线切割编程

H
B A 80
C
40
R
20
H
B A
3
C
(a) 零 件 图
(b) 钼 丝 轨 迹 图
图6-8 线切割切割图形
解
(1) 分析。现用线切割加工凸模状的零件图，
实际加工中由于钼丝半径和放电间隙的影响，钼丝中
心运行的轨迹形状如图6-8(b)中虚线所示，即加工轨迹
与零件图相差一个补偿量，补偿量的大小为在加工中 需要注意的是E′F′圆弧的编程，圆弧EF(如图6-8(a)所示)
40000 B30000 B170000 GX SR4
例6.2 用3B代码编制加工图6-8(a)所示的线切割加工 程序。已知线切割加工用的电极丝直径为 0.18 mm，单 边放电间隙为0.01 mm，图中A点为穿丝孔，加工方向沿 A—B—C—D—E—F—G—H—A进行。
G G F E D
F E D
表6-5 切割轨迹3B程序
OE ED DC CB BA AE EO B B B B B B B 3900 10100 16950 0 16950 8050 3900 B B B B B B B 0 0 0 6100 0 6100 0 B B B B B B B 3900 14100 16950 12200 16950 14100 3900 G G G G G G G X Y X X X Y X L NR L NR L NR L 1 3 1 4 3 1 3
编
程
工艺分析 选择工艺基准 确定切割路线 编写加工程序
图6-1 线切割加工的步骤
目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功 能，即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识
别的程序。
线切割程序与其它数控机床的程序相比，有如下特点： (1) 线切割程序普遍较短，很容易读懂。 (2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B) 格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR2
Y
NR1
X
NR4
(a)
(b)
图6-6 Z的确定
例6.1 请写出图6-7所示轨迹的3B程序。
Y J2
A(30 , 40)
Y J1 A(30 , 40)
J2
J3
X B(40 , － 30)
J1
X B(40 , － 30) J3 J4
(a)
J4
(b)
2. 圆弧的3B代码编程 1) x，y值的确定
以圆弧的圆心为原点，建立正常的直角坐标系，x，y
表示圆弧起点坐标的绝对值，单位为μm。如在图6-5(a)中， x=30000，y=40000；在图6-5(b)中，x=40000,y=30000。
Y J2
Y J1 A(30 , 40)
Y
J1
J2
A(30 , 40) Gy
Y Gx Y B(x e, y e) y＜ x 取 G＝ Gx A J＝ x X J＝ y y＞ x 取 G＝ Gy Gx A X
百度文库
Y Gy Gy Gx Gy X
B(x ,y ) e e
(a)
(b)
(c)
图6-3 G的确定
3) J的确定 J 为计数长度，以 μm 为单位。以前编程应写满六位数， 不足六位前面补零，现在的机床基本上可以不用补零。 J的取值方法为：由计数方向 G确定投影方向，若G=Gx， 则将直线向X轴投影得到长度的绝对值即为 J的值；若G=Gy， 则将直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的值。 4) Z的确定 加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同可分为 L1 、 L2、L3、L4，其中与+X轴重合的直线算作L1，与-X轴重合 的直线算作 L3，与 +Y轴重合的直线算作 L2 ，与 -Y轴重合的 直线算作L4，具体可参考图6-4。
的计数方向的选取方法是：以要加工的直线的起点为原点，
建立直角坐标系，取该直线终点坐标绝对值大的坐标轴为计 数方向。具体确定方法为：若终点坐标为(xe，ye)，令x=|xe|， y=|ye|，若y<x，则G=Gx (如图6-3(a)所示)；若y>x，则G=Gy ( 如图 6-3(b) 所示 ) ；若 y=x ，则在一、三象限取 G=Gy ，在二、 四象限取G=Gx。 由上可见，计数方向的确定以45°线为界，取与终点处 走向较平行的轴作为计数方向，具体可参见图6-3(c)。
例6.3
用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割
加工程序，已知电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙 为0.01 mm，图中O为穿丝孔拟采用的加工路线O－E－ D－C－B－A－E－O。
R10 A O 穿 丝 孔 E D 14 25 C B
R6
图6-9 加工零件图
例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加 工程序，已知电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为 0.01 mm，图中 O为穿丝孔拟采用的加工路线 O－ E － D －C－B－A－E－O。 解 经过分析，得到具体程序，如表6-5所示。
6.1.2 线切割ISO代码程序编制 1. ISO代码简介
同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样，线切
割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令 (即辅助功能指令)，具体见表6-6。
表6-6 常用的线切割加工指令
代 码 G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 功 快速移动，定位指令 直线插补 顺时针圆弧插补指令 逆时针圆弧插补指令 暂停指令 XOY 平面选择 XOZ 平面选择 YOZ 平面选择 能 代 码 G84 G90 G91 G92 M00 M02 M05 M98 功 自动取电极垂直 绝对坐标指令 增量坐标指令 制定坐标原点 暂停指令 程序结束指令 忽略接触感知 子程序调用 能
电火花线切割编程、加工工艺及实例
6.1 电火花线切割编程 6.2 线切割加工准备工作
6.3 线切割加工工艺
习题
6.1 电火花线切割编程
前面讲过线切割加工的具体特点及其线切割加工的
工艺规律，在具体加工中一般按图6-1所示步骤进行。
准备工作环节 电极丝准备 上 丝 垂直度校核 电极丝定位 分析图纸 工件准备 打穿丝孔 工件装夹 检 验 加工时间 加工精度 表面粗糙度 加 工
Y L2 L1 L2
Y
X L3 L4
L3
L1
X
L4
(a)
(b)
图6-4 Z的确定
综上所述，图 6-2(b) 、 (c) 、 (d) 中线段的 3B 代码如 表6-2所示。
