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1、 第八章第八章数控线切割编程数控线切割编程 8.1 数控线切割概述数控线切割概述8.2 线切割常用指令线切割常用指令8.3 线切割编程实例线切割编程实例 8.1 线切割加工概述线切割加工概述 v线切割机床的加工原理线切割机床的加工原理v线切割机床分类线切割机床分类v线切割加工工艺指标线切割加工工艺指标v影响加工工艺指标的因素影响加工工艺指标的因素v线切割加工形式线切割加工形式一、线切割机床的加工原理一、线切割机床的加工原理 v数控电火花线切割加工简数控电火花线切割加工简称称“线切割线切割”，它是利用，它是利用移动的金属丝作工具电极，移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以并在金属丝和工件
2、间通以脉冲电流，利用脉冲放电脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切的腐蚀作用对工件进行切割加工的。由于它利用的割加工的。由于它利用的是丝电极，因此，只能作是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。轮廓切割加工。 二、线切割机床分类二、线切割机床分类 按走丝方式分：按走丝方式分：v快走丝切割机床快走丝切割机床v慢走丝线切割机床慢走丝线切割机床 快走丝线切割机床快走丝线切割机床是指其线电极运行速度较是指其线电极运行速度较快（快（300700m/min （540m/min） ），且双向），且双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止
3、。快走丝线切割常用线耗到一定程度或断丝为止。快走丝线切割常用线电极为铜丝、钼丝（电极为铜丝、钼丝（0.10.2mm），），工作液通工作液通常为乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极常为乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度（丝运动过程中换向的影响，其加工精度（ 0.010.02mm ）和表面光洁度要比慢走丝机床差一些。）和表面光洁度要比慢走丝机床差一些。 慢慢走走丝丝线线切切割割机机床床线线电电极极运运行行速速度度较较低低（0.515m/min），而而且且线线电电极极只只能能单单向向运运动动，不不能能重重复复使使用用，这这样样就就避避免免了了电电极极损损耗耗对
4、对加加工工精精度度带带来来的的影影响响。慢慢走走丝丝线线切切割割常常用用丝丝电电极极主主要要有有紫紫铜铜、黄黄铜铜、钨钨、钼钼和和各各种种合合金金等等，直直径径一一般般为为0.10.35mm。工工作作液液主主要要用用去去离离子子水水或或煤煤油油。慢慢走走丝丝线线切切割割的的尺尺寸寸精精度度可可以以达达到到0.001mm，表表面面粗粗糙糙度度可可以以达达到到（0.3（1.6）m/R。 三、线切割加工工艺指标三、线切割加工工艺指标 线切割机床性能用加工工艺指标衡量：线切割机床性能用加工工艺指标衡量： 1切割速度：单位时间内电极丝中心所切割过的有效面积切割速度：单位时间内电极丝中心所切割过的有效面积
5、（mm2/min） 2加工精度：形状精度、位置精度加工精度：形状精度、位置精度 3加工表面粗糙度及质量加工表面粗糙度及质量 四、影响加工工艺指标的因素四、影响加工工艺指标的因素 1.电参量对加工工艺指标的影响电参量对加工工艺指标的影响 脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲频率、电源电压脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲频率、电源电压2.非电参量对加工工艺指标的影响非电参量对加工工艺指标的影响 走丝速度、电极丝张力、电极丝材料、工件厚度走丝速度、电极丝张力、电极丝材料、工件厚度 工作液工作液 、 进给速度进给速度五、线切割的加工形式五、线切割的加工形式线切割加工分：线切割加工分：v1.平面加工平面加工v2.锥度加工锥
