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1、College课程名称数控编程教学主题数控电火花线切割机床的程序编制授课班级授课时间授课地点教学目标：掌握线切割机床程序编制工艺准备的内容及基本方法。掌握3B、4B、ISO指令编程职业技能教学点：线切割加工工艺的特点、取件位置及切割路线3B、4B、ISO指令编程教学设计：教学手段：讲解、举例、启发式、多媒体教学教 学 过 程教学内容与板书备注第六章 数控电火花线切割机床的程序编制第一节编程前的工艺准备一、数控电火花线切割机床的简介1、机床的基本组成数控电火花线切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源、 和控制系统（控制柜）等五大部分组成。宜宾职业技术学院教案Yibin Vocationa
2、l & Technical College教学内容与板书备注OOL-Kiri国同明1组成1）工作台 又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成G 1（；也火花致切割用1示用图睥即电Vh E 41款缉* -分轮，你/箝1y埔隹徜图2自动张紧式线切割走丝机构3) 供液系统供液系统是为机床的切割加工提供足够、合适的工作 液。工作液的种类很多，有煤油、乳化液、去离子水、蒸 储水、洗涤液、酒精等。宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational & Technical College教学内容与板书备注图3快走丝线切割机床工作液循环系统4)脉冲电源2、工作过程宜宾职业技术学院教案Yibin Vocat
3、ional& TechnicaCollege教学内容与板书备注3、 主要技术指标1 .工作台尺寸2 .最大加工厚度3 .X、Y轴行程4 .最大切割锥度5 .定位精度6 .最大加工电流7 .最大加工速度8 .电极丝直径范围9 .电极丝运行速度4、 机床坐标系与其他数控机床一致，数控线切割机床坐标系符合国家标准：1）刀具（铝丝）相对于静止的工件运动；2）采用右手笛卡儿直角坐标系。二、数控线切割中的工艺处理数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工 序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的 各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工
4、 艺路线及线切割加工前的准备加工。有关模具加工的线切割加工工艺准备和工艺过程，如图所示宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& TechnicaCollege教学内容与板书备注1、偏移量的确定2、取件位置、切割路线及起点的选择1)取件位置的选择 在切割热处理性能较差的材料时，工件应取自坯 件的里侧，减少工件变形。2)切割路线及起点的选择 在加工中，工件内部残余应力的相对平衡 受到破坏后，会引起工件变形，所以在选择切割路线时，须注意以下方面。(1)应将工件与其夹持部分分割的部分安排在切割路线的末端(2)切割路线应从坯件预制的穿丝孔开始，由外向内顺序切割(3)两次切割法 切割孔类零件
5、，为减少变形，采用两次切割，(4)在一块毛坯上要切出两个以上零件时，不应连续一次切割出来， 而应从该毛坯的不同预制穿丝孔开始加工，。(5)加工的路线，距离端面(侧面)应大于 5mm3)电极丝初始位置的确定线切割加工前，应将电极丝调整到切割的起始位置上，可通过对穿 丝孔来实现。穿丝孔位置的确定，有如下原则：(1)当切割凸模需要设置穿丝孔时，其位置可选在加工轨迹的拐角 附近，以简化编程。(2)切割凹模等零件的内表面时，将穿丝孔设置在工件对称中心上， 对编程计算和电极丝定位都较方便。但切入行程较长，不适合大型工件，此 时应将穿丝孔设置在靠近加工轨迹边角处或选在已知坐标点上。宜宾职业技术学院教案Yib
6、in Vocational& TechnicaCollege教学内容与板书备注(3)在一块毛坯上要切出两个以上零件或在加工大型工件时，应沿 加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断丝时能就近重新穿丝，切入断丝点。3、编程尺寸计算线切割加工时，为了获得所要求的加工尺寸，电极丝和加工图形之 间必须保持一定的距离，编程时首先要求出电极丝中心轨迹与加工图形之 间的垂直距离 R (间隙补偿距离)，并将电极丝中心轨迹分割成单一的直 线或圆弧段，求出各线段的交点坐标后，逐步进行编程。具体步骤如下：(1)设置加工坐标系根据工件的装夹情况和切割方向，确定加工坐标系。为简化计算，应 尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。(2
7、)补偿计算按选定的电极丝半径r,放电间隙6和凸、凹模的单面配合间隙Z/2, 则加工凹模的补偿距离AR 1= r + 6 ,加工凸模的补偿距离AR 2= r + 6 Z/2,(3)将电极丝中心轨迹分割成平滑的直线和单一的圆弧线，按型孔或凸模的平均尺寸计算出各线段交点的坐标值。a)凹模b)凸模图6电极丝中心轨迹4、零件定位方式的确定与夹具选择5、辅助程序教 学 内 容 与 板 书备注第二节手工编程指令数控电火花线切割机床所用的程序格式有 3R 4B、ISO等。近年来所 生产的数控电火花线切割机床使用的是计算机数控系统，采用 ISO格式；而 早期的机床常采用3R 4B格式。（一）3B格式程序编制3B
