線切割編程及加工

1、教學目標教學目標: : 掌握線切割加工的原理和特點；了解電掌握線切割加工的原理和特點；了解電火花線切割機床的組成；了解數(shù)字程序控制的基本火花線切割機床的組成；了解數(shù)字程序控制的基本原理。原理。 一、線切割加工原理和特點一、線切割加工原理和特點 1、電火花線切割加工的基本原理與電火花成型加工一樣，也是利用工具電極對工件進行脈沖放電時產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象來進行加工的。但是，電火花線切割加工不需要制作成型電極，而是用運動著的金屬絲（鉬絲或銅絲）作電極，利用電極絲和工件在水平面內(nèi)的相對運動切割出各種形狀的工件。若使電極絲相對工件進行有規(guī)律的傾斜運動，還可以切割出帶錐度的工件。工件接在脈沖電源的正極，電極絲

2、接負極 。1加工精度可達到0.01mm， 加工表面粗糙度 Ra1.6m。2安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)數(shù)控電火花線切割加工機床的分類數(shù)控電火花線切割加工機床的分類 （1）按走絲速度分：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機床。（2）按加工特點分：可分為大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型線切割機床。（3）按脈沖電源形式分：可分為電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線切割機床。數(shù)控電火花線切割加工機床的型號示例數(shù)控電火花線切割加工機床的型號示例 加工精度可達到1.5m， 加工表面粗糙度Ra0.10.2m。4線切割應(yīng)用：線切割應(yīng)用：微細結(jié)構(gòu)和復(fù)雜形狀5線切割應(yīng)用：線

3、切割應(yīng)用：微細結(jié)構(gòu)和復(fù)雜形狀6線切割應(yīng)用：線切割應(yīng)用：7線切割應(yīng)用：線切割應(yīng)用：8線切割應(yīng)用：線切割應(yīng)用：9線切割應(yīng)用：線切割應(yīng)用：102、加工過程、加工過程1、數(shù)控裝置 2、貯絲筒 3、導(dǎo)輪 4、電極絲 5、工件 6、工作液供給裝置 7、工作臺 8、脈沖電源 9、工作液箱 10、步進電機 脈沖電源的正極接工件，負極接電極絲。電極絲以一定的速度往復(fù)運動，它不斷地進入和離開放電區(qū)。在電極絲和工件之間注入一定量的液體介質(zhì)。步進電機帶工作臺和工件在水平面內(nèi)的相對運動，電極絲和工件之間發(fā)生脈沖放電，通過控制電極絲和工件之間的相對運動軌跡和進給速度，就可以切割出具有一定形狀和尺寸的工件。11零件工藝分析

4、零件工藝分析手工手工自動自動編程編程數(shù)數(shù)控控裝裝置置功功放放機床機床步進步進電機電機脈沖脈沖運絲運絲變變頻頻線切割加工過程： 對零件工藝分析后可用軟件自動編程或手工編程，程序輸入數(shù)控裝置后通過功放自動控制步進電機，帶動機床工作臺和工件相對電極絲沿X、Y方向移動，完成平面形狀的加工。數(shù)控裝置自動控制工件和電極絲之間的相對運動軌跡的同時，檢測到的放電間隙大小和放電狀態(tài)信息經(jīng)變頻后反饋給數(shù)裝置來控制進給速度，使進給速度與工件材料的蝕除速度相平衡，維持正常的穩(wěn)定加工。123 3、線切割加工特點、線切割加工特點與電火花成型相比不需要制作電極；(生產(chǎn)準備時間短)電極絲沿長度方向運動，加工中損耗少，加工精度

5、高。(快走絲用的鉬絲可重復(fù)使用。）能加工精密、形狀復(fù)雜而細小的內(nèi)、外形面，以及高熔點、高硬度難切削的材料。（只能加工導(dǎo)電材料）加工效率高，材料利用率高，成本低。自動化程度高，操作方便。不能加工母線不是直線的表面和盲孔。 13二、數(shù)控電火花線切割加工機床 電火花線切割機床是電火花加工機床的一種，根據(jù)走絲速度和加工精度不同，分快走絲和慢走絲二種。快走絲：0.080.22mm的鉬絲作電極，往復(fù)循環(huán)使用， 走絲速度為810m/s，加工精度為0.01mm 表面粗糙度Ra1.6 6.3m 。工作液為乳化液， 如：DX-1、TM-1、502型 。慢走絲:走絲速度是312m/min，電極絲廣泛使用銅絲， 單向

6、移動，電極絲只使用一次，不重復(fù)使用。 能自動穿電極絲和生動卸除加工廢料，實現(xiàn)無人操作。 加工精度可達到0.001mm， 表面粗糙度為Ra1.66.3m 。價格比快走絲高。 工作液為去離子水 。14 線切割機床由脈沖電源、機床本體、控制系統(tǒng)和工作液循環(huán)系統(tǒng)四大部分組成。(一)脈沖電源 線切割機床的脈沖電源采用小功率、窄脈沖、高頻率、大峰值電流的高頻脈沖電源。 一般電源的電規(guī)準有幾個檔，以調(diào)整脈沖寬度和脈沖間隙時間，滿足不同加工要求。(二)機床本體 機床本體包括：床身、坐標工作臺、走絲機構(gòu)組成。1、床身 床身一般為鑄件，是坐標工作臺、走絲機構(gòu)的固定基礎(chǔ)。床身內(nèi)部安置脈沖電源和工作液箱。考慮電源會發(fā)