6、度加工 v3.二次切割加工二次切割加工 1. 平面加工平面加工v平面加工是指电极丝在加工过程中始终是垂直的，电极丝平面加工是指电极丝在加工过程中始终是垂直的，电极丝只在只在X、Y方向移动，进行二维平面形状的加工。方向移动，进行二维平面形状的加工。2. 锥度加工锥度加工v锥度加工装置如锥度加工装置如图图8-2所示。所示。v锥锥度度A值值的的定定义义与与所所使使用用的的电电极极丝丝偏偏置置方方式式（G41、G42）及程序面位置有关，如下图及程序面位置有关，如下图85所示所示 +A（G41） -A（G41） -A（G42） +A（G42）3. 二次切割加工二次切割加工v二次切割加工：所谓二次切割加工
7、就是预先留出精加工二次切割加工：所谓二次切割加工就是预先留出精加工余量进行第一次切割加工，然后针对留下的精加工余量，余量进行第一次切割加工，然后针对留下的精加工余量，把加工条件改为精加工条件，分段缩小偏置量，再进行把加工条件改为精加工条件，分段缩小偏置量，再进行切割加工。一般可分为切割加工。一般可分为15次切割，习惯上称为二次切次切割，习惯上称为二次切割加工法。割加工法。 v二次切割加工有如下三个目的：二次切割加工有如下三个目的： 1）去掉第一次切割时在起始接头处）去掉第一次切割时在起始接头处 留下的凸起部分留下的凸起部分 。2）改善表面粗糙度，逐渐改变每次切割时的电条件，降低）改善表面粗糙度
8、，逐渐改变每次切割时的电条件，降低单个脉冲能量，使加工表面粗糙度得到改善。单个脉冲能量，使加工表面粗糙度得到改善。3）提高尺寸精度。经过热处理的材料，内部会产生应力，）提高尺寸精度。经过热处理的材料，内部会产生应力，这种应力在内部是处于稳定状态的，但经过线切割放电这种应力在内部是处于稳定状态的，但经过线切割放电机加工后，会破坏这种稳定状态，以至于内部应力释放机加工后，会破坏这种稳定状态，以至于内部应力释放产生变形。因此对进行粗加工后的工件，再进行产生变形。因此对进行粗加工后的工件，再进行14次次的精加工，不但可改善表面粗糙度，还能修正尺寸精度。的精加工，不但可改善表面粗糙度，还能修正尺寸精度。
9、图图86给出了给出了FX20线切割加工次数与表面粗糙度和尺寸线切割加工次数与表面粗糙度和尺寸精度的关系。精度的关系。 8.2 线切割常用指令线切割常用指令 v以日本三菱以日本三菱FX20线切割为例线切割为例vFX20编程常用M代码 （P120见表见表8-2）vFX20编程常用命令字（P120见表见表8-3）vFX20编程常用G代码（P121见表见表8-4）二、二、常用指令使用格式常用指令使用格式 快速定位（快速定位（G00） 直线插补（直线插补（G01） 圆弧插补（圆弧插补（G02,G03） 倒直角（倒直角（c） 倒圆角（倒圆角（R） 子程序调用（子程序调用（G22， G23） 工件坐标系设定
10、工件坐标系设定G43 工件坐标系选择（工件坐标系选择（G54G59） 上、下表面统一圆角定义（上、下表面统一圆角定义（G87） 1）快速定位（）快速定位（G00）v功功能能：电电极极丝丝从从当当前前位位置置，走走最最短短的的路路径径以以最快的速度到指定位置。最快的速度到指定位置。 格式：格式： G00 Xx1 Yy1 Zz1 Uu1 Vv1 2）直线插补（）直线插补（G01）格式：格式： G01 Xx1 Yy1 Zz1 Uu1 Vv1 例：例：图图8-7 在在Z1Z1平面上电极丝从当前位置沿直线移动相对增量（平面上电极丝从当前位置沿直线移动相对增量（7 7，1717），在），在Z5Z5平面上电
11、极丝终点位置与平面上电极丝终点位置与Z1Z1面的差值（面的差值（1919，1313），），则程序指令为：则程序指令为： G91 G01 X7. Y17. U19. V13. 例例8-1 若要切割图若要切割图8-8所示方孔，需在方孔中心或靠近直边所示方孔，需在方孔中心或靠近直边的地方先打一穿丝孔，设定计算方便的工件坐标系原点，根的地方先打一穿丝孔，设定计算方便的工件坐标系原点，根据工件的材质、厚度及加工精度要求，选用合适的电极丝、据工件的材质、厚度及加工精度要求，选用合适的电极丝、电条件、工作液、装卡方式及切割速度。若工件坐标系如图电条件、工作液、装卡方式及切割速度。若工件坐标系如图8-8所示，
12、电极丝已穿好且垂直位于工件坐标系原点，线切所示，电极丝已穿好且垂直位于工件坐标系原点，线切割程序可编写如下：割程序可编写如下： 3）圆弧插补）圆弧插补（G02,G03）v格式格式1：G02（G03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 v格式格式2：G02（G03） Xx1 Yy1 Rr1 v格式格式3：G02（G03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 Qq1v格式格式4：G02（G03） Xx1 Yy1 Rr1 Qq1v图图8-9中由起始点到（中由起始点到（X，Y）上下两不同半径圆弧）上下两不同半径圆弧段的加工指令为：段的加工指令为： G90 G03 X10. Y20. R10. Q5.例例8-
