數(shù)控線切割編程

1、12 第八章第八章數(shù)控線切割編程數(shù)控線切割編程 8.1 線切割加工概述線切割加工概述8.2 線切割編程特點(diǎn)線切割編程特點(diǎn)8.3 線切割編程實(shí)例線切割編程實(shí)例 38.1 線切割加工概述線切割加工概述 v線切割機(jī)床的加工原理線切割機(jī)床的加工原理v線切割機(jī)床分類線切割機(jī)床分類v線切割加工工藝指標(biāo)線切割加工工藝指標(biāo)v影響加工工藝指標(biāo)的因素影響加工工藝指標(biāo)的因素v線切割加工形式線切割加工形式4一、線切割機(jī)床的加工原理一、線切割機(jī)床的加工原理 v數(shù)控電火花線切割加工簡(jiǎn)數(shù)控電火花線切割加工簡(jiǎn)稱稱“線切割線切割”，它是利用，它是利用移動(dòng)的金屬絲作工具電極，移動(dòng)的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以并在金屬

2、絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對(duì)工件進(jìn)行切的腐蝕作用對(duì)工件進(jìn)行切割加工的。由于它利用的割加工的。由于它利用的是絲電極，因此，只能作是絲電極，因此，只能作輪廓切割加工。輪廓切割加工。5 二、線切割機(jī)床分類二、線切割機(jī)床分類 v根據(jù)電極絲走絲方式，分：根據(jù)電極絲走絲方式，分：v快走絲切割機(jī)床快走絲切割機(jī)床v慢走絲線切割機(jī)床慢走絲線切割機(jī)床 6 快走絲線切割機(jī)床快走絲線切割機(jī)床是指其線電極運(yùn)行速度較是指其線電極運(yùn)行速度較快（快（300700m/min （540m/min） ），且雙向），且雙向往復(fù)運(yùn)行，即絲電極可重復(fù)使用，直到絲電極損往復(fù)運(yùn)行，即絲電極可重復(fù)使用

3、，直到絲電極損耗到一定程度或斷絲為止?？熳呓z線切割常用線耗到一定程度或斷絲為止。快走絲線切割常用線電極為銅絲、鉬絲（電極為銅絲、鉬絲（0.10.2mm），），工作液工作液通常為乳化液或皂化液。由于電極絲的損耗和電通常為乳化液或皂化液。由于電極絲的損耗和電極絲運(yùn)動(dòng)過(guò)程中換向的影響，其加工精度極絲運(yùn)動(dòng)過(guò)程中換向的影響，其加工精度（ 0.010.02mm ）和表面光潔度要比慢走絲機(jī)）和表面光潔度要比慢走絲機(jī)床差一些。床差一些。7 慢走絲線切割機(jī)床慢走絲線切割機(jī)床線電極運(yùn)行速度較低線電極運(yùn)行速度較低（0.515m/min），），而且線電極只能單向運(yùn)動(dòng)，而且線電極只能單向運(yùn)動(dòng)，不能重復(fù)使用，這樣就避免了

4、電極損耗對(duì)加工精度不能重復(fù)使用，這樣就避免了電極損耗對(duì)加工精度帶來(lái)的影響。慢走絲線切割常用絲電極主要有紫銅、帶來(lái)的影響。慢走絲線切割常用絲電極主要有紫銅、黃銅、鎢、鉬和各種合金等，直徑一般為黃銅、鎢、鉬和各種合金等，直徑一般為0.10.35mm。工作液主要用去離子水或煤油。慢走絲工作液主要用去離子水或煤油。慢走絲線切割的尺寸精度可以達(dá)到線切割的尺寸精度可以達(dá)到0.001mm，表面粗糙表面粗糙度可以達(dá)到（度可以達(dá)到（0.3（1.6）m/R。 8三、線切割加工工藝指標(biāo)三、線切割加工工藝指標(biāo) v 線切割機(jī)床的性能一般用加工工藝指標(biāo)來(lái)衡量，常用線切割機(jī)床的性能一般用加工工藝指標(biāo)來(lái)衡量，常用的工藝指標(biāo)有