7、熱和工作液泵有振動，有些機床將脈沖電源和工作液箱移出床身另行安放。152、坐標工作臺 坐標工作臺安置在床面上，包括上層工作臺面、中層中拖板、下層底座，還有減速齒輪和絲杠螺母等構(gòu)件。兩個步進電動機經(jīng)過齒輪減速，帶動絲杠螺母，從而驅(qū)動工作臺在XY平面上移動。控制器每發(fā)出一個進給脈沖信號，工作臺就移動lm，則稱該機床的脈沖當量為1m/脈沖。工作臺傳動原理16走絲機構(gòu)傳動原理3、走絲機構(gòu) 快走絲機構(gòu)的作用是保證電極絲能進行往復(fù)循環(huán)的高速運行，由電動機傳動儲絲筒作高速正反向轉(zhuǎn)動。通過齒輪副傳動走絲機構(gòu)拖板的絲杠螺母，使電極絲均勻地卷繞在儲絲筒上。 儲絲筒在旋轉(zhuǎn)的同時，做軸向移動，軸向移動應(yīng)大于電極絲直徑

8、，使電極絲整齊排列在貯絲筒上。 快速走絲快速走絲 能較好地將電蝕屑排出加工區(qū)，提高加工速度。電極絲換向時的減速和加速過程中，放電和進給必須停止。否則會出現(xiàn)斷絲。由于電極絲換向時的抖動和反向停頓，使加工表面出現(xiàn)凹凸不平的條紋。17安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù) 慢走絲機構(gòu),走絲速度在312m/s左右，電極絲多采用成卷的黃銅絲或鍍鋅黃銅絲，工作時單向運行，經(jīng)放電加工后不再使用，電極絲的張力可調(diào)節(jié)。 特點：電極絲只用一次，工作平穩(wěn)、均勻、抖動小、加工質(zhì)量好，但加工速度低，加工成本高。 對于能割斜度的走絲機構(gòu)，通過電極絲上導(dǎo)輪在縱、橫兩個方向的偏移，使電極絲傾斜，可加工帶錐度的工件。 上導(dǎo)

9、輪和工作臺分別由四個步進電機驅(qū)動，由計算機同時控制。18安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)19（四）工作液循環(huán)系統(tǒng) 快走絲用的工作液是乳化液，慢走絲用的工作液是去離子水。去離子水是通過離子交換樹脂凈化器將水中的離子去除，并通過電阻率控制裝置，控制去離子水的電阻率。工作液循環(huán)系統(tǒng)的作用： 與電火花成形相同，主要是及時排除電蝕產(chǎn)物，對工件和電極絲進行冷卻。（三）控制系統(tǒng) 作用：按程序自動控制電極絲和工件之間的相對運動軌跡和進給速度，完成對工件的加工。同時，根據(jù)放電間隙大小和放電狀態(tài)，使進給速度和工件的蝕除速度相平衡，維持正常的穩(wěn)定加工。二、數(shù)字程序的基本控制原理二、數(shù)字程序的基本控制原理

10、20 線切割加工時，數(shù)控裝置連續(xù)運算，并向驅(qū)動機床工作臺的步進電機發(fā)出相互協(xié)調(diào)的進給脈沖，使工作臺(工件)按指定的路線運動。 斜線(直線)OA的插補過程。O點為切割的起點，X、Y軸分別表示工作臺的縱、橫進給方向。取斜線的起點O為坐標原點，OA終點的坐標為(6，4)。 先從坐標原點O沿X軸正向進給一步，加工點(電極絲)由O移動到M1，M1點在OA的下方下方 已偏離斜線，產(chǎn)生了偏差。為使加工點向OA靠攏，需沿Y Y軸正向軸正向進給一步，加工點由M1移動到M2。M2點在OA的上方上方，也偏離了斜線，產(chǎn)生了新的偏差。為了糾正這個偏差，應(yīng)沿X X軸正向軸正向進給一步。如此連續(xù)插補，直到斜線終點A(6，4

11、)。二、數(shù)字程序的基本控制原理二、數(shù)字程序的基本控制原理 電極絲相對工件的運動軌跡是折線OM1 M2A。 斜線(直線)插補就是用上述折線代替直線OA，完成對斜線的加工。21逐點比較法：加工過程中，工作臺每進給一步，都要比較一下加工點與規(guī)定圖形的位置，逐步逼近加工圖形的控制方法。 圓弧AB的插補過程。 取圓心為坐標原點，用X、Y軸表示機床工作臺的縱、橫進給方向。以A點為加工起點。若加工點在圓弧外(包括在圓弧上的點)，沿X軸負向進，給一步，加工點在圓弧內(nèi)，沿Y軸正向進給一步，一直插補到圓弧終點B。和斜線插補一樣，也是用一條折線代替圓弧AB。二、數(shù)字程序的基本控制原理二、數(shù)字程序的基本控制原理 22

