸凹模时，切割好了一个型孔后，应先将钼丝松下然后，控制机床走到下一个型孔的起始位置，再穿上钼丝，进行下一个型孔的加工；如此直至全部型孔都加工完毕最后，拆下工件进行检查 慢走丝线切割机床的加工操作步骤也基本类同，其电极丝的挂接比快走丝更简单，不需要预紧，丝挂好后，设置并加载张力即可。
这类机床还具有空运行调试功能，可以很快地完成程序检查的操作此外，还有自动找端面、找中心等比较方便的其他功能 第5章数控线切割机床的操作与编程 由于电切削加工可以切割很硬的金属材料，所以，在模具零件等的加工工序安排上，通常都将电切削工序放在热处理淬火之后进行，这也正是电加工的优势所在对热处理后的坯料进行电火花线切割加工时，由于大面积去除金属和切断加工，会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏，从而产生很大的变形，破坏了零件的加工精度，甚至在切割过程中，材料会突然开裂 第5章数控线切割机床的操作与编程 为了消除这些影响，除要选择锻造性能好，淬透性好，热处理变形小的材料外，切割加工工艺上也要作合理安排例如，图5-20所示的切割路线安排上，图(a)的切割路线是错误的，按此加工，切割完前几段线后，继续加工时，由于原来主要连接的部位被割离，余下的材料与夹持部分连接较少，工件刚度大为降低，容易产生变形，从而影响加工精度如按图(b)的切割路线加工，可减少由于材料割离后残余应力重新分布而引起的变形，所以，一般情况下，最好将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割总程序的末端对精度要求较高的零件，最好采用图(c)的方案，电极丝不由坯料的外部切入，而是将切割起点取在坯件预制的穿丝孔中。
第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-20 加工路线的确定 第5章数控线切割机床的操作与编程 对于切割孔类工件，为减少变形，可采用两次切割法，如图5-21所示第一次粗加工型孔，周边留余量0.1～0.5 mm，以补偿材料应变后的变形第二次切割为精加工，这样可达到较满意的效果为更好地避免切割大孔形时产生尖角应力开裂的可能性，还可以用其他加工方法对型孔预先进行镂空处理，同时对尖角处添加过渡圆 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-21 两次切割法 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.4.2 线径补偿问题线径补偿问题 在数控线切割加工中，由于数控装置所控制的是电极丝中心的行走轨迹，而实际加工轮廓却是由丝径外围和被切金属间产生电蚀作用而形成的和数控铣床加工轮廓时需考虑刀具半径补偿一样，线切割加工时也必须考虑这一尺寸偏差，这切割加工中称之为线径补偿量其值通常为：f = 丝半径+单边放电间隙(+精加工余量) 第5章数控线切割机床的操作与编程 同样，线径补偿的编程控制也可有编程预补偿和机床补偿两种方式从上一节的编程实例1中可以知道，针对图5-17所示零件的预补偿编程是很麻烦的，一旦改变补偿量的大小，就需要重新编程。
下面的实例是在图5-18零件程序的基础上考虑采用机床线径补偿方式后的ISO格式加工程序 第5章数控线切割机床的操作与编程 第5章数控线切割机床的操作与编程 从以上程序中可以看出，该程序中所用的数据，基本上都是按原来的轮廓轨迹来直接进行编写的，线径补偿在程序中的体现仅仅只是少数几个代码而已(带下划线的) 在编程预补偿和机床补偿两种方式中，采用机床自动补偿更具有灵活性若线径改变后需要变更一个偏移值，只需改变补偿量的大小的设定；对整个轮廓轨迹重新补偿计算的工作，则由机床数控装置自动进行，更改过程简单方便事实上，对于冲模零件的线切割加工而言，采用机床补偿的方法相当方便只需要按冲件图形尺寸编出一个程序，输入到机床控制系统中，以后在加工时再根据需要给定补偿量，再适当修改一下切入的程序段，即可分别加工出凸、凹模以及卸料板、固定板等的型孔 第5章数控线切割机床的操作与编程 对于ISO格式程序来说，机床补偿是可以在程序中使用补偿指令来控制的，但在快走丝所用的3B格式程序中，是没有控制补偿用的指令代码的若要进行线径补偿，则需要在机床上进行专门的设定当然，对一些补偿功能还不完善的机床(比如国内的快走丝线切割)而言，若想采用机床补偿方式，则还需要在对整个轮廓轨迹编程时，预先对轨迹中所有的尖角进行修圆处理，其过渡圆角半径一般在0.1～0.5 mm范围内选用。