8、程序格式是我国电火花切割机床的一种常用编程格式，见表，各符号含义如下：BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令（1）分隔符Bo（2）坐标值X、Y为直线终点或圆弧起点坐标的绝对值，单位为mi（3）计数长度J是指加工轨迹（如直线、圆弧）在规定的坐标轴上（计数方向上） 投影的总和，亦以 m为单位，一般机床计数长度J应补足6位，例如计数长度J为 11200um,应写 001120。（4）计数方向G是计数时选择作为投影轴的坐标轴方向。加工直线段的计数方向，取直线段终点坐标（Xe,Ye）绝对值比较，选取绝对值较大的坐标轴为计数方向，当坐标绝对值相等时，计数方向可任选
9、G或G。即：|Xe|Y e| 时，取 G；|Ye|X e| 时，取 G；|Xe| = |Y e|时，取G或G均可。加工圆弧时的计数方向，根据圆弧终点坐标（Xe,Ye）绝对值选取，选取坐标绝对值较小的坐标轴为计数方向，当坐标绝对值相等时，计数方向可任选Gx或G。即:|Xe|Y e| 时，取 G；|Ye|X e| 时，取 G；|Xe| 二 |Y e|时，取G或G均可。（5）加工指令Z是用来确定轨迹的形状、起点或终点所在象限和加工方向等信 息的，如图所示。俾）3j图5-2?加工指令教 学 内 容 与 板 书备注【例题】加工图6-28(a)所示斜线OA ,终点A的坐标为(8,19),写 出加工程序。加
10、工程序为：B8000B19000B01900CyG1【例题】加工图6-28(b)所示圆弧，加工起点A (-2, 9),终点为B (9, -2),试编制其加工程序。圆弧半径为：R2CCC2 9CCC2 m 9220 m计数长度为：JYac 9CCC m , JYcd 9220 mJydb R 2000 m 7220 m则：Jy Jyac Jycd Jydb (9000 9220 7220) m 25440 m编制的加工程序为：82000890008025440 GNR 23B格式的数控制系统没有间隙补偿功能，确定切割路线时，必须先根据 工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按电极丝中心线轨迹编程，如图
11、 6。图 中实线表示内表面(如凹模)和外表面(如凸模)的轮廓，双点划线表示电 极丝中心线轨迹。两者相差一垂直距离间隙补偿值R r (r为电极丝半径，为放电间隙)。(二)4B格式程序编制4B格式是在3B格式的基础上发展起来的，与 3B格式数控系统相比，4B格式数控系统带有间隙自动补偿功能，加工时直接按工件轮廓编程，数控系统使1.电极丝相对工件轮廓自动实现表。G40取消间隙补偿间隙补偿。其格式见G41左偏间隙补偿，D表示偏移量G42右偏间隙补偿，D表示偏移量教 学 内 容 与 板 书备注与3B格式相比，4B格式增加了 R和D或DD两项功能。1 .圆弧半径R2 .曲线形式D或DD（三）ISO代码数控
12、程序编制ISO代码为国际标准化机构制定的用于数控的一种标准代码，与数控车、 数控铳ISO代码一致，采用8单位补编码。1 .程序格式一个完整的程序由程序名、程序段和程序结束指令组成。其格式如下:运动指令坐标方式指令坐标系指令补偿指令M代码镜像指令锥度指令坐标指令其他指令2. ISO代码及编程我国快速走丝数控电火花切割机床常用的 代码基本一致，但也存在不同之处下面讨论一些与数控车、铳编程指令有所 不同的指令。（1） G5。G51、G52锥度加工指令 此 方法可加工带锥度工件，例如模具中的凹模漏 料孔加工，如图6-30所示。G51-锥度左偏指令；G52-锥度右偏指令；G50取消锥度指令。程序段格式：
13、G51 AG52 AG50 （单列一段）ISO代码与国际上使用的标准在进行锥度加工时，还需输入工件及工作台参数，如图6-30所示教 学 内 容 与 板 书备注【例题6-4】编制图6-30所示凹模的数控线切割程序。已知电极丝直 径为4 0.12mm单边放电间隙为 0.01mni刃口斜度 A=0.5,工件厚度为 H=15mm下导轮中心到工作台面的距离 W=60mm工作台面到上导轮中心的 高度 S=100mm计算偏移量： D 0.120.06 0.01 mm 0.07mm2编写的数控加工程序：。(2) G54 G55 G56 G5又G58 G59当工件上有多个型孔需加工， 为使尺寸计算简单，可将每个
14、型孔上便于编程的某一点设为其加工坐标系 原点，建立其自有的加工坐标系。程序段格式：G54(单列一段)其余五个加工坐标系设定指令的格式与 G54相同。(3)手动操作指令G8Q G82 G84其具体格式如下：(4) M是系统的辅助功能指令(四)程序编制步骤(1)根据相应的装夹情况和切割方向，确定相应的计算坐标系。为了 简化计算，尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。(2)按选定的电极丝半径r、放电间隙6,计算电极丝中心相对工件 轮廓的偏移量D。(3)采用3B格式编程，将电极丝中心轨迹分割成平滑的直线和单一 的圆弧，计算出各段轨迹交点的坐标值；采用4B或ISO格式编程，将需切割的工件轮廓分割成平滑的直线和单一的圆弧，按轮廓平均尺寸计算出各 线段交点的坐标值。(4)根据电极丝中心轨迹(或轮廓)各交点坐标值及各线段的加工顺 序，逐段编制程序。(5)程序检验备注教 学 内 容 与 板 书数控电火花线切割加工实例编制加工图6.34所示凸凹模（图示尺寸是根据刃口尺寸公差及凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝直径为4 0.1mm的铝丝，单面放电间隙为0.01mm下面主要就工艺计算和程序编制进行讲述。1、确定计算坐标系由于图形上、下对称，孔的圆心在图形