12、 為什么可用折線代替斜線和圓弧呢？ 因為控制臺每發(fā)出一個進給脈沖，工作臺進給的一步距離僅為1m，斜線和圓弧與折線的最大偏差就是工作臺進給一步的距離。這個誤差是工件尺寸精度所允許的。從斜線和圓弧插補過程可以看出，工作臺的進給是步進的。它每走一步機床數(shù)控裝置都要自動完成四個工作節(jié)拍。 工作節(jié)拍方框圖23 (1)偏差判別 判別加工點對規(guī)定圖形的偏離位置，以決定工作臺的走向。 (4)終點判斷 每當進給一步并完成偏差計算之后，應(yīng)判斷是否已加工到圖形的終點，若加工點已到終點，便停止加工。否則，應(yīng)按加工節(jié)拍繼續(xù)加工，直到終點為止。 (2)工作臺進給 根據(jù)判斷的結(jié)果，控制工作臺在X或Y方向進給一步，以使加工點

13、向規(guī)定圖形靠攏。 (3)偏差計算 在加工過程中，工作臺每進給一步，都由機床的數(shù)控裝置根據(jù)數(shù)控程序計算出新的加工點與規(guī)定圖形之間的偏差，作為下一步判斷的依據(jù)。24計算機是如何判斷加工點對規(guī)定圖形的偏差的？對于直線：以起點為坐標原點用F=xey-xye來表示偏差的大小，直線終點坐標為（xe ，ye），當F0時，X軸正方向進給一步；當F0時， Y軸正方向進給一步。對于圓?。阂詧A心為坐標原點用F=x2+y2-R2來表示偏差的大小，當F0時，X軸正方向進給一步；當F0時， Y軸正方向進給一步。 計算機用遞法進行偏差計算。即每進給一步，用前一步的偏差來推算新加工點的偏差。25 通過控制線段從起點加工到終點

14、時，工作臺在X或Y方向上的進給總長度Gx或Gy來進行終點判斷的。計算機是如何進行終點判斷的？ 在數(shù)控裝置中設(shè)立了一個計數(shù)器來進行計數(shù)。在加工前將X或Y方向上進給的總長度存入計數(shù)器，加工過程中工作臺在計數(shù)方向上每進給一步，計數(shù)器就減去1，當計數(shù)器中存入的數(shù)值被減到零時，表示已切割到終點，加工結(jié)束。 計數(shù)方向是否可任選呢？ 如圖所示，應(yīng)選X方向計數(shù)Gx=6步若選Y方向計數(shù)Gy=4步，加工完M8就停止加工，X方向少走一步。 為防止漏走，應(yīng)取投影長度大的方向作計數(shù)方向。三、三、3B格式程序編制格式程序編制 數(shù)控程序就是用來控制機床，使機床按照預(yù)定要求進行切割加工。變換成機器可以接受的指令碼，這個全過程

15、稱為程序的編制。 3B格式是數(shù)控線切割機床所用的程序之一。（一）程序格式（一）程序格式 ( (無間隙補償無間隙補償 ) )BXBYBJGZ分隔符號 X坐標值 Y坐標值 計數(shù)長度 計數(shù)方向加工指令26 3B格式程序是按電極絲中心軌跡中心軌跡編程，編程時，工件尺寸要換算成電極絲中心軌跡。三、三、3B格式程序編制格式程序編制步驟：1、計算補償量和軌跡圖。2、計算直線終點相對坐標；計算圓弧起點和終點相對圓心坐標。3、根據(jù)終點坐標確定計數(shù)方向和計數(shù)長度。4、根據(jù)直線終點位置和圓弧起點位置確定加工指令。BXBYBJGZ分隔符號 X坐標值 Y坐標值 計數(shù)長度 計數(shù)方向加工指令27例：例：001 B1000

16、B500 B1000 GX L1 002 B1000 B0 B2000 GY SR21 1分隔符號分隔符號B B 用來將X、Y、J的數(shù)碼分開，有利于控 制裝置識別。2 2坐標值坐標值X X、Y Y 即X、Y相對坐標的絕對值，單位m 28 坐標原點為線段起點起點，X、Y分別取線段在對應(yīng)方向上的增量增量，即該線段在相對坐標系中的終點坐標的絕對值。X、Y允許取比值比值，若X或Y為零時，X、Y值均可不寫可不寫，但分隔符號保留。例如 B2000B0B2000GxL1 可寫為BBB2000GxL1。 坐標原點為圓心圓心，X、Y取圓弧起點坐標的絕對值絕對值，但不允許不允許 取比值。3計數(shù)方向G Gx 取X方

17、向進給總長度計數(shù) GY取Y方向進給總長度計數(shù)直線：直線： 用線段的終點坐標的絕對值進行比較，哪個方向數(shù)值大，就取該方向作為計數(shù)方向。即：|Y| |X|時，取GY； |Y| |X|時，取Gx；|Y|=|X|時，取Gx或GY，有些機床對此專門規(guī)定。 293計數(shù)方向G Gx 取X方向進給總長度計數(shù) GY取Y方向進給總長度計數(shù)圓弧：圓?。?根據(jù)終點終點坐標的絕對值，哪個方向數(shù)值小，就取該方向為計數(shù)方向。 與直線相反。即：|Y|X|時，取Gx；|Y|=|X|時，取Gx或GY，有些機床對此專門規(guī)定。3045線以內(nèi)的直線取Gx圓弧終點在45線以內(nèi)的取Gy4計數(shù)長度J 根據(jù)計數(shù)方向，選取直線或圓弧在該方向上的

