第二章 數(shù)控線切割編程技術(shù)

1、第二章第二章 數(shù)控線切割編程技術(shù)數(shù)控線切割編程技術(shù)學(xué)習(xí)指南學(xué)習(xí)指南 了解線切割的編程過程。了解線切割的編程過程。 掌握并熟練運(yùn)用掌握并熟練運(yùn)用3B代碼編程的格式。代碼編程的格式。 理解直線和圓的編程（理解直線和圓的編程（3B代碼）。代碼）。 掌握并熟練運(yùn)用掌握并熟練運(yùn)用G代碼編程的格式。代碼編程的格式。 理解并掌握理解并掌握G代碼編程。代碼編程。 熟悉機(jī)械控制功能（熟悉機(jī)械控制功能（T功能）和輔助功能（功能）和輔助功能（M功功能）能）2.1線切割編程簡介線切割編程簡介 線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)是按照線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)是按照人的人的“命令命令”去控制機(jī)床加工去控制機(jī)床加工的。因此，必須事先把要切割

2、的。因此，必須事先把要切割的圖形，用機(jī)器所能接受的的圖形，用機(jī)器所能接受的“語言語言”編排好編排好“命令命令”。這。這項(xiàng)工作叫做數(shù)控線切割編程，項(xiàng)工作叫做數(shù)控線切割編程，簡稱編程。簡稱編程。一般高一般高(快快)走絲線切割機(jī)床采用的是走絲線切割機(jī)床采用的是B代碼代碼格式，低（慢）走絲線切割機(jī)床采用國際通格式，低（慢）走絲線切割機(jī)床采用國際通用的用的G代碼格式。代碼格式。數(shù)控編程分為人工編程和自動(dòng)編程兩大類。數(shù)控編程分為人工編程和自動(dòng)編程兩大類。 人工編程是采用各種數(shù)學(xué)方法，使用一般人工編程是采用各種數(shù)學(xué)方法，使用一般的技術(shù)工具（包括電子計(jì)算器），對(duì)編程所的技術(shù)工具（包括電子計(jì)算器），對(duì)編程所需要

3、的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算。通常是把圖形需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算。通常是把圖形分割成直線和圓弧段，并把每段曲線關(guān)鍵點(diǎn)分割成直線和圓弧段，并把每段曲線關(guān)鍵點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心等）的坐標(biāo)一一定出，（起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心等）的坐標(biāo)一一定出，按這些曲線的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行編程。按這些曲線的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行編程。 自動(dòng)編程使用的數(shù)控語言及各種輸入手自動(dòng)編程使用的數(shù)控語言及各種輸入手段，向計(jì)算機(jī)輸入必要的形狀和尺寸數(shù)段，向計(jì)算機(jī)輸入必要的形狀和尺寸數(shù)據(jù)，利用專門的應(yīng)用軟件求得各關(guān)鍵坐據(jù)，利用專門的應(yīng)用軟件求得各關(guān)鍵坐標(biāo)和編寫數(shù)控加工所需要的數(shù)據(jù)，再根標(biāo)和編寫數(shù)控加工所需要的數(shù)據(jù)，再根據(jù)各數(shù)據(jù)編寫出數(shù)控加工代碼。據(jù)各數(shù)據(jù)編

4、寫出數(shù)控加工代碼。 我們學(xué)習(xí)的我們學(xué)習(xí)的Caxa線切割系統(tǒng)，是一個(gè)線切割系統(tǒng)，是一個(gè)可以進(jìn)行自動(dòng)編程的軟件，它可以輸出可以進(jìn)行自動(dòng)編程的軟件，它可以輸出B代碼和代碼和G代碼又可以進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)的一個(gè)代碼又可以進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)的一個(gè)功能非常強(qiáng)大的國產(chǎn)軟件。功能非常強(qiáng)大的國產(chǎn)軟件。 目前，線切割自動(dòng)編程用的計(jì)算機(jī)以目前，線切割自動(dòng)編程用的計(jì)算機(jī)以微型機(jī)為主，即個(gè)人電腦。軟件也很多，微型機(jī)為主，即個(gè)人電腦。軟件也很多，我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)當(dāng)中會(huì)提到。我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)當(dāng)中會(huì)提到。2.2 3B代碼編程 2.2.1程序格式 國內(nèi)的數(shù)控電火花線切割機(jī)床多采用“5指令3B”格式. 一般格式為:B X B Y B J G