为此，有的机床就采用了4B程序格式，它在补偿问题上较之3B格式有一定的优势 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.4.3 冲裁模的间隙控制冲裁模的间隙控制 加工冲裁模的凸、凹模时，应考虑电极丝半径r，电极丝与工件间的单面放电间隙电及凸模与凹模间的单面配合间隙配首先应明确的是：当用线切割机床切割凸模外形时，丝中心的轨迹应是在凸模外形基础上沿周边均匀增大一个线径补偿量f，即 + f(正偏移)；切割凹模孔时，丝中心的轨迹应是在凹模孔形基础上沿周边均匀减小一个线径补偿量f，即−f(负偏移)线径补偿量f = r + 电 第5章数控线切割机床的操作与编程 当加工冲孔模具时(即冲后要求保证孔的尺寸)，由于冲孔凸模的尺寸基本上和工件孔的尺寸一致，而冲孔凹模的尺寸应该是冲孔凸模加上配若以加工直径为d的圆孔为例，则： 加工凸模时丝中心的轨迹尺寸d丝凸应为：d丝凸= d + 2f = d + 2(r + 电)= d+ 2f凸 加工凹模时丝中心的轨迹尺寸d丝凹应为：d丝凹=d + 2配−2f =d −2(f - 配)= d −2f凹 即： 加工冲孔凸模时应该考虑的线径补偿量为：f凸= f = r + 电 加工冲孔凹模时应该考虑的线径补偿量为：f凹= f −配= r + 电− 配 第5章数控线切割机床的操作与编程 当加工落料模时(即冲后要求保证冲下的工件尺寸)，此时，落料凹模由工件的尺寸确定，落料凸模则是落料凹模的尺寸减去配 。
若以加工直径为D的圆外形为例，则 加工凹模时丝中心的轨迹尺寸D丝凹应为：D丝凹= D−2f = D−2( r +电 )= D−2f凹 加工凸模时丝中心的轨迹尺寸D丝凸应为：D丝凸=D−2配+ 2f =D +2(f−配)= D + 2f凸 即： 加工落料凸模时应该考虑的线径补偿量为：f凸= f −配= r + 电−配 加工落料凹模时应该考虑的线径补偿量为：f凹= f = r + 电 第5章数控线切割机床的操作与编程 对于凸模固定板和卸料板而言，其线径补偿量的确定原则和凹模类似若卸料板与凸模间的单边配合间隙为卸(卸料板的单边尺寸比凸模大卸)，凸模固定板与凸模间的单边配合过盈量为固(设固定板的单边尺寸比凸模小固)，则： 对冲孔模具：f卸= r + 电−卸 f固= r + 电+ 固 对落料模具：f卸= r + 电+配 −卸 f固= r + 电+ 配+ 固 第5章数控线切割机床的操作与编程 在冲裁模具配作加工时，各主要零部件的线径补偿量设置如图5-22所示。
只要熟知各零件相对的线径补偿量关系，无论是采用人工补偿编程加工还是机床自动补偿，或者是利用微机自动编程，都能够正确地设置而获得所需的程序 第5章数控线切割机床的操作与编程 前述图5-17所示的零件外形，是采用落料模具冲制而成的当采用机床自动补偿的加工方式时，通常只需要直接按冲件外形进行编程即可但对于大多数国产快走丝线切割机床而言，由于其线径补偿功能不很完善，必须在对图形中所有尖角进行修圆(添加过渡圆)后，才可使用机床的自动补偿功能若不考虑引入、引出线，对图5-17所示零件按基本尺寸并以0.2的半径修圆后，其程序清单应为： 第5章数控线切割机床的操作与编程 B 0 B 0 B 39642 GX L 1 直线A－B B 0 B 200 B 178 GY NR 4 过渡圆B 9968 B 89708 B 89708 GY L 1 直线B－CB 199 B 22 B 82 GX NR 4 过渡圆B 29908 B 40069 B 59816 GX NR 1 圆弧C－D B 120 B 160 B 182 GY NR 2 过渡圆B 9968 B 89708 B 89708 GY L 4 直线D－AB 199 B 22 B 199 GX NR 3 过渡圆 D 程序结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-22 冲裁模配作时各零件的线径补偿量设置(a) 冲孔模具；(b) 落料模具 第5章数控线切割机床的操作与编程 若 丝 半 径 r=0.06mm， 电=0.01mm。