18、投影總和（絕對值），單位m 直線AB： 取 GY 圓弧CD： 取GYJ=3000 m 31R5Y方向投影較長終點坐標Y 絕對值較小R= =5mm2234 順時針方向切割逆時針方向切割5 5加工指令加工指令Z Z 根據(jù)被加工圖形的形狀，所在象限和走向等確定?？刂婆_根據(jù)這些指令，進行偏差計算，控制進給方向。直線直線加工指令有：L1、L2、L3、L4 順時針方向加工圓弧圓弧加工指令有：SR1、SR2、SR3、SR4逆時針方向加工圓弧圓弧加工指令有：NR1、NR2、NR3、NR4加工指令Z ：看走向，看起點象限或即將進入的象限（軸上的點）。32加工指令Z ：看終點象限軸上的點看方向。B2000 B30

19、00 B3000 Gy L2B2 B3 B3000 Gy L2B13500B0B13500GxL3，或BBB13500GxL3 33坐標值取絕對值X和 Y同時按比例縮放軸上的點只寫分隔符號Y軸投影較長，取Gy終點在第二象限取L2終點在X軸反方向 取GxL33B格式編程實例R5B3000 B4000 B17000 Gy SR3343B格式編程實例取起點坐標絕對值終點坐標絕對值小的方向為計數(shù)數(shù)方向J1=3+5 =8mmJ2=4+5=9mm總計數(shù)長度J1+J2起點在第三象限順時針切割SR例題：加工圓弧例題：加工圓弧ABAB加工指令Z取 SR3（起點在第三象限，順時針切割）4) 程序 B9000 B2

20、000 B25880 Gx SR3352）圓弧半徑： 計數(shù)長度：由終點坐標B（2，-9）判斷 |Y|X| ，計數(shù)方向取Gx；起點坐標絕對值安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)凸模凹模（二）間隙補償（二）間隙補償 實際編程時，通常不是編工件輪廓線的程序，應(yīng)該編切割時電極絲中心所走的軌跡軌跡的程序，即還應(yīng)該考慮電極絲的半徑和電極絲至工件間的放電間隙。 電極電極絲絲 中心軌跡中心軌跡間隙補償量間隙補償量 ：R=R=電極絲半徑電極絲半徑r+r+放電間隙放電間隙 37（1 1）切割凹?；驑影辶慵颍┣懈畎寄；驑影辶慵騼?nèi)偏內(nèi)偏 ： R=r+ （2 2）切割凸模時由凹模尺寸）切割凸模時由凹模尺寸向向

21、外偏外偏 ： R=r+-Z/238（3 3）切割固定板時由凹模尺寸）切割固定板時由凹模尺寸向向內(nèi)偏內(nèi)偏 ： R=r+Z/2（4 4）切割卸料板時由凹模尺寸）切割卸料板時由凹模尺寸向向內(nèi)偏內(nèi)偏 ： R=r+Z/2-/2 式中 為卸料板與凸模的雙邊間隙,一般取0.2mm。以凹模尺寸為基準編程時的補償量（三）編程步驟（三）編程步驟 在編程前應(yīng)了解數(shù)控線切割機床的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)，數(shù)控裝置的功能及適應(yīng)程序代碼格式。 1正確選擇穿絲孔和電極絲切入位置 穿絲孔是電極絲加工的起點，也是程序的原點，O點為穿絲孔。一般選工件的基準點附近。紅色所示為待線割的孔。 穿絲孔到工件之間有一條引入線段，如OA段，稱為引

22、入程序段引入程序段。在手工編程時，應(yīng)減去一個間隙補償量R ，從而保證圖形位置的準確性，防止過切。393確定加工路線 根據(jù)工件的裝夾情況，建立坐標系。選擇正確的加工路線能減小工件的變形，保證加工精度。4求加工軌跡各線段的各交點相對相對坐標值 將圖形分割成若干條單一的直線或圓弧，按圖紙尺寸（平均尺寸）求出加工軌跡各線段的交點的相對坐標值。 5編制程序 6程序檢驗 空運行，即將程序輸入數(shù)控裝置后空走，檢查機床的回零誤差。2計算間隙補償量R 。40安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)例1 如圖所示的加工軌跡，它由三條直線段和一段圓弧組成，所以要分成四段來編程序。加工軌跡圖形（四）編程實例（四）編

23、程實例 (1)加工直線段AB，以起點A為坐標原點，AB與X軸重合，程序為：BBB40000GXLl (2)加工斜線段BC，應(yīng)以B點為坐標原點，則C點對B點的坐標為X=10 mm，Y=90 mm，程序為： B1 B9B90000GYL1 (3)加工圓弧CD，以該圓弧圓心O為坐標原點，經(jīng)計算圓弧起點C對O的坐標為X=30 mm，Y=40 mm，起點在第一象限，逆時針加工，程序為：30000B140000B60000GxNR1 (4)加工斜線DA，以D為坐標原點，終點A對D的坐標為X=l0mm，Y=-90mm，終點在第四象限，程序為：B1 B9B90000GYL4 編制如圖所示凸凹模（圖中尺寸為計算