5、：的工藝指標(biāo)有： 1切割速度切割速度單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心所切割過(guò)的有效面積（單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心所切割過(guò)的有效面積（mm2/min） 2加工精度加工精度形狀精度、位置精度形狀精度、位置精度 3加工表面粗糙度及質(zhì)量加工表面粗糙度及質(zhì)量 9 四、影響加工工藝指標(biāo)的因素四、影響加工工藝指標(biāo)的因素 1.電參量對(duì)加工工藝指標(biāo)的影響電參量對(duì)加工工藝指標(biāo)的影響脈沖峰值、脈沖寬度、脈沖頻率、電源電壓脈沖峰值、脈沖寬度、脈沖頻率、電源電壓2.非電參量對(duì)加工工藝指標(biāo)的影響非電參量對(duì)加工工藝指標(biāo)的影響走絲速度、電極絲張力、電極絲材料、工件厚度走絲速度、電極絲張力、電極絲材料、工件厚度 工作液工作液 、 進(jìn)給速度進(jìn)給

6、速度10五、線切割的加工形式五、線切割的加工形式v線切割加工可以分為：線切割加工可以分為：v1.平面加工平面加工v2.錐度加工錐度加工 v3.二次切割加工二次切割加工 111. 平面加工平面加工v所謂平面加工是指電極絲在加工過(guò)程中始終是垂所謂平面加工是指電極絲在加工過(guò)程中始終是垂直的，電極絲只在直的，電極絲只在X、Y方向移動(dòng)，進(jìn)行二維平面方向移動(dòng)，進(jìn)行二維平面形狀的加工。形狀的加工。122. 錐度加工錐度加工v錐度加工裝置如錐度加工裝置如圖圖8-2所示。所示。13v錐度錐度A值的定義與所使用的絲半徑偏置方式（值的定義與所使用的絲半徑偏置方式（G41、G42）及程序面位置有關(guān)，如下圖及程序面位置

7、有關(guān)，如下圖84所示所示 +A（G41） -A（G41） -A（G42） +A（G42）143. 二次切割加工二次切割加工v二次切割加工：所謂二次切割加工就是預(yù)先留出精加工二次切割加工：所謂二次切割加工就是預(yù)先留出精加工余量進(jìn)行第一次切割加工，然后針對(duì)留下的精加工余量，余量進(jìn)行第一次切割加工，然后針對(duì)留下的精加工余量，把加工條件改為精加工條件，分段縮小偏置量，再進(jìn)行把加工條件改為精加工條件，分段縮小偏置量，再進(jìn)行切割加工。一般可分為切割加工。一般可分為15次切割，習(xí)慣上稱為二次切次切割，習(xí)慣上稱為二次切割加工法。割加工法。 v二次切割加工有如下三個(gè)目的：二次切割加工有如下三個(gè)目的： 151）去

8、掉第一次切割時(shí)在起始接頭處）去掉第一次切割時(shí)在起始接頭處 留下的凸起部分留下的凸起部分 。2）改善表面粗糙度，逐漸改變每次切割時(shí)的電條件，降低）改善表面粗糙度，逐漸改變每次切割時(shí)的電條件，降低單個(gè)脈沖能量，使加工表面粗糙度得到改善。單個(gè)脈沖能量，使加工表面粗糙度得到改善。3）提高尺寸精度。經(jīng)過(guò)熱處理的材料，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，）提高尺寸精度。經(jīng)過(guò)熱處理的材料，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力在內(nèi)部是處于穩(wěn)定狀態(tài)的，但經(jīng)過(guò)線切割放電這種應(yīng)力在內(nèi)部是處于穩(wěn)定狀態(tài)的，但經(jīng)過(guò)線切割放電機(jī)加工后，會(huì)破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)，以至于內(nèi)部應(yīng)力釋放機(jī)加工后，會(huì)破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)，以至于內(nèi)部應(yīng)力釋放產(chǎn)生變形。因此對(duì)進(jìn)行粗加工后的工件