配=0.015mm， 卸=0.02mm，固=0.01mm，则各个补偿量分别为：f凹= f = r + 电=0.07mm f凸= r + 电−配 =0.055mm f卸= r + 电+配 −卸=0.065mm f固= r + 电+ 配+ 固=0.095mm 加工时按这些补偿量设置即可分别完成凹模、凸模、卸料板和固定板的加工当然还应注意加工凸模和凹模时引入、引出线的不同 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.4.4 加工过程控制加工过程控制 如何合理地调节控制加工过程，要根据加工状态决定 在加工过程中，调整变频进给旋钮，在调整到最佳状态时，其电压表指针和电流表指针的摆动都比较小，甚至不动，这时加工最稳定加工过程中如果电流表指针经常向小的方向摆动，表示有瞬时开路，可提高变频进给速度；反之，如果电流表指针经常向大的方向摆动，表示有瞬时短路，应减慢变频进给速度若以电压表来判断则相反在换向切断脉冲电源的瞬时，电压达到最大值，电流为零，这是正常现象。
第5章数控线切割机床的操作与编程 如果条件允许，最好用示波器来观察加工状态，它不仅直观，而且还可以测量脉冲电源的各种参数使用时，将示波器输入线的正极接工件，负极接电极丝调整好示波器，观察波 形即可 目前，用于线切割机床的脉冲电源多是晶体管式的，其末级用硅高频大功率三极管，也有末级用VMOS管的脉冲电源参数的选择，根据不同的工艺要求而定脉冲电源的参数调节一般有脉宽、脉高和脉冲间隔以及功放管并联的个数等四项若所加工的工件表面粗糙度要求较高的话，一般选较窄的脉宽若纯粹追求效率而不讲究表面质量的话，可将脉高和脉宽打得较大若切割的工件厚度较大，则一般选功放管并联个数多的，脉冲间隔大的，加工状态稳定性好的 第5章数控线切割机床的操作与编程 1．中途暂停处理．中途暂停处理 加工过程中因某些特殊原因必须停车时，应先关闭加工开关、高频电源；然后，关闭水泵马达、走丝马达对快走丝机床来说，在加工直线或斜线段停机时，只需记下控制台面板计数长度J的数字，计数方向和加工指令以后继续加工时，只要按记下的数字来人工输入指令(加工斜线时，其X、Y坐标值仍可照原来的数值)。
在加工圆弧段停机时，应记下控制台面板上的X、Y坐标值、计数长度J的数字、计数方向和加工指令以后继续加工时，也只要按记下的数字来人工输入还没有加工部分的程序指令，然后继续加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 2．断丝后的继续加工处理．断丝后的继续加工处理 快走丝机床加工过程中突然断丝，应先关闭高频电源和加工开关；然后，关闭水泵马达、走丝马达；把变频粗调放置在“手动”一边；开启加工开关，让十字拖板继续按规定程序走完，直到回到起始点位置接着去掉断丝，若剩下电极丝还可使用，则直接在工件预孔中重新穿丝，并在人工紧丝后重新进行加工若在加工工件即将完成时断丝，也可考虑从末尾进行切割，但是这时必须重新编制程序，且在两次切割的相交处及时关闭高频电源和机床，以免损坏已加工的表面，然后把电极丝松下，取下工件 第5章数控线切割机床的操作与编程 在本机床上具体操作时可按控制盘面板上“暂停”按钮，再按“９”，工作台会自动退回到前一个工艺穿丝孔位置，显示器显示“F”重新穿丝后，按REG(切割)键，从该位置按原路线重新切割加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 3．意外断电后的处理．意外断电后的处理 在加工过程中，有时会出现控制台故障或突然电源切断的现象。