24、后的平均尺寸）的數(shù)控線切割程序。電極絲為的鉬絲0.18mm ，單邊放電間隙為0.01mm。42編程舉例算出電極絲中心軌跡建立坐標系，確定穿絲孔位置。 切割凸凹模時，加工順序應(yīng)先內(nèi)后外，選取20圓的圓心，其中穿絲孔位置分別是O點和B點（0，-30）。確定補償量 R=0.18/2+0.01=0.10mm計算電極絲中心軌跡交點相對坐標 O為原點：A(9.9，0）、B (0，-30）； C(0，-25.1)； F(8.49，23.621）B為原點：C(0，4.9)； C為原點：D(60.1，0)D為原點： E(0，35.17)；E為原點: F(-51.61，18.551）43編寫程序 直線段OA和BC

25、段為引導(dǎo)程序段，需減去補償量0.10mm。其余線段和圓弧按考慮間隙補償后的軌跡編程。 先切割內(nèi)孔，從圓心空走到外形B處，再按順序切割。 加工順序為： OAAOBCDEFC 3B格式程序B B B009900 Gx L1 穿絲切割，OA段 B9900 B B039600 Gy NR1 內(nèi)孔加工B B B009900 Gx L3 AO段 D 拆絲B B B030000 Gy L4 空走OB段 D 裝絲B B B004900 Gy L2 BC段B B B060100 Gx L1 CD段B B B030170 GY Y L2 DE 段 B51610 B18551 B051610 Gx L2 EF段B8

26、490 B23621 B058690 Gx NR1 FC段 DD 結(jié)束加工順序為：OAAOBCDEFC四、四、4B格式程序編制格式程序編制 對有間隙補償功能的數(shù)控系統(tǒng)，采用4B格式直接按工件尺寸編程，間隙補償單獨輸入數(shù)控系統(tǒng)。特點：一個程序可加工多個零件。 只要編制一個零件的程序，通過輸入不同的補償間隙，就可加工與之相配合的若干相關(guān)零件，如凹模、凸模、固定板、卸料板可用同一程序加工。不僅減少了編程工作量，而且能使配合間隙均勻。編程時，工件尖角處要加R0.1的過渡圓弧。沿加工圖線的法線方向引入到加工位置，不加過渡圓弧。程序中要有圓弧半徑和曲線凹凸形式。 4B格式比3B格式多圓弧半徑和曲線凹凸形式

27、，對于直線，兩種格式相同。四、四、4B格式程序編制格式程序編制程序格式程序格式BXBYBJBRGD或DDZ分隔符號X坐標值分隔符號Y坐標值分隔符號計數(shù)長度分隔符號圓弧半徑計數(shù)方向曲線形式加工指令1R為圓弧半徑若加工圖形中出現(xiàn)尖角時，取R0.1mm的圓弧過渡。2D或DD（曲線形式，對凸模來說，凸出或凹入）凸圓弧用D表示，凸模補償后半徑加大；凸模加工正補償，凹模加工負補償。凹圓弧用DD表示，凸模補償后半徑減小。凸模加工負補償，凹模加工正補償。安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)編寫4B格式程序 ： OAAOBCDEFC B B B010000 Gx L1 穿絲切割，OA段 B10000 B

28、B040000 B1000 Gy D NR1 內(nèi)孔加工B B B010000 Gx L3 AO段 D 拆絲B B B030000 Gy L4 空走OB段 D 裝絲B B B005000 Gy L2 BC段B B B059000 Gx L1 CD段B B100 B0000100 B100 GY Y D NR4 D NR4 D點過渡B B B0297300 GY Y L2 DE 段B100 B B000066 B100 GX X D NR1 D NR1 E點過渡B51478 B18502 B051478 Gx L2 EF段B8456 B23526 B058456 B2500 Gx D NR1 FC

29、段 DD 結(jié)束五、五、ISO代碼數(shù)控程序編制代碼數(shù)控程序編制 ISO代碼進行數(shù)控編程是電加工控制發(fā)展的必然趨勢。目前，部分廠家采用3B、4B和ISO并存的方式作為過渡。 （一）程序段格式和程序格式（一）程序段格式和程序格式P10N01G92XOYON02G01X5000 Y5000N03G01X2500 Y5000N04G01X2500 Y2500N05G01XOYON06M02程序名 字母和數(shù)字 程序主體 由若干個程序段組成 程序結(jié)束指令 程序段格式N02G01X5000Y5000尺寸字尺寸字 電極絲運動坐標位電極絲運動坐標位置，置，X X、Y Y、U U、V V、A A、I I、J J等，

30、等，后續(xù)數(shù)字為整數(shù)，單后續(xù)數(shù)字為整數(shù)，單位位m,正、負號。正、負號。加工指令加工指令 GG其后續(xù)有其后續(xù)有兩 位 正 整 數(shù) ，兩 位 正 整 數(shù) ， 如如G00G00G99G99。 順序號字順序號字 程序段的程序段的序號，序號，N N后續(xù)數(shù)字后續(xù)數(shù)字2 24 4位。如位。如N03N03、N0010N0010。（二）（二）ISOISO代碼及其編程代碼及其編程 常用ISO指令代碼 1 1G00 G00 為快速定位指令為快速定位指令在線切割不加工情況下，使指定的在線切割不加工情況下，使指定的某軸以最快速度移動到指令位置某軸以最快速度移動到指令位置 書寫格式：書寫格式：G00 X_ Y_G00 X_