9、，再進(jìn)行產(chǎn)生變形。因此對(duì)進(jìn)行粗加工后的工件，再進(jìn)行14次次的精加工，不但可改善表面粗糙度，還能修正尺寸精度。的精加工，不但可改善表面粗糙度，還能修正尺寸精度。圖圖86給出了給出了FX20線切割加工次數(shù)與表面粗糙度和尺寸線切割加工次數(shù)與表面粗糙度和尺寸精度的關(guān)系。精度的關(guān)系。 168.2 線切割編程特點(diǎn)線切割編程特點(diǎn) v本節(jié)將以日本三菱本節(jié)將以日本三菱FX20線切割為例介紹線切割編程線切割為例介紹線切割編程的方法和步驟。的方法和步驟。vFX20編程常用命令字（P107見表見表8-2）vFX20編程常用G代碼（P108見表見表8-3）vFX20編程常用M代碼 （P114見表見表8-5）17 常用常

10、用G代碼使用格式說(shuō)明代碼使用格式說(shuō)明 快速定位（快速定位（G00） 直線插補(bǔ)（直線插補(bǔ)（G01） 圓弧插補(bǔ)（圓弧插補(bǔ)（G02,G03） 倒直角（倒直角（c） 倒圓角（倒圓角（R） 子程序調(diào)用（子程序調(diào)用（G22， G23） 工件坐標(biāo)系設(shè)定工件坐標(biāo)系設(shè)定G43 工件坐標(biāo)系選擇（工件坐標(biāo)系選擇（G54G59） 上、下表面統(tǒng)一圓角定義（上、下表面統(tǒng)一圓角定義（G87） 181）快速定位（）快速定位（G00）v功能：電極絲從當(dāng)前位置，走最短的路徑以最快的功能：電極絲從當(dāng)前位置，走最短的路徑以最快的速度到指定位置。速度到指定位置。 格式：格式： G00 Xx1，Yy1，Zz1, Uu1，Vv1 說(shuō)明：說(shuō)

11、明：x1, y1, u1, v1 定義了定義了 x, y, u, v 軸的移動(dòng)坐標(biāo)值。軸的移動(dòng)坐標(biāo)值。 192）直線插補(bǔ)（）直線插補(bǔ)（G01）G01 電極絲從當(dāng)前位置以指定的速度直線移動(dòng)到指定位置。電極絲從當(dāng)前位置以指定的速度直線移動(dòng)到指定位置。格式：格式： G01 Xx1，Yy1，Zz1, Uu1，Vv1，F(xiàn)f1 ;說(shuō)明：說(shuō)明： x1, y1, u1, v1定義了定義了x, y, u, v 軸的移動(dòng)坐標(biāo)值，軸的移動(dòng)坐標(biāo)值，f1定義了進(jìn)定義了進(jìn)給給速度。速度。例：例：圖圖8-7 在在Z1Z1平面上電極絲從當(dāng)前位置沿直線移動(dòng)相對(duì)增平面上電極絲從當(dāng)前位置沿直線移動(dòng)相對(duì)增量（量（1010，1515）

12、，在），在Z5Z5平面上電極絲從當(dāng)前位置沿直線移平面上電極絲從當(dāng)前位置沿直線移動(dòng)相對(duì)增量（動(dòng)相對(duì)增量（2020，2020），則程序指令為：），則程序指令為： G91 G01 X10. Y15. U10. V5. 20G91 G01 X10. Y15. U10. V5.21M78 上水上水M78M80 噴水噴水M82 走絲走絲M84 放電放電G90 G92 X0 Y0G41 G01 X0 Y15. X-15. Y-15. X15. Y15. X0.3M01G01 X0G40 G00 Y0M02223）圓弧插補(bǔ)（）圓弧插補(bǔ)（G02,G03）v功能：電極絲從當(dāng)前位置，以指定的速度按圓弧移功能：電極絲

13、從當(dāng)前位置，以指定的速度按圓弧移動(dòng)到指定位置。動(dòng)到指定位置。 格式格式1：G02（G03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 Ff1 格式格式2：G02（G03） Xx1 Yy1 Rr1 Ff1 格式格式3：G02（G03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 Qq1 Ff1v說(shuō)明：說(shuō)明：x1,y1定義了終點(diǎn)坐標(biāo)值，定義了終點(diǎn)坐標(biāo)值，i1,j1定義了圓心定義了圓心相相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量，r1定義了圓弧半徑。定義了圓弧半徑。q1定義定義了了Z5面上的圓弧。見圖面上的圓弧。見圖8-8。23v圖圖8-8中由起始點(diǎn)到（中由起始點(diǎn)到（X，Y）上下兩不同半徑圓弧）上下兩不同半徑圓弧段的加工指令