13、2图图8-10为一工件平面内轮廓，根据加工要求设置好加为一工件平面内轮廓，根据加工要求设置好加工工况，若工件坐标系如图工工况，若工件坐标系如图8-10所示，电极丝已穿好且垂直所示，电极丝已穿好且垂直位于工件坐标系原点，其线切割程序可编制如下：位于工件坐标系原点，其线切割程序可编制如下： 9）倒）倒直直角（角（c）功功 能：在两条曲线连接处倒角。能：在两条曲线连接处倒角。格式格式1：G01 Xx1 Yy1 Cc1格式格式2：G02（G03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 Cc1格式格式3：G02（G03） Xx1 Yy1 Rr1 Cc1G91 G01 X100. C10. X100. Y100
14、.例例8-3 图图8-12为一工件平面内轮廓，根据加工要求设置好加为一工件平面内轮廓，根据加工要求设置好加工工况，若工件坐标系如图工工况，若工件坐标系如图8-12所示，电极丝已穿好且垂直所示，电极丝已穿好且垂直位于工件坐标系原点，其线切割程序可编制如下：位于工件坐标系原点，其线切割程序可编制如下： 10）倒圆角（）倒圆角（R）功功 能：在两条曲线连接处倒圆角能：在两条曲线连接处倒圆角格式格式1：G01 Xx1 Yy1 Rr1格式格式2：G02（G03）Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 Rr1格式格式3：G02（G03）Xx1 Yy1 Rr0 Rr1G90 G03 X100. Y100. R52.
15、 R20. G01 X180. Y80.例例8-4 图图8-14为一零件内孔，根据加工要求，设置好加工工为一零件内孔，根据加工要求，设置好加工工况，电极丝已位于穿丝孔的中心，其线切割程序可编制如下况，电极丝已位于穿丝孔的中心，其线切割程序可编制如下: 6. 上、下表面统一圆角定义上、下表面统一圆角定义（G87） 格式格式1：G01 Xx1 Yy1 G87 格式格式2：G02/G03 Xx1 Yy1 I i1 J j1 G87 格式格式3：G02/G03 Xx1 Yy1 R r1 G87 G02 X10. Y10. R10. G87 7. 工件坐标系设定工件坐标系设定G43v功能：设置多个工件坐
16、标系功能：设置多个工件坐标系 格式格式1：G43 G54 Xx1 Yy1 G54到到G59 格式格式2：G43 G54.1 P00 Xx1 Yy1 P00到到P99 说说明明：G54G59，P00P99可可定定义义106个个工工件件坐坐标标系系，x1，y1为为工工件件坐坐标标系系原原点点在在机机床床坐坐标标系系中中的的位位置。置。8. 工件坐标系选择（工件坐标系选择（G54G59） 功能：选择所需的工件坐标系功能：选择所需的工件坐标系 例例： G00 G90 G54 X100. Y100. 9. 子程序调用（子程序调用（G22， G23） 功功 能：能： G22调用子程序，调用子程序，G23从
17、子程序返回从子程序返回 格式格式1： G22 Ll1 Hh1 Pp1 格式格式2： G22 Ll1 Hh1 I i1 J j1 Pp1 例例 1 ： G22 L100 例例 2： G22 L200 I -50. J 0 P40 子程序：子程序： L _ G23v实例一实例一 已知工件在机床上的安装位置，工件形状已知工件在机床上的安装位置，工件形状及尺寸如图及尺寸如图815 所示，编写该零件的加工程序。所示，编写该零件的加工程序。 v格式格式2：G22 Ll1 Hh1 Ii1 Jj1 Pp1 例例：已已知知一一齿齿形形内内孔孔及及尺尺寸寸如如图图8-16所所示示，试试编编写写该该齿齿形内孔的线切割加工程序。形内孔的线切割加工程序。 实例三实例三 图图8-17为一薄板工件的形状与尺寸，试编写其外为一薄板工件的形状与尺寸，试编写其外轮廓线切割加工程序。轮廓线切割加工程序。 v实实例例四四 已已知知工工件件形形状状及及尺尺寸寸如如图图8-18所所示示，编编写写该该零零件外轮廓线切割加工程序件外轮廓线切割加工程序.