31、 Y_ 例例 如：如：G00 X60000 Y80000G00 X60000 Y80000注意：如果程序中指定了注意：如果程序中指定了G01G01、G02G02指令，則指令，則G00G00無效無效 2G01 直線插補指令在各個坐標平面內(nèi)加工任意斜率直線輪廓和用直線逼近曲線輪廓。書寫格式：G01 X_ Y_例 如：G92 X20000 Y20000 G01 X80000 Y60000 加工錐度的線切割機床具有X、Y、U、V工作臺，則程序段格式為：G01 X_ Y_ U_ V_3 3G02G02、G03 G03 圓弧插補指令圓弧插補指令 書寫格式：G02 X_ Y_ I_ J_ G03 X_ Y_

32、 I_ J_注：G02順時針插補圓弧 ，G03逆時針插補 X、Y表示圓弧終點終點絕對坐標 I、J圓心坐標，是圓心相對圓弧起點的增量值，I是X方向坐標，J是Y方向坐標。 G02 X30000 Y30000 I20000 JO AB弧G03 X45000 Y15000 I15000 JO BC弧4 4G90G90、G91G91、G92 G92 坐標指令坐標指令G90G90絕對坐標指令。即移動指令終點坐標值絕對坐標指令。即移動指令終點坐標值X X、Y Y都是都是以工件坐標系原點（程序的零點）為基準來計算的。以工件坐標系原點（程序的零點）為基準來計算的。書寫格式：書寫格式：G90 G90 （單列一段）

33、（單列一段） 終點終點 ：8080，6060 G91G91增量坐標指令。增量坐標指令。 即坐標值均以前一個坐標位置作為起即坐標值均以前一個坐標位置作為起點來計算下一點位置值。點來計算下一點位置值。3B3B、4B4B格式格式均按此方法計算坐標點。均按此方法計算坐標點。書寫格式：書寫格式：G91G91（單列一段）（單列一段） 終點終點 ：6060，4040 G92G92絕對坐標指令絕對坐標指令( (定起點定起點) )書寫格式：書寫格式：G92 X_Y_G92 X_Y_表示電極絲當前的位置在編輯坐標系中的表示電極絲當前的位置在編輯坐標系中的坐標值，即加工程序的坐標值，即加工程序的起點起點。G92 X

34、10000 Y10000G92 X10000 Y10000 例題例題 G90絕對坐標編程P0010 （程序名）N01 G92 X0 Y0（確定加工程序起點）N02 G01 X10000 Y0 N03G01 X10000 Y20000 N04G02 X40000 Y20000 I 15000 J 0 N05G01 X30000 Y0 N06G01 X0 Y0 N07 M02（程序結(jié)束）G91相對坐標編程P0011 （程序名）N01 G92 X0 Y0（起點）N02 G91 （后面為坐標增量編程）N03 G01 X10000 Y0N04 G01 X0 Y20000N05 G02 X30000 Y0

35、 I15000 J0N06 G01 X-10000 Y-20000N07 G01 X-30000 Y0N08 M02 （程序結(jié)束）5 5G05G05、G06G06、G07G07、G08G08、G10G10、G11G11、G12 G12 G11G11為鏡像及交換指令為鏡像及交換指令G05XG05X軸鏡像，軸鏡像，X=-XX=-XG06YG06Y軸鏡像，軸鏡像，Y=-YY=-YG12G12消除鏡像。每進行鏡像程序時，結(jié)束都需加該指令消除鏡像。每進行鏡像程序時，結(jié)束都需加該指令 6 6G40G40、G41G41、G42G42為間隙補償指令為間隙補償指令G41G41左偏補償指令左偏補償指令格式：格式：

36、G41 D_G41 D_G42G42右偏補償指令右偏補償指令格式：格式：G42 D_G42 D_DD表示間隙補償量，計算方法與前面方法相同。左偏、右偏表示間隙補償量，計算方法與前面方法相同。左偏、右偏是沿加工方向看，是沿加工方向看，軌跡在輪廓的左邊或右邊。軌跡在輪廓的左邊或右邊。 7 7G50G50、G51G51、G52 G52 錐度加工指令錐度加工指令G50G50消除錐度、消除錐度、G51G51錐度左偏、錐度左偏、G52G52錐度右偏錐度右偏G51G51錐度左偏指令，錐度左偏指令，書寫格式：書寫格式：G51 A_G51 A_ G51 A0.5 G51 A0.5沿走絲方向看沿走絲方向看電極絲電