14、為：段的加工指令為： G90 G03 X-. Y-. I0 J10. Q3.24M78M78M80M82M84G90 G92 X0 Y0G42 G01 X0 Y15. G02 Y-15. I0 J-15.G02 Y15. I0 J15.M01G40 G00 X0 Y0M0225M20M78 M78M80 M82 M84G90 G92 X0 Y0G42 G01 Y25. X25. Y15.G02 Y-15. I0 J-15.G01 Y-25. X-25. Y-15.G02 Y15. I0 J15.G01 Y25. X-0.3M01G01 X0 G40 G00 Y0M21M0226M78M78M8

15、0 M82 M84G90 G92 X0 Y0G41 G01 Y-20. G03 X17.321 Y10. I0 J20.G01 X5.774 Y30. X-20.G02 X-30. Y20. I-10. J0G03 Y-20. I0 J-20.G01 X-0.3M01G01 X0G40 G00 Y0M02 279）倒）倒直直角（角（c）功功 能：在兩條曲線連接處倒角。能：在兩條曲線連接處倒角。格式格式1：G01 Xx1 Yy1 Cc1格式格式2：G02（03） Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 （Rr1） Cc1說(shuō)說(shuō) 明：明：x1，y1定義了該程序段幾何元素與下一程序段定義了該程序段幾何元素與下

16、一程序段幾何元素的交點(diǎn)坐標(biāo)，幾何元素的交點(diǎn)坐標(biāo)，c1定義了倒角長(zhǎng)度定義了倒角長(zhǎng)度, ,并僅在當(dāng)并僅在當(dāng)前程序段有效，若該程序段為圓弧，前程序段有效，若該程序段為圓弧，i1，j1 為圓心為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量或用相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量或用Rr1表示圓弧半徑。表示圓弧半徑。28例例8-6 G91 G01 X100. C10. X100. Y100.29M78 M78M80 M82 M84G92 X0 Y0G90 G01 Y-15. G41 X15. C2. Y15. C2. X-15. C2. Y-15. C2. X-0.3 M01 G01 X0G00 Y0 G40M023010）倒圓角（）倒圓

17、角（R）功功 能：在兩條曲線連接處倒圓角能：在兩條曲線連接處倒圓角格式格式1：G01 Xx1 Yy1 Rr1格式格式2：G02（G03）Xx1 Yy1 Ii1 Jj1 （Rr0） Rr1說(shuō)說(shuō) 明明：（：（x1，y1）定義了該程序段幾何元素與下一程定義了該程序段幾何元素與下一程序段幾何元素的交點(diǎn)，序段幾何元素的交點(diǎn)，r1定義了倒圓角的半徑，定義了倒圓角的半徑， 且且Rr1 僅在當(dāng)前程序段有效。僅在當(dāng)前程序段有效。 31例例8-7 G90 G03 X100. Y100. I-10. J60. R20. G01 X180. Y80.32M20M78 M78M80 M82 M84G90 G92 X0

18、Y10.G01 G41 Y0 X20. R2. X0 Y35. R2. Y0 X-20. R2. X-0.3M01G01 X0 G00 Y10. G40M21M02336）工件坐標(biāo)系設(shè)定）工件坐標(biāo)系設(shè)定G43v功能：設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)系功能：設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)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 說(shuō)明：說(shuō)明：G54G59，P00P99可定義可定義106個(gè)工件坐標(biāo)個(gè)工件坐標(biāo)系，系，x1，y1為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。置。347）工件坐標(biāo)系選擇（）工件坐標(biāo)

19、系選擇（G54G59） 功能：選擇所需的工件坐標(biāo)系功能：選擇所需的工件坐標(biāo)系 例例： G00 G90 G54 X100. Y100. 電極絲從當(dāng)前位置移動(dòng)到電極絲從當(dāng)前位置移動(dòng)到G54坐標(biāo)系的坐標(biāo)系的（100，100）位置。）位置。 355）子程序調(diào)用（）子程序調(diào)用（G22， G23） v功功 能：能：G22調(diào)用子程序，調(diào)用子程序，G23從子程序返回從子程序返回 格式格式1： G22 Ll1 Hh1 Pp1說(shuō)說(shuō) 明：明： l1是子程序程序號(hào)；是子程序程序號(hào)；h1被調(diào)用子程序的起始行號(hào)，被調(diào)用子程序的起始行號(hào)，全部調(diào)用時(shí)該參數(shù)可省略，全部調(diào)用時(shí)該參數(shù)可省略，p1重復(fù)調(diào)用次數(shù)，調(diào)用重復(fù)調(diào)用次數(shù)，調(diào)

