數(shù)控線切割機(jī)床的手工編程

數(shù)控線切割機(jī)床的手工編程一、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（圖2）圖2零件圖要沖制如圖所示的零件，試編寫(xiě)出凸、凹模的線切割3B圖2零件圖工藝要求：1、凸、凹模的單面配合間隙為0.01mm。2、單面火花間隙為0.01mm。3、設(shè)線電極直徑為00.12mm。二、學(xué)習(xí)要求1、知識(shí)點(diǎn)：線切割3B程序的基本知識(shí)。2、技能點(diǎn)：能編寫(xiě)出簡(jiǎn)單零件的3B程序。三、相關(guān)知識(shí)數(shù)控線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)是按照人的“命令”去控制機(jī)床加工的。因此，必須將人的設(shè)計(jì)意圖即圖紙的各項(xiàng)尺寸要求等，用機(jī)器能接受且能讀懂的“語(yǔ)言”編制成“命令”，送往機(jī)床的控制系統(tǒng)，這項(xiàng)工作稱為程序編制，簡(jiǎn)稱編程。手工編程是線切割操作工的一項(xiàng)基本功，因此必須掌握。人們?cè)诰幹啤懊睢睍r(shí)，為使機(jī)器能夠接受、讀懂，必須符合一定的程序格式。線切割的程序格式有3B、4B、5B、ISO和EIA等，而使用最多、最廣泛的是3B格式。1、3B程序格式3B格式是一種無(wú)間隙補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷剑缦卤硭尽XBYBJGZ分隔符號(hào)X坐標(biāo)值分隔符號(hào)Y坐標(biāo)值分隔符號(hào)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)方向加工指令2、各符號(hào)的含義⑴分隔符號(hào)B用它來(lái)區(qū)分、隔離X、Y、J等數(shù)碼，B后面的數(shù)字如為0，則此0可以不寫(xiě)。⑵坐值X、Y①加工直線時(shí)，以加工起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y值為直線終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值，單位為微米，允許X、Y數(shù)值同比例放大或縮小；對(duì)于與坐標(biāo)軸重合的直線，X或Y的數(shù)值即使不為零，在程序中也不必寫(xiě)出。②加工圓弧時(shí)，以圓弧中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y值為卻為該圓弧起點(diǎn)相對(duì)于該圓弧中心的增量坐標(biāo)值，單位為微米。⑶計(jì)數(shù)方向G為了保證要加工的線段或圓弧能按圖紙要求的尺寸準(zhǔn)確地加工出來(lái)，通常線切割機(jī)床是通過(guò)控制從起點(diǎn)到終點(diǎn)某方向拖板進(jìn)給的總長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)中有一個(gè)J計(jì)數(shù)器，將加工該線段或圓弧的拖板進(jìn)給總長(zhǎng)度脈沖數(shù)預(yù)先置入J計(jì)數(shù)器。加工時(shí)，拖板每進(jìn)一步，J計(jì)數(shù)器就減1,當(dāng)J計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，即表示該線段或圓弧已完成加工。至于在X和Y兩個(gè)坐標(biāo)中選用哪個(gè)坐標(biāo)作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J的計(jì)數(shù)方向，則要依圖形的特點(diǎn)來(lái)確定。①加工直線時(shí)，以終點(diǎn)坐標(biāo)值大的拖板方向作為計(jì)數(shù)方向，如圖3所示。即當(dāng)|ya|>|xa|時(shí)，計(jì)數(shù)方向就取Gy；當(dāng)|x」>|ya|時(shí)，計(jì)數(shù)方向就取Gx；當(dāng)|y/=|xa|時(shí)，計(jì)數(shù)方向可以任意選取。②加工圓弧時(shí)，以終點(diǎn)坐標(biāo)值小的方向作為計(jì)數(shù)方向，如圖4所示。即當(dāng)|xa|>|ya|時(shí)，計(jì)數(shù)方向就取Gy；當(dāng)|ya|>|xa|時(shí)，計(jì)數(shù)方向就取Gx；當(dāng)|ya|=|xa|時(shí)，計(jì)數(shù)方向可以任意選取。圖3直線計(jì)數(shù)方向的選取 圖4圓弧計(jì)數(shù)方向的選取⑷計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)取從起點(diǎn)到終點(diǎn)某拖板移動(dòng)的總距離，單位為微米。當(dāng)計(jì)數(shù)方向確定后，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度則為被加工線段或圓弧在該方向坐標(biāo)軸上投影長(zhǎng)度的總和。①加工直線時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)方向?yàn)镚X時(shí)，rXA；當(dāng)計(jì)數(shù)方向?yàn)镚Y時(shí)，>YA。