37、極絲上方上方向左偏離。向左偏離。順時針加工，錐度左偏加工的工件順時針加工，錐度左偏加工的工件為為上大下小上大下??；逆時針加工，左偏時；逆時針加工，左偏時工件工件上小下大上小下大。 驅(qū)動上導(dǎo)驅(qū)動上導(dǎo)輪輪部位部位U U、V V工作臺工作臺，使上導(dǎo)輪相對于使上導(dǎo)輪相對于X X、Y Y工作臺平工作臺平移，獲得所要求的錐角?？梢砸?，獲得所要求的錐角?？梢越鉀Q凹模的漏料問題。解決凹模的漏料問題。G52G52錐度右偏指令，用此指令順時針加工，工件為上錐度右偏指令，用此指令順時針加工，工件為上小下大；逆時針加工，工件為上大下小。小下大；逆時針加工，工件為上大下小。書寫格式：書寫格式：G52 A_G52 A_G

38、50G50取消錐度指令。取消錐度指令。書寫格式：書寫格式：G50G50加工前還需輸入工件及工作臺參數(shù)：加工前還需輸入工件及工作臺參數(shù)：WW下導(dǎo)輪中心到工作臺面的距離下導(dǎo)輪中心到工作臺面的距離HH工件厚度工件厚度 SS工作臺面到上導(dǎo)輪中心距離工作臺面到上導(dǎo)輪中心距離 （三）編程實例（三）編程實例 編制如圖所示落料凹模加工程序，電極絲直徑編制如圖所示落料凹模加工程序，電極絲直徑0.18mm0.18mm ，單邊放電間隙為，單邊放電間隙為0.01mm0.01mm為。（凹模為。（凹模尺寸為計算后平均尺寸）。尺寸為計算后平均尺寸）。N01 G92 X0 Y0（起點絕對坐標）N02 G41 D100（間隙左

39、補償，凹模逆時針加工，應(yīng)放于切入加工之前）N03 G01 X0 Y-25000（直線OA）N04 G01 X60000 Y-25000 （直線AB）N05 G01 X60000 Y5000 （直線BC）N06 G01 X8456 Y23526 （直線CD）N07 G03 X0 Y-25000 I-8456 J-23526（圓弧DA，終點 A坐標和圓心相對起點坐標。）N08 G40 （取消間隙補償，放于退出加工之前）N09 G01 X0Y0 （直線AO）N10 M02 （程序結(jié)束）六、線切割加工工藝六、線切割加工工藝 1 1坯料的準備坯料的準備下料鍛造退火刨平面磨平面劃線銑漏料孔孔加工淬火磨平面

40、線切割 穿絲孔應(yīng)在淬火前加工好 2 2工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇（1）脈沖參數(shù)的選擇:加工電流I 厚的工件，選擇較大加工電流 。脈寬脈寬ti ti選擇選擇 按粗糙度來選擇。脈寬愈大，單個脈沖能量大，切割效率高，粗糙度大。ti(s )5102040Ra(m)22.53.24.0脈沖間隔脈沖間隔t0/tit0/ti比選擇 工件厚度大，切割加工排屑時間長，脈沖間隔時間長。itot /工件厚度mm102030405060708090150500功放管數(shù)n123456789脈沖間隔比444884567itot/3 3工件的裝夾與調(diào)整工件的裝夾與調(diào)整 （1 1）工件裝夾）工件裝夾 （2 2）工件的調(diào)整）

41、工件的調(diào)整 百分表找正 劃線找正 4 4、電極絲位置的調(diào)整電極絲位置的調(diào)整 目測法火花法 自動找正中心 目測法：用于要求低的工件?；鸹ǚǎ鹤畛Ｓ?，根據(jù)放電間隙推算電極絲中心坐標。自動找中心：根據(jù)短路信號自動找孔的中心。安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù) 1.1.線切割模具的結(jié)構(gòu)特點線切割模具的結(jié)構(gòu)特點 (1)采用線切割加工工藝時，凸模和凹?？刹捎谜w式結(jié)構(gòu)。這對提高模具強度、簡化模具結(jié)構(gòu)、縮短模具制造周期均有好處。 (2)線切割加工的凸模只能為直通型。 凸模固定板也可采用線切割加工。為了確保凸模與固定板具有一定的聯(lián)結(jié)強度，凸模與固定板應(yīng)為過渡配合，過盈量一般為0.01mm；若凸模尺寸較

42、大，可在凸模后部加工螺孔，用螺孔緊固于固定板或墊板上。 (3) 帶切割斜度的裝置的線切割可加工帶錐度零件。為減少線切割加工量，淬火前可以在凹模背面用銑削加工漏料孔來減薄凹模的刃口厚度，也可線切割后利用電火花在凹模背面穿出漏料孔。七、電火花線切割模具的結(jié)構(gòu)和工藝特七、電火花線切割模具的結(jié)構(gòu)和工藝特點點安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù) (4) (4)線切割模具的凹角不能清角。線切割模具的凹角不能清角。 線切割加工時，由于電極絲半徑線切割加工時，由于電極絲半徑r r和放電間隙和放電間隙的存在，的存在，所以在工件的凹角處不能得到清角，而是半徑為所以在工件的凹角處不能得到清角，而是半徑為r r