20、用1次時(shí)可次時(shí)可以省略以省略。例如：例如：G22 L100 功能：調(diào)用功能：調(diào)用100號(hào)子程序號(hào)子程序1次，從子程序首行開始。次，從子程序首行開始。36v例例8-9 已知工件在機(jī)床上的安裝位置，工件形狀及已知工件在機(jī)床上的安裝位置，工件形狀及尺寸如圖尺寸如圖813 所示，編寫該零件的加工程序。所示，編寫該零件的加工程序。 37L100M20M78 M78 M80 M82 M84G91 G01 G42 Y10. X25. R2. Y-50. R2. X-50. R2. Y50. R2. X24.7M01G01 X0.3G00 G40 Y-10.M21G2338G43 G54 X100. Y-10

21、0.G43 G55 X250. Y-100.G43 G56 X100. Y-300.G43 G57 X250. Y-300.G28 X0 Y0G90 G54 G00 X0 Y0G22 L100G90 G55 G00 X0 Y0G22 L100G90 G56 G00 X0 Y0G22 L100G90 G57 G00 X0 Y0G22 L100M02395）子程序調(diào)用（）子程序調(diào)用（G22， G23） v功功 能：能：G22調(diào)用子程序，調(diào)用子程序，G23從子程序返回從子程序返回 格式格式2：G22 Ll1 Hh1 Ii1 Jj1 Pp1 說(shuō)說(shuō) 明：明：l1是子程序程序號(hào)；是子程序程序號(hào)；h1被調(diào)用

22、子程序的起始行號(hào)，被調(diào)用子程序的起始行號(hào)，全部調(diào)用時(shí)該參數(shù)可省略；（全部調(diào)用時(shí)該參數(shù)可省略；（i1，j1）子程序調(diào)用時(shí)子程序調(diào)用時(shí)旋轉(zhuǎn)中旋轉(zhuǎn)中心相對(duì)于調(diào)用起始點(diǎn)的增量心相對(duì)于調(diào)用起始點(diǎn)的增量；p1重復(fù)調(diào)用次數(shù)，調(diào)用重復(fù)調(diào)用次數(shù)，調(diào)用1次時(shí)次時(shí)可以省略可以省略。40v例例8-8 已知一內(nèi)齒輪形狀及尺寸如圖已知一內(nèi)齒輪形狀及尺寸如圖8-12 所所示，試編寫該零件線切割加工程序。示，試編寫該零件線切割加工程序。8.3 線切割編程舉例線切割編程舉例41L100M78M78M80M82M84G90 G92 X0 Y0G41 G01 X50. G22 L7 P40 I-50. J0G40 G00 X0 Y

23、0M0242L7G03 X54.999 Y0.251 I0 J50. X54.812 Y4.544 I-54.999 J-0.251 X49.810 Y4.358 I-0.644 J-49.996 X49.240 Y8.682 I-49.810 J-4.358G23 43練習(xí)與思考練習(xí)與思考 1. 圖圖8-15 所示為一型孔尺寸圖，試編寫其線所示為一型孔尺寸圖，試編寫其線切割程序。切割程序。44M78M78M80M82M84G90 G92 X0 Y0G01 G42 X19.774 Y3. G22 L10 P06 I-19.774 J-3. G40 G00 X0 Y0M0245L10G01 X24.819 G02 Y-3. I-24.819 J-3. G01 X19.774G02 X12.485 Y-15.625 I-19.774 J3. G23468）上、下表面統(tǒng)一圓角定義（）上、下表面統(tǒng)一圓角定義（G87）v功能：功能：錐度加工錐度加工時(shí)定義時(shí)定義Z1、 Z5面具有相同的面具有相同的圓角半徑。圓角半徑。 格式：格