若是控制台出现故障，则切割的图形就与要求不相符合如果割错的部分是在废料上，则工件还可挽救；否则，工件只得报废若是突然断电，则此时控制台面板上的数据已全部清除，但是工件仍可挽救在上述这两种可以挽救的情况下，首先应松下电极丝，然后按断丝方法处理，并重新返回起始点后重新加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 4．短路故障处理．短路故障处理 线切割机床一般都具有短路后沿加工路线回退处理的功能快走丝线切割机床的具体操作如下： 先断开“加工开关”，然后按一下控制面板上的“暂停”按钮，合上“手动开关”，再按上“6”键、“B”键，再连续按“点动”按钮此时，拖板按原加工路线回退，回退次数与按“点动”按钮次数相同；直到短路状态消除，再断开“手动”开关，按“暂停”按钮；按“6”键，按“Ｂ”键，然后合上加工开关，切割加工则继续进行 第5章数控线切割机床的操作与编程 若点动回退直到显示“F”，仍未脱离短路状态，则需靠人工排除此时，应断开“手动”开关，再按功能键，显示器显示Pxxx(在切割的程序段号)，再按常规人工处理短路故障处理完后，再合上“加工开关”，加工便可继续进行。
慢走丝线切割机床如果需要临时停机，可按“进给暂停”，则走丝、高频、冷却液都将自动关闭下次继续加工时再逐个开启后，再按“循环启动”即可若需要卸丝进行其他工作，可按断丝或断电的情况进行处置 第5章数控线切割机床的操作与编程 慢走丝的断丝处理比快走丝简单，断丝后如果没有进行系统复位的操作，可直接在断丝处结上丝并挂好，再按“循环启动”继续加工如果在断丝处无法进行穿丝操作，可先回到加工起点，待穿好丝并加电后，按下“空行再开”，则机床将自动按原路线以较快的速度移至断丝点，到达后呈临时停止状态，再按“循环启动”即可继续加工 如果出现意外断电或者进行过系统复位操作，可先按下“锁住再开”，则系统将会在机械锁住的情况下从头开始运行程序，直至检索到断电时所在位置后，处于“进给暂停”状态，开启其他各电源后，即可按“循环启动”继续加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.5 锥度切割的编程及实现锥度切割的编程及实现5.5.1 锥度加工的实现机理锥度加工的实现机理 要切割加工中实现锥度切割，就应想办法让电极丝能相对于工件面产生倾斜，而不再是传统的垂直穿越。
当然，丝与工件面间的倾斜不能是保持某一固定的倾斜方向状态，因为这样的话，最多只能是在某一方向面上割出锥度，而当改变加工方向面后则可能得不到锥度，或所得到得锥度不是所期望的真正的锥度切割应是能自动地根据所加工的方向面随时改变其倾斜方向，以保证所加工出的锥度工件在锥度范围内的每一个横截面的形状都应是按一定比例缩放得到的就像如图5-23中圆锥台零件和棱锥台零件所示的一样，在不同的方位上丝产生相对应的倾斜，但丝和垂直面的倾斜角度基本上是保持恒定的 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-23 零件锥度切割的概念 第5章数控线切割机床的操作与编程 实现锥度的切割加工可通过控制上下丝架导向器按一定程序轨迹移动来实现根据机床的结构布局安排，可有如图5-24所示的三种实现方式方式1：上丝架可动，下丝架不动，如图(a)所示方式2：下丝架可动，上丝架不动，如图(b)所示方式3：上、下丝架都可动，如图(c)所示 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-24 锥度切割的三种实现方式 第5章数控线切割机床的操作与编程 其中，方式3的结构很复杂，很少采用，只有在需要特别大的加工锥度的情况下，才按方式3设计制造。
