电火花线切割编程
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表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
直线 CA AC BA
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5(a)中，x=30000， y=40000；在图5(b)中，x=40000,y=30000。
Y J2
Y J1 A(30 , 40)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图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)。
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。
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。
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
Y Gy Gy Gx Gy X
B(x ,y ) e e
(a)
(b)
(c)
图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4。
Y
J1
J2
A(30 , 40) Gy
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，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5(a) 所示)；若y>x，则G=Gx (如图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5(c)。
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR2
Y
NR1
X
NR4
(a)
(b)
图6 Z的确定
序。
例1 请写出图7所示轨迹的3B程
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)
图7 编程图形
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
编
程
工艺分析 选择工艺基准 确定切割路线 编写加工程序
例2 用3B代码编制加工图 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
H
B A 80
C
40
R
20
H
B A
Y L2 L1 L2
Y
X L3 L4
L3
L1
X
L4
(a)
(b)
图4 Z的确定
综上所述，图2(b)、(c)、(d)中线段的 3B代码如表2所示。
表2 3B代码
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
例3 用3B代码编制加工图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9 加工零件图
例3 用3B代码编制加工图 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5所示。
3
C
(a) 零 件 图
(b) 钼 丝 轨 迹 图
图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 8(a) 所示 ) 与圆弧 E′F′( 如图 8(b) 所示 ) 有较多不同点，它们的特点比 较如表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8(b)中， 最难编制的是圆弧E′F′，其具体计算过程如下： 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ΥE′=0.1mm XE′= 2 2 ( 20 0 . 1 ) 0 . 1 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。
如图 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 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
A
C
X Y
C
Y A B X
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
图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 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3(a)所示)；若y>x， 则G=Gy (如图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3(c)。
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1所 表1 3B程序指令格式 示。
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
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。
解 对图7(a)，起点为A，终点为B， J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+2 0000=130000 故其3B程序为： B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图7(b)，起点为B，终点为A， J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3 0000=170000 故其3B程序为： B40000 B30000 B170000 GX SR4
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4所示。
表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
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
直线 CA AC BA
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5(a)中，x=30000， y=40000；在图5(b)中，x=40000,y=30000。
Y J2
Y J1 A(30 , 40)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图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)。
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。
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。
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
Y Gy Gy Gx Gy X
B(x ,y ) e e
(a)
(b)
(c)
图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4。
Y
J1
J2
A(30 , 40) Gy
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，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5(a) 所示)；若y>x，则G=Gx (如图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5(c)。
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR2
Y
NR1
X
NR4
(a)
(b)
图6 Z的确定
序。
例1 请写出图7所示轨迹的3B程
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)
图7 编程图形
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
编
程
工艺分析 选择工艺基准 确定切割路线 编写加工程序
例2 用3B代码编制加工图 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
H
B A 80
C
40
R
20
H
B A
Y L2 L1 L2
Y
X L3 L4
L3
L1
X
L4
(a)
(b)
图4 Z的确定
综上所述，图2(b)、(c)、(d)中线段的 3B代码如表2所示。
表2 3B代码
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
例3 用3B代码编制加工图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9 加工零件图
例3 用3B代码编制加工图 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5所示。
3
C
(a) 零 件 图
(b) 钼 丝 轨 迹 图
图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 8(a) 所示 ) 与圆弧 E′F′( 如图 8(b) 所示 ) 有较多不同点，它们的特点比 较如表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8(b)中， 最难编制的是圆弧E′F′，其具体计算过程如下： 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ΥE′=0.1mm XE′= 2 2 ( 20 0 . 1 ) 0 . 1 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。
如图 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 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
A
C
X Y
C
Y A B X
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
图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 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3(a)所示)；若y>x， 则G=Gy (如图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3(c)。
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1所 表1 3B程序指令格式 示。
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
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。
解 对图7(a)，起点为A，终点为B， J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+2 0000=130000 故其3B程序为： B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图7(b)，起点为B，终点为A， J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3 0000=170000 故其3B程序为： B40000 B30000 B170000 GX SR4
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4所示。
表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