5、 Z 它們代表的意思為: B分隔符，它將X，Y，J的數(shù)值分隔開，B后的數(shù)字如為0，則0可省略不寫； XX軸坐標(biāo)值； Yy軸坐標(biāo)值； J計(jì)數(shù)長度； G計(jì)數(shù)方向，分為按X方向計(jì)數(shù)（Gx）和按y方向計(jì)數(shù)（Gy）； Z加工指令（共有12種指令，直線4種，圓弧8種）。 XYJ均取絕對(duì)值，單位為微米（m） 1米（m）=100厘米（cm）=1000毫米（mm）1厘米（cm）=10毫米（mm）1毫米（mm）=100絲（c）=1000微米（m）1絲（c）=0.01毫米（mm）=10微米（m）1微米（m）=0.001毫米（mm）絲（c）別名叫道或條（四川）（臺(tái)灣，香港叫法）2.2.2斜線斜線(直線直線)的編程的編

6、程A 建立編程坐標(biāo)系：把坐標(biāo)的原點(diǎn)取在線段的起點(diǎn)上。建立編程坐標(biāo)系：把坐標(biāo)的原點(diǎn)取在線段的起點(diǎn)上。B 格式中每項(xiàng)的意義格式中每項(xiàng)的意義（1）X、Y是線段的終點(diǎn)坐標(biāo)值（是線段的終點(diǎn)坐標(biāo)值（Xe，Ye），也可以是線段的斜率。），也可以是線段的斜率。（2）計(jì)數(shù)長度（）計(jì)數(shù)長度（J）由線段的終點(diǎn)坐標(biāo)值中較大的值來確定。如）由線段的終點(diǎn)坐標(biāo)值中較大的值來確定。如XeYe，則取，則取Xe，反之取，反之取Ye。（如圖。（如圖2.1所示）所示）（3）計(jì)數(shù)方向（）計(jì)數(shù)方向（G）是線段終）是線段終 點(diǎn)坐標(biāo)中較大值的方向。如點(diǎn)坐標(biāo)中較大值的方向。如XeYe，取，取Gx，反，反之取之取Gy。（如圖。（如圖2.22.2

7、和和2.3所示）所示） (注意：當(dāng)注意：當(dāng)Xe=Ye時(shí)，時(shí)，45o和和225o取取Gy，135o和和315o取取Gx) (4)加工指令（加工指令（Z）共有）共有4種指令，種指令，L1，L2，L3，L4第一象限取第一象限取L1，0oa90o，第二象限取第二象限取L2，90oa180o，第三象限取第三象限取L3，180oa270o，第四象限取第四象限取L4，270oa360o，見圖，見圖2.4所示所示 技巧：與技巧：與X軸或軸或Y軸重合的直線，編程時(shí)軸重合的直線，編程時(shí)X、Y均可作均可作0，且在，且在B后可不寫。后可不寫。 例如程序例如程序B0B3000B3000GyL2可簡化可簡化BBB3000

8、GyL2第三節(jié)三節(jié) 圓弧編程（圓弧編程（P22）1建立坐標(biāo)系：把坐標(biāo)系的原點(diǎn)取在圓弧的圓心上。建立坐標(biāo)系：把坐標(biāo)系的原點(diǎn)取在圓弧的圓心上。2格式中每項(xiàng)的意義格式中每項(xiàng)的意義（1）X、Y是圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)（與直線不同）。是圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)（與直線不同）。（2）計(jì)數(shù)方向（）計(jì)數(shù)方向（G）由圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)值中較小的值來確定。如終點(diǎn)坐標(biāo)）由圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)值中較小的值來確定。如終點(diǎn)坐標(biāo)值值YeXe，則計(jì)，則計(jì)Gy，反之計(jì)，反之計(jì)Gx（與直線不同）。（與直線不同）。（3）計(jì)數(shù)長度（）計(jì)數(shù)長度（J）應(yīng)取從起點(diǎn)到終點(diǎn)某一坐標(biāo)軸移動(dòng)的總距離。當(dāng)計(jì)數(shù)）應(yīng)取從起點(diǎn)到終點(diǎn)某一坐標(biāo)軸移動(dòng)的總距離。當(dāng)計(jì)數(shù)方向確定后，就是被加