方式1和2的结构复杂程度相当，主要就是看操作使用的环境场合的需要而设计制造本机床锥度的切割加工就是采用方式1实现的 第5章数控线切割机床的操作与编程 锥度加工控制范围主要受到可动丝架导向器的移动行程的限制，本机床是按使用圆形导向器时最大切割锥度为10来设计的此时，要求上丝架的U、V轴向最大行程不得小于12.5 mm本机床根据采用的上下导向器形状的不同而有两种加工锥度范围用V型导向器时可加工小锥度角，其加工锥度范围为1.5当需要加工大锥度角时需用圆形导向器，其加工锥度范围为5V型槽导向器与圆形导向器可简单地进行更换，先更换上圆形导向器后，按照上丝架双向可动极限行程范围，找到各轴向的行程中间点再以此点位来调装固定下圆形导向器，然后再返回来调整U、V轴进行校丝垂直操作，最后从找好的U、V原点处确认各向行程不小于12.5 mm；否则，将会在切割10°的大锥度时产生超程报警 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.5.2 锥度加工数据的设定锥度加工数据的设定 可在MDI方式下由功能按钮“功能设定(SET)”的第4页中设定锥度加工所需的各种数据若不设定这些数据，即使程序中有丝倾斜的指令，也不能进行锥度加工。
这些数据包括： ● 加工方式(CUTTING MODE)：锥度加工时，设定为“1”；垂直加工时，设定为“0”；锥度加工带画图方式时，设定为“2” ● 工件面高度I(WORK PLANE)：设定工件面的高度在指定的工件面高度的面上，程序的尺寸与工件的尺寸相同，如图5-25所示 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-25 锥度加工参数 第5章数控线切割机床的操作与编程 ● 上导向面高度J(UPPER GUIDE)：设定上导向面的高度在V型槽导向的情况下，从上导向滑块上的刻度尺上所读得的值再加上1 mm，便是所设定的数字 ● 速度控制面高度M(FEED PLANE)：指定程序指令速度的面在这个面上，丝的移动速度与指令速度相等，一般设在锥度加工部分的最上面至最下面之间的某高度面上 ● 画图面高度L(DRAWING PLANE)：用于设定当加工方式为“2”时的机械手臂作图面高度所绘图形的大小是和画图面轨迹大小相一致的 第5章数控线切割机床的操作与编程 ● 下导向面高度S(LOWER GUIDE)：用于设定下导向面离工件安装台的距离。
若不搭桥板，以当前工件安装基准台面为准对V型导向器而言，这一距离已于出厂时便已测出，S=25.3 mm对圆形导向器而言，这一距离应为27 mm当更换导向器时，应用参数设定的番号167来更改此设定 以上各高度均是以工件安装台为基准来设定的，以上导向的方向为正，设定值以当时设定的输入单位系设定 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.5.3 锥度加工的编程锥度加工的编程 从前述可知，锥度加工即是在丝垂直加工的基础上，同时有了上丝架的U、V坐标轴移动但在程序中是无法直接指令U、V轴的，我们在程序中只能指令丝倾斜的角度和倾斜方向，U、V轴的移动是由数控装置根据这些数据和锥度加工设定的各控制面高度数据来自动计算并控制实施的也就是说，要实现锥度加工，必须要进行锥度加工数据设定和程序中指令丝倾斜两方面内容的结合才行锥度加工的程序指令形式基本上和线径补偿指令的形式相似有倾斜方式和倾斜角度两个内容 第5章数控线切割机床的操作与编程 G50——丝倾斜取消方式，即丝垂直加工方式，是电源投入时的缺省方式 G51——丝倾斜左方式上导向在程序面指定通路行进方向的左侧移动 G52——丝倾斜右方式。