如圖5所示。圖5直線計(jì)數(shù)長(zhǎng)度 圖6 圓弧計(jì)數(shù)長(zhǎng)度 圖7 圓弧計(jì)數(shù)長(zhǎng)度②加工圓弧時(shí)，它可能跨越幾個(gè)象限，如圖6和圖7所示，圓弧都是從A點(diǎn)加工到B點(diǎn)，計(jì)數(shù)方向確定后，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)取圓弧各段在該方向上投影長(zhǎng)度的總和。在圖6中B點(diǎn)為圓弧加工的終點(diǎn)，由于Xb<Yb，故計(jì)數(shù)方向應(yīng)取GX,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度白兒十兒；在圖7中B點(diǎn)為圓弧加工的終點(diǎn)，由于xb^yb,故計(jì)數(shù)方向應(yīng)取gy,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度j=jyi+jy2+jy3o⑸加工指令ZB Y1Y2Y3加工指令是用來(lái)傳送關(guān)于被加工圖形的形狀、所在象限和加工方向等信息。加工指令共有12種，其中直線按走向和終點(diǎn)所在象限而分為L(zhǎng)「L2、L「L4四種，圓弧按第一步進(jìn)入的象限及順、逆圓而分別用SR「SR2、SR「SR4及NR「NR2、NR「NR「八種，如圖8所示。

圖8 圖8 加工指令3、編程舉例例1 加工圖5所示直線段OA,終點(diǎn)A的坐標(biāo)為X=15mm,Y=5mm,試寫(xiě)出其加工程序段。解：因?yàn)閄a>Ya，故計(jì)數(shù)方向取GX,OA在第一象限，故加工指令為彳其程序?yàn)?B15000B5000B15000GXL1在程序中，因X、丫值或按同比例縮小相同倍數(shù)，故上述程序可簡(jiǎn)化為:B3B1B15000GXL1注意：X與Y值按同比例縮小后，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J不可縮小，才能加工任務(wù)。例2 加工如圖9所示與Y軸重合的直線段，試寫(xiě)出其加工程序丫段。解：已知OA線段長(zhǎng)25mm,在Y軸的正向，則計(jì)數(shù)方向取GY,加TOC\o"1-5"\h\z工指令為L(zhǎng)2,其加工程序?yàn)椋?"0'為BBB25000GYL2在與坐標(biāo)軸重合的程序中，X或Y值即使不為零，也不必寫(xiě)出，但計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J不能省略，才能完成加工任務(wù)。例3 加工如圖7所示圓弧，A為圓弧加工起點(diǎn)，B為終點(diǎn)，試 1寫(xiě)出其加工程序段。 o -解：因?yàn)榻K點(diǎn)B的|Y」>|Xb|,故計(jì)數(shù)方向取GY,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J則為各象限圓弧段在Y軸上的3投影長(zhǎng)度總和。圓弧AC在Y軸上的投影長(zhǎng)度 圖9兒=8mm,圓弧CD在Y軸上的投影長(zhǎng)度JY2=8.246mm,圓弧DB在Y軸上的投影長(zhǎng)度JY3=6.246mm,所以計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J=JY1+JY2+JY3=8+8.246+6.246=22.492mm。由于A點(diǎn)在第二象限，逆時(shí)鐘加工，故加工指令為NR2,則此圓弧的加工程序?yàn)椋築2000B8000B22492GYNR2或B1B4B22492GYNR2例4 加工如圖10所示正六方形或B1B4B22492GYNR2例4 加工如圖10所示正六方形B-A的加工路線寫(xiě)出其加工程序。A為穿絲孔的位置，試按A—B—C—D—E—F—G—解：加工程序?yàn)椋築 B B5000GXL3B8660B15000B15000GYL2B B B17320GXL3B8660B15000B15000GYL3B8660B15000B15000GYL4BBB17320GXL1B8660B15000B15000GYL1D（加工AT）（加工B-C）（加工C-D）（加工DT）（加工E-F）（加工F-G）（加工GT）（停機(jī)，取出工件）圖10 正六方形BBB5000GXL1 （加工BfA）D （停機(jī)，程序結(jié)束）例5 加工如圖11所示零件，試編寫(xiě)出其線切割加工的3B程序。解：1、工藝分析：⑴由于該工件既要加工內(nèi)孔，又要加工外形，必須采用跳步形式進(jìn)行加工。即在加工完內(nèi)孔后，拆掉線電極，讓機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)，使穿絲孔2移動(dòng)至穿絲孔1的位置，然后再裝上線電極，加工工件的外形。⑵由于①8mm內(nèi)孔只能是封閉式切割，故應(yīng)先在工件上預(yù)鉆穿絲孔1,其大小為①3?①6mm.工藝要求1、設(shè)單面火花間隙為0.01mm。2工藝要求1、設(shè)單面火花間隙為0.01mm。2、設(shè)線電極直徑為①0.12mm。圖11零件圖 圖12工藝尺寸⑷由于線切割加工必定會(huì)受到線電極直徑與火花間隙大小的影響，故應(yīng)考慮對(duì)工件進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償值為線電極的半徑加上火花間隙。