9、工曲線在該方向（計(jì)數(shù)方向）投影長度的總和。對(duì)方向確定后，就是被加工曲線在該方向（計(jì)數(shù)方向）投影長度的總和。對(duì)圓弧來講，它可能跨越幾個(gè)象限。圓弧來講，它可能跨越幾個(gè)象限。（4）加工指令（）加工指令（Z）由圓弧起點(diǎn)所在的象限決定。指令共有）由圓弧起點(diǎn)所在的象限決定。指令共有8種，逆圓種，逆圓4種種，順圓，順圓4種。如圖種。如圖2.7和圖和圖2.8所示。所示。 第 一 象第 一 象限限第 二 象第 二 象限限第 三 象第 三 象限限第 四 象第 四 象限限逆圓逆圓NR1NR2NR3NR4順圓順圓SR1SR2SR3SR4注意：當(dāng)起點(diǎn)位于坐標(biāo)軸上時(shí)，順圓和逆圓的加工指令是不樣的。注意：當(dāng)起點(diǎn)位于坐標(biāo)軸上

10、時(shí)，順圓和逆圓的加工指令是不樣的。若起點(diǎn)在若起點(diǎn)在X軸正方向上（即軸正方向上（即a=0o），則逆圓的加工指令為），則逆圓的加工指令為NR1，順圓的加，順圓的加工指令為工指令為SR4。若起點(diǎn)在。若起點(diǎn)在X軸正方向上（即軸正方向上（即a=90o），則逆圓的加工指令為），則逆圓的加工指令為NR2，順圓的加工指令為，順圓的加工指令為SR1。若起點(diǎn)在。若起點(diǎn)在X軸正方向下（軸正方向下（即即a=180o），則），則逆圓的加工指令為逆圓的加工指令為NR3，順圓的加工指令為，順圓的加工指令為SR2。若起點(diǎn)在。若起點(diǎn)在X軸正方向下軸正方向下（即（即a=270o），則逆圓的加工指令為），則逆圓的加工指令為NR4，

11、順圓的加工指令為，順圓的加工指令為SR3。 例題講解 (1) 補(bǔ)償量： 公式 補(bǔ)償量r=d電極絲直徑/2 +單邊放電間隙L模具配合間隙/2 aABCcb三角函數(shù)公式: b/c=tan c/b=tan b/a=sin c/a=sin =arctan（ c/ b）=arctan（ b/ c） =arcsin（ b/ a） =arcsin（ c/ a）斜邊直角邊直角邊P21先建立坐標(biāo)系,把坐標(biāo)原點(diǎn)取在線段的起點(diǎn)A處.因?yàn)閄eYe 故G=GX,J=Jx=3500.由于直線位于第三象限,所以加工指令(Z)為L3AB的程序?yàn)?B3500B00B3500GxL3,可省略BBB3500GxL3P23圖2.9

12、先建立坐標(biāo)系,把坐標(biāo)原點(diǎn)取在圓心O上,起點(diǎn)A(Xb=2000,Yb=9000)終點(diǎn)B(Xe=9000,Ye=2000),可見XeYe 故取G=Gy , J=Jy=YAYB=90002000=7000AB的程序?yàn)锽2000B9000B7000GySR1P23圖2.10先建立坐標(biāo)系，把坐標(biāo)原點(diǎn)取在圓心O上，則坐標(biāo)A（Xb=2000，Yb=9000），坐標(biāo)B（Xe=0，Ye=9220）。.按逆圓切割方向編程 那么有 A為起點(diǎn)，B為終點(diǎn)因 XeYe 故取 G=Gx, J=Jx=Jx1+Jx2=(9220-2000)+9200=164400(注意圓弧編程中:J計(jì)數(shù)長度為投影長度)由于A位于第二象限,又由