上导向在程序面指定通路行进方向的右侧移动 丝倾斜角度由地址T指令，有小数点时角度单位为1°，无小数点时角度设定单位为0.001°，最大指令5.000°角度值是以从垂直位置起的偏角进行指令，无论是左倾还是右倾，都用正值指令；若为负值指令，则左右倾斜交换可在丝倾斜方式指令前或统一程序段中指令倾斜角度，还可在程序中途变更倾斜角度 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-26 锥度切割时丝的倾斜状况(a) 引入加载；(b) 引出卸载 第5章数控线切割机床的操作与编程 在锥度加工编程中应注意如下问题： (1) 锥度加工可以和线径补偿同时使用 (2) 一般，锥度加工的编程同样应该有一个引入加载和引出卸载的过程 (3) 在锥度加工方式中，若指令了无移动量的程序段时，丝倾斜将取消 (4) 锥度加工途中，指令暂停G04、回参考点G28、坐标系设定G92时，丝倾斜将在前一个程序段取消 (5) MDI运转方式下无法进行锥度加工 第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 锥度加工中，一般可在直线与直线相交，直线与圆弧或圆弧与圆弧圆滑相接的形状上正常进行，而在直线与圆弧或圆弧与圆弧相交的形状上将得不到指令角度的加工面。
(7) 尖角时，下导向与上导向的偏差变大，此时上导向丝架有可能超程因此，有必要对零件图形进行尖角修圆处理或采用锥度拐角R指令功能如图5-27是这两种方式的实施效果，其区别在于尖角修圆时为圆锥状过渡，而用锥度拐角时则为斜圆柱状过渡 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-27 尖角修圆和拐角过渡的实现 第5章数控线切割机床的操作与编程 要插入锥度拐角R指令，可在移动指令的同一程序段指令地址R的半径指令好的半径锥度拐角R插入在此移动指令和下一程序段的移动指令之间，各自的移动指令编程照常进行 锥度加工编程实例： 如图5-28所示零件，在画有圆圈的拐角部分插入锥度拐角R 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-28 锥度加工零件实例 第5章数控线切割机床的操作与编程 %O0015 ;G92 X0 Y−2000 ;G51 G42 G01 Y1000 T1000 ;X25000 R3000 ;Y20000 ;G02 X−15000 Y15000 J15000 R4000 ;G01 X−20000 R4000 ;G02 X−15000 Y−15000 I−15000 ;G01 Y−20000 R3000 ;X25000 ;G50 G40 Y10000 ; M02 ; 第5章数控线切割机床的操作与编程 思考与练习题思考与练习题 1．简述线切割加工的工作原理。
2．何谓快走丝和慢走丝线切割机床，试说明它们之间的特点有何不同 3．快走丝的循环走丝机构的工作原理如何？为何要换向机构？如何实现换向动作？画出储丝筒传动原理图 4．快、慢走丝时为何要给丝加上张力？如何施加张力？ 5．如何保证电极丝与工作台面的垂直度？ 6．如何切割锥度？若要切割出具有一定直壁高度而又带漏料锥度的凹模应当如何切割？ 第5章数控线切割机床的操作与编程 7．快走丝线切割机的数控程序的输入过程大致如何？可有哪些输入方法？无断电存储功能的机床用起来有什么不方便？可通过什么手段解决？ 8．线切割机床找端面和找孔中心是如何进行的？这对零件加工有何意义？ 9．线切割加工用程序有哪些格式？各常用于哪些机床？ 10．什么是线径补偿？线径补偿如何计算？加工内孔和外形时偏移方向如何确定？ 11．什么是编程预补偿？什么是机床自动补偿？哪些场合下不适用机床自动补偿？哪些场合下适用机床自动补偿？ 第5章数控线切割机床的操作与编程 12．冲裁模零件的加工有何特点？如何在加工时保证模具零件的配合间隙？ 13．如何切割机床上加工级进冲模？ 14．如果加工零件的某向加工尺寸稍大于机床的工作行程范围，有无办法加工出该零件？ 15．什么是机床的控制半径？若某零件图上的圆半径超出机床最大控制半径，当如何处理？ 第5章数控线切割机床的操作与编程 16．试编写快走丝切割题图5-1所示零件(a)、(b)、(c)的3B格式程序。
17．试编写慢走丝切割题图5-1所示零件(d)、(e)的ISO格式程序 18．试编写对题图5-1所示零件b)、d)进行锥度切割的ISO程序，锥度为1° 第5章数控线切割机床的操作与编程 题图5-1 。