1、第五章 數(shù)控電火花線切割機床的程序編制第五章 數(shù)控電火花線切割機床的程序編制5.1數(shù)控電火花線切割加工基本原理 數(shù)控電加工機床是利用電蝕加工原理，采用金屬或非金屬作為工具電極來切割工件，以滿足加工要求。數(shù)控電加工機床通過數(shù)字控制系統(tǒng)的控制，可按加工要求，自動切割任意角度的直線和圓弧。 這類機床主要適用于切割淬火鋼、硬質(zhì)合金等金屬材料，特別適用于一般金屬切削機床難以加工的細縫槽或形狀復雜的零件，在模具行業(yè)的應(yīng)用尤為廣泛。 5.1數(shù)控電火花線切割加工基本原理 數(shù)控電加工機床5.1數(shù)控電火花線切割加工基本原理一、電火花線切割加工放電基本原理電極絲接脈沖電源的負極，工件接脈沖電源的正極。當來一個電脈沖

2、時，在電極絲和工件之間產(chǎn)生一次火花放電，中心溫度瞬時可達10 000以上，高溫使工件金屬熔化甚至汽化，從而實現(xiàn)對工件材料的電蝕加工。5.1數(shù)控電火花線切割加工基本原理一、電火花線切割加工放電基電極絲與工件之間的放電間隙一般在0.01mm左右。為了保證電極絲和工件之間產(chǎn)生的是火花放電而不是電弧放電，必須具備必要的條件：1、兩個電脈沖之間有足夠的間隔時間，使放電間隙中的介質(zhì)消電離，即使放電通道中的帶電粒子復合為中性粒子，恢復本次放電通道處間隙中介質(zhì)的絕緣強度。2、必須向放電間隙注入大量的工作液，以使電極絲得到充分冷卻，同時使電極絲必須作高速軸向運動，以避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷。3、

3、應(yīng)選擇恰當?shù)拿}沖參數(shù)，以獲得較好的工件質(zhì)量、保證鉬絲不被燒斷、保證電點火放電。電極絲與工件之間的放電間隙一般在0.01mm左右。二、數(shù)控線切割機床的組成和技術(shù)指標1、組成工作臺：用來裝夾被加工工件，由工作臺面、中拖板和下拖板組成。走絲機構(gòu)：由儲絲筒、走絲電動機、絲架和導輪組成。供液系統(tǒng)：提供工作液。脈沖電源：產(chǎn)生脈沖電源?？刂葡到y(tǒng)：對整個切割加工過程和切割軌跡進行控制。 二、數(shù)控線切割機床的組成和技術(shù)指標 DK7732控制柜工作臺 2、分類按電極絲 的運動速度，可分為1、高速走絲機床（810m/s）2、低速走絲機床（1015m/s)機床型號含義2、分類2、分類按控制方式分：靠模仿型控制、光電跟

4、蹤控制、數(shù)字程序控制及微機控制等。按脈沖電源形式，可分為RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源等。 按加工特點分：大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型等。）按走絲速度分：低速走絲方式（810m/s）和高速走絲方式（1015m/s) 。2、分類3、主要技術(shù)指標工作臺行程最大切割厚度加工表面粗糙度和加工精度數(shù)控系統(tǒng)控制功能。4、機床坐標系面對線切割機床，鉬絲相對于工件的左右運動為X坐標運動，且向右為正。鉬絲相對于工件的前后運動為Y坐標運動，且向后為正。由于加工過程中，鉬絲始終垂直貫穿工件，所以不需要描述工件Z坐標方向的運動。當機床進行錐度切割時，上絲架還可作平行于X、Y坐標軸的附