表6-2 3B代码
直线 CA AC BA B B B B X 1 1 0 B B B B Y 1 1 0 B B B B J 100000 100000 100000 G Gy Gy Gx Z L3 L1 L3
圆弧E′F′首先在第一象限顺时针切割，故加工指令 为SR1。
由上可知，圆弧E′F′的3B代码为
E′ F′ B 19900 B 100 B 40000 G Y SR 1
(3) 经过上述分析计算，可得轨迹形状的3B程序， 如表6-4所示。
表6-4 切割轨迹3B程序
A′ B′ B′ C′ C′ D′ D′ E′ E′ F′ F′ G′ G′ H′ H′ B′ B′ A′ B B B B B B B B B 0 40100 0 0 19900 20200 0 40100 0 B B B B B B B B B 0 0 40200 0 100 0 40200 0 2900 B B B B B B B B B 2900 40100 40200 20200 40000 20200 40200 40100 2900 G G G G G G G G G Y X Y X Y X Y X Y L L L L SR L L L L 2 1 2 3 1 3 4 1 4
丝机床大部分采用3B格式，其发展趋势是采用ISO格式(如
北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。
6.1.1 线切割3B代码程序格式 线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组成的，它
们的3B程序指令格式如表6-1所示。
表6-1 3B程序指令格式
B 分隔符 X X 坐标值 B 分隔符 Y Y 坐标值 B 分隔符 J 计数长度 G 计数方向 Z 加工指令
表6-6 常用的线切割加工指令
G20 G21 G40 G41 G42 G50 G51 英制 公制 取消电极丝补偿 电极丝半径左补 电极丝半径右补 取消锥度补偿 锥度左倾斜(沿电极丝行进方向，向左倾斜) M99 T82 T83 T84 T85 T86 T87 子程序结束 加工液保持 OFF 加工液保持 ON 打开喷液指令 关闭喷液指令 送电极丝(阿奇公司) 停止送丝(阿奇公司)
以圆弧E′F′ 的圆心为坐标原点，建立直角坐标系，则E′ 点
的坐标为：
YE = 0.1mm
= X E
(20 0.1) 2 0.12。 19.900
根据对称原理可得F′的坐标为(-19.900，0.1)。 根据上述计算可知圆弧E′F′的终点坐标的Y的绝对值小， 所以计数方向为Y。 圆弧E′F′在第一、二、三、四象限分别向Y轴投影得到长 度的绝对值分别为0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm，故 J=40000。
注： B为分隔符，它的作用是将 X、Y、J 数码区分开 来；X、Y为增量(相对)坐标值；J为加工线段的计数长度； G为加工线段计数方向；Z为加工指令。
1. 直线的3B代码编程 1) x，y值的确定
(1) 以直线的起点为原点，建立正常的直角坐标系，x，
y表示直线终点的坐标绝对值，单位为μm。 (2) 在直线3B代码中，x，y值主要是确定该直线的斜率， 所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为 x，y的值，以简化数值。 (3) 若直线与X或Y轴重合，为区别一般直线，x，y均可 写作0也可以不写。
Gx
J3
X 由 于 y＜ x G＝ Gy B J3(－ 40 , － 30)
由 于 y＞ x G＝ Gx
X
Gy Gx
X
B( － 40 , － 30)
(a)
(b)
(c)
图6-5 圆弧轨迹
2) G的确定 G 用来确定加工时的计数方向，分 Gx 和 Gy 。圆弧编程
的计数方向的选取方法是：以某圆心为原点建立直角坐标系，
3) J的确定 圆弧编程中 J的取值方法为：由计数方向 G确定投影
方向，若 G=Gx ，则将圆弧向 X 轴投影；若 G=Gy ，则将
圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的 和。如在图6-5(a)、(b)中，J1、J2、J3大小分别如图中所
示，J=|J1|+|J2|+|J3|。
4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、R2、 R3、R4；按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N，于是共 有8种指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、 NR4，具体可参考图6-6。
取终点坐标绝对值小的轴为计数方向。具体确定方法为：若 圆 弧 终 点 坐 标 为 (xe ， ye) ， 令 x=|xe| ， y=|ye| ， 若 y<x ， 则
G=Gy (如图6-5(a)所示)；若y>x，则G=Gx (如图6-5(b)所示)；
若y=x，则Gx、Gy均可。 由上可见，圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝对值大小 决定，其确定方法与直线刚好相反，即取与圆弧终点处走向 较平行的轴作为计数方向，具体可参见图6-5(c)。
如图6-2(a)所示的轨迹形状，请读者试着写出其x， y 值，具体答案可参考表 6-2 。 ( 注：在本章图形所标注
的尺寸中若无说明，单位都为mm。)
Y C
100
C
X Y
C
Y A B X
A
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
图6-2 直线轨迹
2) G的确定 G 用来确定加工时的计数方向，分 Gx 和 Gy 。直线编程
与圆弧E′F′(如图6-8(b)所示)有较多不同点，它们的特点
比较如表6-3所示。
表6-3 圆弧EF和E′F′特点比较表
起点 圆弧 EF 圆弧 E′ F′ E E′ 起点所在象限 X 轴上 第一象限 圆弧首先进入象限 第四象限 第一象限 圆弧经历象限 第二、三象限 第一、二、三、四象限
(2) 计算并编制圆弧E′F′的3B代码。在图6-8(b)中，最难编 制的是圆弧E′F′，其具体计算过程如下：
图6-7 编程图形
解 对图6-7(a)，起点为A，终点为B， J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000
故其3B程序为：
B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图6-7(b)，起点为B，终点为A， J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000 故其3B程序为：