⑸為了避免產(chǎn)生突尖或凹坑，輪廓交接處應(yīng)選擇在其輪廓線的轉(zhuǎn)折處。⑹為了保證零件或廢芯在輪廓切割結(jié)束時(shí)，可能因歪斜掉落而被電蝕受損，應(yīng)考慮在輪廓切割完成后立即關(guān)閉脈沖電源。⑺對(duì)于圖樣上的尺寸標(biāo)注了上、下偏差的，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)取中值尺寸進(jìn)行計(jì)算。2、工藝尺寸計(jì)算考慮到零件的尺寸公差、線電極的半徑和放電火花間隙，應(yīng)計(jì)算出線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線的尺寸。通過(guò)計(jì)算，其線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線工藝尺寸如圖12所示。圖中粗實(shí)線為零件加工后的輪廓線，虛線為線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線。3、加工程序：BB B3940GXL1B3940B B15760GYNR1DBB B3940GXL1B3940B B15760GYNR1DBB B3940GXL3DB19980B40090B40090GYL3DB B B35030CL1B B B40070GYL2B15050B B30100GYNR1B B B40070GYL4D（穿絲孔1一起割點(diǎn)）（加工①8孔）（停機(jī)、取廢芯）（回到穿絲孔1中心）（停機(jī)、拆線電極）（工作臺(tái)空走移位）（停機(jī)、裝線電極）（穿絲孔2-X軸正向加工）（沿丫軸正向加工）（加工R15圓?。ㄑ匮据S負(fù)向加工）（停機(jī)、取零件）B BB4950GXL3（回到穿絲孔2中心）D （加工結(jié)束、關(guān)機(jī)）4、程序校驗(yàn)加工程序編寫(xiě)好后，必須對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)，以確保加工程序的正確性。校驗(yàn)程序正確與否，可以采用模擬加工和試割法進(jìn)行校驗(yàn)，可在控制柜顯示屏（或計(jì)算機(jī)）上進(jìn)行模擬加工，也可以用薄板進(jìn)行切割，然后檢測(cè)薄板試件正確與否來(lái)確定程序的正確性。如試件不合格，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)束來(lái)修改程序，并繼續(xù)進(jìn)行校試割，直到校驗(yàn)通過(guò)為止。四、實(shí)訓(xùn)操作步驟1、工藝分析⑴因在沖裁加工中，落料模沖出零件的形狀和尺寸由其凹模決定，故凹模內(nèi)形切割完成后的尺寸應(yīng)能滿足零件圖的要求。⑵在模具制造工藝中，落料模凸模完工后的尺寸應(yīng)等于凹模尺寸減去其配合間隙，也就是完工的凸、凹模裝配后，輪廓周邊均應(yīng)有0.01mm的間隙。⑶由于線切割加工必定會(huì)受到線電極直徑與火花間隙大小的影響，故應(yīng)考慮對(duì)工件進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償值為線電極的半徑加上火花間隙。⑷為了防止凸模的切割變形，應(yīng)先在其坯料上預(yù)鉆穿絲孔，以便穿絲后進(jìn)行封閉式切割。⑸為了避免產(chǎn)生突尖或凹坑，輪廓交接處應(yīng)選擇在其輪廓線的轉(zhuǎn)折處。⑹為了保證零件或廢蕊在輪廓切割結(jié)束時(shí)，可能因歪斜掉落而被電蝕受損，應(yīng)考慮在輪廓切割完成后立即關(guān)閉脈沖電源。⑺對(duì)于圖樣上的尺寸標(biāo)注了上、下偏差的，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)取中值尺寸進(jìn)行計(jì)算。2、工藝尺寸計(jì)算考慮到零件的尺寸公差、線電極的半徑和放電火花間隙，應(yīng)計(jì)算出線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線的尺寸。通過(guò)計(jì)算，凹模線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線工藝尺寸如圖13所示，凸模線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線工藝尺寸如圖14所示。圖中粗實(shí)線為零件加工后的輪廓線，虛線為線切割加工時(shí)線電極的中心軌跡線。圖13凹模工藝尺寸3、編寫(xiě)3B程序⑴凹模3B程序B4286B2418B4286GXL2B4286B2418B14848GYSR2BBBBBDB2418B4836GXSR3圖14凸模工藝尺寸（穿絲孔一起割點(diǎn)）（加工大圓弧）圖14凸模工藝尺寸（穿絲孔一起割點(diǎn)）（加工大圓?。ㄑ豖軸負(fù)向加工）（加工小圓?。ㄑ豖軸正向加工）（停機(jī)、取廢芯）B4286B2418B4286GXL4D⑵凸模3B程序B3639B5452B5452GYL1B4361B2548B15108GYNR3B B B7639GXL3BB2548B5096GXNR2B B B7639GXL1DB3639B5452B5452GYL3D（返回穿絲孔中心）（加工結(jié)束、關(guān)機(jī)）（