5、加運動，稱為U、V坐標運動。3、主要技術(shù)指標4、機床坐標系XYXY三、電火花線切割加工走絲原理1、絲速計算電極絲線速度：2、走絲部件的儲絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，其軸向移動的距離三、電火花線切割加工走絲原理2、走絲部件的儲絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，3、X、Y坐標工作臺運動原理線切割機床編程時的數(shù)據(jù)單位是1m，它是步進電動機的控制電路每接受一個變頻進給脈沖時，工作臺的移動距離，稱為脈沖當量。每接受一個脈沖，步進電動機轉(zhuǎn)1.5或3。3、X、Y坐標工作臺運動原理四、電火花線切割加工的特點不需要制造成型電極，工件材料的預加工量少。 能方便地加工復雜截面的型柱、型孔、大孔、小孔和窄縫等。 脈沖電源的加工電流較小，脈沖寬度較

6、窄，屬中、精加工范疇.電火花線切割加工基本是一次加工成型，一般不要中途轉(zhuǎn)換規(guī)準。由于電極是運動著的長金屬絲，單位長度電極絲損耗較小，所以當切割面積的周邊長度不長時，對加工精度影響較小。只對工件進行圖形加工，故余料還可以使用。工作液選用水基乳化液，而不是煤油，非但不易引發(fā)火災，而且可以節(jié)省能源物資。自動化程度高，操作方便，加工周期短，成本低，較安全。四、電火花線切割加工的特點5.2 線切割基本編程方法線切割編程分為手工編程和自動編程，手工編程比較繁瑣，是自動編程的基礎(chǔ)。線切割程序格式有3B、4B、5B、ISO、EIA格式等，使用最多是是3B格式。一、3B程序格式及編程方法3B程序不具有間隙補償功

7、能，它描述的是鉬絲中心運動軌跡，與工件輪廓軌跡相差一個 偏移量，所以不能實現(xiàn)自動間隙補償。也不能加工錐度。5.2 線切割基本編程方法1、3B程序格式B為分隔符，用于分割X、Y、J三個數(shù)碼。加工斜線時，X、Y是該斜線段終點對其起點的坐標值；加工圓弧時，X、Y是圓弧起點對其圓心的坐標值。對于與坐標軸重合的線段，X或Y值，均不必寫出。BXBYBJGZX坐標值Y坐標值計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令BXBYBJGZX坐標值Y坐標值計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令2、計數(shù)方向G和計數(shù)長度J將加工某線段的拖板進給總長度值，預先置入J計數(shù)器，每加工一步，J計數(shù)器減1。直線計數(shù)方向G：加工斜線段時，用進給距離比較長的一個方向

8、作進給長度控制。2、計數(shù)方向G和計數(shù)長度J可以45為分界線，當斜線在陰影區(qū)內(nèi)時，取GY，反之，取GX，若正好在45 線上時，理論上應(yīng)該是在插補運算加工過程中，最后一步走的是哪個坐標，則取該坐標為計數(shù)方向?？梢?5為分界線，當斜線在陰影區(qū)內(nèi)時，取GY，反之，取GX圓弧計數(shù)方向：應(yīng)視圓弧終點的情況而定。理論上，當加工圓弧達到終點時，走最后一步的是哪個坐標，就應(yīng)該選該坐標作計數(shù)方向。也可以45為分界線，來選取。圓弧計數(shù)方向：應(yīng)視圓弧終點的情況而定。理論上，當加工圓弧達到計數(shù)長度 ：當計數(shù)方向確定后，計數(shù)長度應(yīng)取計數(shù)方向從起點到終點拖板移動的總距離，即圓弧或直線段在計數(shù)方向坐標軸上投影長度的總和。 對

9、于斜線，圖(a)取J=Ye，圖(b)取J=Xe計數(shù)長度 ：當計數(shù)方向確定后，計數(shù)長度應(yīng)取計數(shù)方向從起點到終 對于圓弧，它可能跨越幾個象限，圖(a)為GX，取J=JX1+JX2，圖(b)為GY，取J=JY1+JY2+JY3(a)(b) 對于圓弧，它可能跨越幾個象限，圖(a)為GX，取J=J3、加工指令Z 共分12種，其中圓弧加工指令8種。 SR表示順圓， NR表示逆圓，字母后面的數(shù)字表示該圓弧的起點所在的象限。 對于與坐標軸重合的直線段，正X軸為 L1，正Y軸為L2，負X軸為L3，負Y軸為L4。3、加工指令Z 若圓弧跨越幾個象限，加工指令應(yīng)由起點所在的象限和圓弧走向來決定。如下圖，加工圓弧AB，

10、加工指令為SR4?？仉娀鸹ň€切割機床的程序編制課件4、編程實例以下程序中X、Y和J的值均用微米(m)表示例1：加工圖示斜線的程序： B17000B5000B17000GXL1X、 Y值可按比例縮小同樣倍數(shù)，故程序可簡化為： B17B5B17000GXL14、編程實例例2：加工圖示與正Y軸重合的直線段，長為22.4，其程序為： BBB22400GYL2例2：加工圖示與正Y軸重合的直線段，長為22.4，其程序為：例3：加工圖示逆圓弧，A為起點，B為終點，程序為： B2000B9000B25440GYNR2（計數(shù)方向取GY，長度J=9+9.22+(9.22-2)=25.44 因圓弧的起點在第二象限，

11、故加工指令取NR2)例3：加工圖示逆圓弧，A為起點，B為終點，程序為：例4：加工圖示零件：BBB40000GXL1 /*加工直線段ABB1B9B990000GYL1 /*加工斜線段 BCB30000B40000B60000GXNR1 /*加工圓弧CDB1B9B90000GYL4 /*加工斜線段 DA例4：加工圖示零件：BBB40000GXL1 加工程序單加工程序單5、間隙補償量控制臺所控制的是電極絲中心移動的軌跡。加工凸模時，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的外面；加工凹模時，電極絲中心軌跡應(yīng)在所加工圖形的內(nèi)側(cè)；所加工圖形與電極絲中心軌跡間的距離，即為間隙補償量f。 5、間隙補償量（1）判定間隙補

12、償量 f 的正負 對圓弧是用于修正圓弧半徑，當考慮電極絲中心軌跡后，其圓弧半徑比原圖形半徑增大時取+，減小時取-; 對直線段是用于修正其法線長度 ，當考慮電極絲中心軌跡后，使該直線段的法線長度增加時取+，減小時則取-（1）判定間隙補償量 f 的正負（2）間隙補償量 f 的算法 鉬絲中心運動軌跡與切割軌跡之間的偏移量f，直接影響工件的尺寸精度。 其中， d-鉬絲直徑；z-單邊放電間隙 放電間隙z與工件材料、結(jié)構(gòu)、走絲速度等情況有關(guān)，一般根據(jù)脈沖參數(shù)與放電間隙關(guān)系的基本規(guī)律估算。 采用快速走絲，在加工電壓等于6080V時，z=0.010.02mm（2）間隙補償量 f 的算法二、4B指令編程 4B指

13、令編程用于具有間隙補償功能和錐度補償功能的數(shù)控線切割編程。 錐度補償指系統(tǒng)能同時控制X、Y、U、V四軸的運動，使鉬絲偏離垂直方向一個角度，切割出帶錐度的工件。1、4B指令程序格式與3 B指令相比，前面多了帶正負號的補償量。 二、4B指令編程2、“”符號的使用當相似圖形的線段大于基準輪廓尺寸時為正補償；當相似圖形的線段小于基準輪廓尺寸時為負補償；對于直線，無須嚴格的規(guī)定；對于圓弧，規(guī)定以凸模為準，正偏（圓半徑加大）時加“+”號，負偏時加“-”2、“”符號的使用3、錐度切割時，“”符號的使用當相似圖形的線段大于基準輪廓尺寸時為正補償；當相似圖形的線段小于基準輪廓尺寸時為負補償； 3、錐度切割時，“”符號的使用5.3 數(shù)控線切割中的工藝處理一、工件裝夾方式 工件裝夾的形式對加工精度有直接影響。電火花線切割加工機床的夾具比較簡單，一般是在通用夾具上采用壓板螺釘固定工件。為了適應(yīng)各種形狀工件加工的需要，還可使用磁性夾具、旋轉(zhuǎn)夾具或?qū)Ｓ脢A具。5.3 數(shù)控線切割中的工藝處理5.3 數(shù)控