13、AB為逆圓,所以取加工指令(Z)為NR2故AB的程序?yàn)?B2000B9000B16440GxNR2.按順圓切割方向編程 那么有 B為起點(diǎn)，A為終點(diǎn)因 XbYb 故 G=Gx , J=Jx1+Jx2=9220+(9220-2000)=16440由于B位于第三象限,又B A為瞬圓,所以取加工指令(Z)為SR3故BA的程序?yàn)?B0B9220B16440GxSR3http:/ 掌握并熟練運(yùn)用掌握并熟練運(yùn)用G代碼編程的格式。代碼編程的格式。 理解并掌握理解并掌握G代碼編程。代碼編程。2.3 G代碼編程2.31程序格式1.第四節(jié) G代碼編程（P29P35）1 程序格式：程序中安排字符的集合稱為字，程序段是

14、由各種字組成的。一個(gè)字由一個(gè)地址（用字母表示）和一組數(shù)字組合而成。如G01（G1）總稱為字，G為地址，01為數(shù)字組合，如圖2.20所示。 G 03 數(shù)字組合地址2程序號(hào)：程序的名字，不同的機(jī)床系統(tǒng)可以支持不同的格式名字（如Fanuc的是以O(shè)開頭接著為4位數(shù)字，可編程范圍為O00019999，即O0001O9999。有些機(jī)床則可以使用任何名字，但是都是英文字母或數(shù)字，例如hhhh，1234等。3.程序段：能夠作為一個(gè)單位來處理一組連續(xù)的字。一個(gè)程序是由多個(gè)程序段組成的：如： N0010 G92 X0.000 Y60.000程序段編號(hào)范圍為N0001N9999。 常用編程指令 G功能：G功能是設(shè)立

15、機(jī)床工作方式或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令，其后續(xù)數(shù)字一般為2位數(shù)（0099）。如：G90表示絕對(duì)坐標(biāo)指令，G91表示相對(duì)坐標(biāo)指令，G92表示設(shè)置當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)系，G00快速點(diǎn)定位，G01走直線插補(bǔ)，G02，G03走圓弧插補(bǔ)，G40，G41，G42電極絲半徑補(bǔ)償（G40取消補(bǔ)償，G41左補(bǔ)償，G42右補(bǔ)償，看電極絲在工件的那一邊就是哪種補(bǔ)償）尺寸坐標(biāo)字：尺寸坐標(biāo)字主要用于指定坐標(biāo)移動(dòng)的數(shù)據(jù)。其地址符為：X，Y，Z，U，V，W，P，Q，A等。例如：X，Y，Z指定到達(dá)點(diǎn)的直線坐標(biāo)尺寸；I，J，K指定圓弧中心坐標(biāo)的數(shù)據(jù)；A指定錐度面加工角度的數(shù)據(jù)。T功能：用于指定有關(guān)機(jī)械控制的事項(xiàng)，如：T80表示送絲，T

16、81表示停止送絲。T84冷卻液開，T85冷卻液關(guān)等。不同的機(jī)床系統(tǒng)它的T功能代表的意義可能不一樣，要自己參看機(jī)床出廠說明，才可定。D，H功能：D，H用于指定補(bǔ)償量。如：D001或者H001表示取1號(hào)補(bǔ)償值。 L功能用于指定子程序的循環(huán)執(zhí)行次數(shù)，可以在09999之間指定一個(gè)循環(huán)次數(shù)。如：L5表示做5次循環(huán)。如：0123.isoN10 T84 T86 G90 (可省略) G92 X 0 .000Y 0.000;N20 G01 X0.000Y4.240;N30 G01 X4.064Y4.240;N40 M98 P0456 L20;N50 G90 G01 X50.000Y4.240; N60 G01