43、的圓的圓弧。由于圓弧半徑很小，為弧。由于圓弧半徑很小，為R0.1R0.1左右，不影響模使用。左右，不影響模使用。2.2.影響線切割工藝指標的主要因素影響線切割工藝指標的主要因素 影響線切割加工的加工速度、加工精度和表面粗糙度等影響線切割加工的加工速度、加工精度和表面粗糙度等工藝指標的因素較多，其中最主要的是機床精度、電源參數(shù)、工藝指標的因素較多，其中最主要的是機床精度、電源參數(shù)、工作液、操作技術(shù)等。工作液、操作技術(shù)等。 加工速度即生產(chǎn)率與高頻脈沖電源的波形和電參數(shù)有直加工速度即生產(chǎn)率與高頻脈沖電源的波形和電參數(shù)有直接關(guān)系，增加單個脈沖能量和提高脈沖頻率能提高加工速度，接關(guān)系，增加單個脈沖能量和

44、提高脈沖頻率能提高加工速度，但也受到一定的制約。此外，工作液的種類、濃度、臟污程但也受到一定的制約。此外，工作液的種類、濃度、臟污程度和噴流情況；電極絲的材料、直徑、走絲速度和抖動情況；度和噴流情況；電極絲的材料、直徑、走絲速度和抖動情況；工件材料和厚度；加工進給速度穩(wěn)定性和機構(gòu)傳動精度等也工件材料和厚度；加工進給速度穩(wěn)定性和機構(gòu)傳動精度等也影響加工速度。影響加工速度。 安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù) 加工精度受機械傳動精度的影響較顯著，機床坐標工作臺的位移精度和電極絲的運動精度都直接影響加工精度。機床坐標工作臺的位移精度取決于絲杠螺母副、齒輪副、導(dǎo)軌副等的制造和裝配精度以及磨損程

45、度。電極絲的運動精度受導(dǎo)輪的回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)輪的不均勻磨損電極絲的松動和放電爆炸力的影響較為顯著。此外，電極絲的直徑、放電間隙的大小、加工進給控制的穩(wěn)定性、工作液噴流量的大小和噴流角度等也影響加工精度。 影響表面粗糙度的因素主要有以下幾點： (1)加工速度過快粗糙度大；脈沖電源參數(shù)選擇不當，單個脈沖能量過大粗糙度大。 (2)導(dǎo)輪及其軸承因磨損而使精度下降，由此產(chǎn)生的高低條紋嚴重影響了加工表面的粗糙度。 (3)鉬絲損耗過大，變細了的鉬絲在導(dǎo)輪內(nèi)竄動。 (4)進給速度調(diào)節(jié)不當，加工不穩(wěn)定。 此外，電極絲的走絲速度和抖動情況，機械傳動精度等也影響加工表面的粗糙度。 安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技

46、 術(shù) 總之，影響線切割加工工藝指標的因素多而復(fù)雜。要取得良好的加工效果，需要綜合考慮多方面的因素，并掌握必要的操作技術(shù)。 3.3.保證線切割模具質(zhì)量的工藝措施保證線切割模具質(zhì)量的工藝措施 (1)選用合適的模具材料 線切割加工是在整塊模坯熱處理淬硬后才進行的，應(yīng)選用淬透性良好的合金工具鋼或硬質(zhì)合金來制造。由于合金工具鋼淬火后，鋼塊表面層到中心的硬度沒有顯著的降低，因此，切割時不會使凸?；虬寄５闹嬖俅萎a(chǎn)生變形。而且凸模的工作型面和凹模的型孔能全部淬硬，刃口可以多次修磨而硬度不會明顯下降，故模具的使用壽命較長。常用的合金工具鋼有Cr12、CrWMn、Cr12MoV等。安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制

47、 造 技 術(shù) (2) (2)采取減小殘余應(yīng)力影響的工藝措施采取減小殘余應(yīng)力影響的工藝措施 以線切割加工作為主要工藝時，鋼質(zhì)材料的加工路線是：以線切割加工作為主要工藝時，鋼質(zhì)材料的加工路線是：下料下料鍛造鍛造退火退火機械粗加工機械粗加工淬火與回火淬火與回火磨削加工磨削加工線切割加工線切割加工鉗工修整。鉗工修整。 上述工藝路線的特點是：工件在加工的全過程中，會出上述工藝路線的特點是：工件在加工的全過程中，會出現(xiàn)兩次較大的變形。一次是退火后經(jīng)機械粗加工，材料內(nèi)部現(xiàn)兩次較大的變形。一次是退火后經(jīng)機械粗加工，材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力會顯著增加；另一次是淬硬后線切割去除大面積的殘余應(yīng)力會顯著增加；另一次是淬硬后線切割去除大面積金屬或切斷，會使材料的內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對平衡狀態(tài)受到金屬或切斷，會使材料的內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對平衡狀態(tài)受到破壞而產(chǎn)生第二次較大的變形。破壞而產(chǎn)生第二次較大的變形。 殘余應(yīng)力有時比機床精度等因素對加工精度的影響還嚴重，殘余應(yīng)力有時比機床精度等因素對加工精度的影響還嚴重，可使變形達到宏觀可見的程度，甚至在切割過程中材料會炸可使變形達到宏觀可見的程度，甚至在切割過程中材料會炸裂。裂。安徽機電職業(yè)技術(shù)學院模 具 制 造 技 術(shù)圖圖4.56 4.56 線切割加工后工件的變形線切割加工后工