17、X50.000Y0.000;N70 G01 X0.000Y-2.000;N80 T85 T87;N90 M02;0456.isoN10 G91 G01X0.000Y-2.000;N20 G01 X2.00Y0.000;N30 G01 X0.000Y2.000;N40 G01 X2.000Y0.000 ;N50 M99;準(zhǔn)備功能1.G90 (絕對(duì)坐標(biāo)指令)格式:G90采用本指令,然后程序段的坐標(biāo)值都應(yīng)按絕對(duì)方式編程,即所有點(diǎn)的表示數(shù)值都是在編程坐標(biāo)系中的點(diǎn)坐標(biāo)值,直到執(zhí)行G91為止.如圖所示,若采用絕對(duì)坐標(biāo)指令(G90),則從AB的尺寸坐標(biāo)值為X100,Y50從B C的尺寸坐標(biāo)值為X100,Y1

18、00從C D的尺寸坐標(biāo)值為X50,Y100從D A的尺寸坐標(biāo)值為X50,Y502.G91(相對(duì)坐標(biāo)指令)格式:G91采用本指令后,后面的程序段的坐標(biāo)值都應(yīng)按增量方式編程,即所有點(diǎn)的表示數(shù)值均以前一個(gè)坐標(biāo)位置作為起點(diǎn)來計(jì)算運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的位置矢量,直至執(zhí)行G90指令為止。如圖所示，若采用相對(duì)坐標(biāo)指令（G91），則從AB的尺寸坐標(biāo)值為X50,Y0從B C的尺寸坐標(biāo)值為X0,Y50從C D的尺寸坐標(biāo)值為X-50,Y0從D A的尺寸坐標(biāo)值為X0,Y-503.G54（坐標(biāo)系設(shè)定）G54是程序坐標(biāo)系設(shè)置指令.一般以零件原點(diǎn)作為程序的坐標(biāo)原點(diǎn).程序零點(diǎn)坐標(biāo)存儲(chǔ)在機(jī)床的控制參數(shù)區(qū).程序中不設(shè)置此坐標(biāo)系,而是通過G5

19、4指令調(diào)用.4.G92(設(shè)置當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)系)格式:G92G92是設(shè)置當(dāng)前電極絲位置的坐標(biāo)值.G92后面跟的X、Y坐標(biāo)值.5.G00(快速定位)格式:G00 X +/- 5.3 Y+/- 5.3快速移動(dòng)指令G00是使電極絲按機(jī)床最快速度沿直線或折線移動(dòng)到目標(biāo)位置.其速度取決于機(jī)床.(有的可以上到18m/min)6.G01(直線插補(bǔ))格式:G01 X +/- 5.3 Y+/- 5.3直線插補(bǔ)(G01)是使用電極絲從當(dāng)前位置以進(jìn)給速度移動(dòng)到目標(biāo)位置.7.G02、G03(圓弧插補(bǔ))格式: G02 X +/-5.3 Y +/-5.3 I+/-5.3 J+/5.3 或G02 X +/-5.3 Y +/-5.

20、3 R+/-5.3 G03 X +/-5.3 Y +/-5.3 I+/-5.3 J+/5.3 或G03 X +/-5.3 Y +/-5.3 R+/-5.3編程參數(shù)說明:(1) G02和G03指令用于切割圓或者圓弧,其中G02為順時(shí)針切割,G03為逆時(shí)針切割(2) X、Y的坐標(biāo)值為圓弧終點(diǎn)的坐標(biāo)值。用絕對(duì)方式編程時(shí)，其值為圓弧終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)；用增量方式編程時(shí),其值為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo).(3)I和J是圓心坐標(biāo).用絕對(duì)方式或增量方式編程時(shí),I和J的值分別是在X或Y方向上,圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的距離圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的距離(是是為什么取負(fù)為什么取負(fù)“”號(hào)的原因）號(hào)的原因）.(4)在圓弧編程中,也可以直接給出圓弧的半徑R,而無須計(jì)算I和J值.但在圓弧圓心角大于180o是,R的值應(yīng)加負(fù)號(hào)( - ).(5) 對(duì)于整圓,要用I和J方式編程,不能用R方式編程.8.G40, G41, G42(電極絲半徑補(bǔ)償) 格式: