線(xiàn)切割加工及編程

關(guān)于線(xiàn)切割加工及編程5.1數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工5.1.1電火花加工概述

1.電火花加工的物理本質(zhì)電火花加工是建立在“電蝕現(xiàn)象”基礎(chǔ)上的，即在一定介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件之間脈沖性火花放電的電腐蝕作用來(lái)蝕除多余的金屬，從而獲得所需零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量。第2頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.1是電火花加工原理圖。由脈沖電源2輸出的電壓加在液體介質(zhì)中的工件1和工具電極(亦稱(chēng)電極)4上，自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3(圖中僅為該裝置的執(zhí)行部分)使電極和工件間保持一定的放電間隙。當(dāng)電壓升高時(shí)，會(huì)在某一間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最低處擊穿介質(zhì)，產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使電極和工件表面都被蝕除(熔化或氣化)掉一小塊材料，各自形成一個(gè)小凹坑。電火花加工實(shí)際是電極和工件間的連續(xù)不斷的火花放電。由于電極和工件電腐蝕不同程度的損耗，電極不斷地向工件進(jìn)給，工件不斷產(chǎn)生電腐蝕，因此可將電極的形狀復(fù)制在工件上，加工出所需要的零件。第3頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.1電火花加工原理圖第4頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.實(shí)現(xiàn)電火花加工的基本條件實(shí)現(xiàn)電火花加工的基本條件有以下幾點(diǎn)：

(1)電火花加工必須采用直流脈沖電源。為了使電火花放電產(chǎn)生的熱量來(lái)不及傳導(dǎo)擴(kuò)散出去，而是形成極小范圍的瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化、氣化，放電時(shí)間必須極其短促，一般小于1ms。放電之后，為使介質(zhì)有足夠的時(shí)間恢復(fù)到絕緣狀態(tài)，還需要有一定的放電停歇時(shí)間，否則，會(huì)引起持續(xù)的電弧放電。

(2)脈沖放電能量應(yīng)足夠大。放電通道要有很大的電流密度，脈沖放電產(chǎn)生的熱量應(yīng)足以使金屬局部熔化、氣化。第5頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(3)工件與工具之間必須保持合理的距離(即放電間隙)。如果兩極間距大于放電間隙，則介質(zhì)不能被擊穿，無(wú)法產(chǎn)生火花放電；如果兩極間距小于放電間隙，則會(huì)導(dǎo)致積炭，甚至發(fā)生電弧放電。

(4)兩極間必須充入絕緣介質(zhì)。電火花成型加工一般采用煤油作介質(zhì)。電火花線(xiàn)切割一般采用去離子水或乳化液。絕緣介質(zhì)是實(shí)現(xiàn)電火花放電的必要條件。絕緣介質(zhì)還有利于排除放電間隙中的電蝕產(chǎn)物，對(duì)工件和工具電極起到冷卻作用。第6頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3．脈沖電源電火花加工用脈沖電源即脈沖發(fā)生器，它的作用是把普通50Hz的交流電轉(zhuǎn)化成頻率較高的單向脈沖電流，使電極間產(chǎn)生火花放電蝕除金屬。脈沖電源對(duì)放電加工的加工速度、工件的表面質(zhì)量、加工過(guò)程的穩(wěn)定性和工具電極的損耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大的影響。第7頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.1.2電火花線(xiàn)切割機(jī)的工作原理與特點(diǎn)

1．電火花線(xiàn)切割機(jī)的工作原理數(shù)控線(xiàn)切割加工的基本原理是利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲(銅絲或鉬絲)作為工具電極(接高頻脈沖電源的負(fù)極)，對(duì)工件(接高頻脈沖電源的正極)進(jìn)行脈沖火花放電而切割成所需的工件形狀與尺寸。第8頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天如圖5.2所示，電極絲穿過(guò)工件上預(yù)先鉆好的小孔(穿絲孔)，經(jīng)導(dǎo)輪由走絲機(jī)構(gòu)帶動(dòng)進(jìn)行軸向走絲運(yùn)動(dòng)。工件通過(guò)絕緣板安裝在工作臺(tái)上，由數(shù)控裝置按加工程序指令控制沿X、Y兩個(gè)坐標(biāo)軸方向移動(dòng)而合成所需的直線(xiàn)、圓弧等平面軌跡。在移動(dòng)的同時(shí)，電極和工件間不斷地產(chǎn)生放電腐蝕現(xiàn)象，工作液通過(guò)噴嘴注入，將電蝕產(chǎn)物帶走，最后在金屬工件上留下細(xì)絲切割形成的細(xì)縫軌跡線(xiàn)，從而達(dá)到了使一部分金屬與另一部分金屬分離的加工要求。第9頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.2快速走絲線(xiàn)切割加工原理第10頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2．電火花線(xiàn)切割的特點(diǎn)和電火花成型機(jī)床不同，線(xiàn)切割是利用電極來(lái)進(jìn)行加工的。由于切縫較小，因此對(duì)工件進(jìn)行套裁，可有效地利用工件材料，特別適合模具加工。但線(xiàn)切割主要是對(duì)通孔進(jìn)行加工，較適合于冷沖模；而電火花成型機(jī)床則主要是對(duì)盲孔進(jìn)行加工，較適合于型腔模。第11頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天電火花線(xiàn)切割具有電火花加工的共性，金屬材料的硬度和韌性并不影響加工速度，常用來(lái)加工淬火鋼和硬質(zhì)合金；對(duì)于非金屬材料的加工，也正在研究，當(dāng)前絕大多數(shù)的線(xiàn)切割機(jī)都采用數(shù)字程序控制。其工藝特點(diǎn)為：

(1)不像電火花加工那樣制造特定形狀的工具電極，而是采用直徑不等的細(xì)金屬絲(銅絲或鉬絲等)作工具電極，因此切割用的刀具簡(jiǎn)單，大大降低了生產(chǎn)準(zhǔn)備工時(shí)。

(2)利用計(jì)算機(jī)輔助制圖自動(dòng)編程軟件，可方便地加工復(fù)雜形狀的直紋表面。

(3)電極絲直徑較細(xì)(φ0.025～φ0.3)，切縫很窄，這樣不僅有利于材料的利用，而且適合細(xì)小零件的加工。第12頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(4)電極絲在加工中是移動(dòng)的，不斷更新(低速走絲)或往復(fù)使用(高速走絲)，可以完全或短時(shí)間不考慮電極絲損耗對(duì)加工精度的影響。

(5)依靠計(jì)算機(jī)對(duì)電極絲軌跡的控制和偏移軌跡的計(jì)算，可方便地調(diào)整凹凸模具的配合間隙；依靠錐度切割功能，有可能實(shí)現(xiàn)凹凸模一次加工成型。

(6)對(duì)于粗、中、精加工，只需調(diào)整電參數(shù)即可，操作方便、自動(dòng)化程度高。

(7)加工對(duì)象主要是平面形狀，臺(tái)階盲孔型零件還無(wú)法進(jìn)行加工，但是當(dāng)機(jī)床上加上能使電極絲作相應(yīng)傾斜運(yùn)動(dòng)的功能后，可實(shí)現(xiàn)錐面加工。

(8)當(dāng)零件無(wú)法從周邊切入時(shí)，工件上需鉆穿絲孔。第13頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.1.3電火花線(xiàn)切割機(jī)的用途數(shù)控線(xiàn)切割加工為新產(chǎn)品的試制、精密零件及模具加工開(kāi)辟了一條新的途徑，主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

(1)加工模具。數(shù)控線(xiàn)切割加工適用于各種形狀的沖模。調(diào)整不同的間隙補(bǔ)償量，只需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。線(xiàn)切割機(jī)還可以用于加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑料模等通常帶錐度的模具。第14頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)加工電火花成型加工用的電極。一般穿孔加工用的電極、帶錐度型腔加工用的電極，以及銅鎢、銀鎢合金之類(lèi)的電極材料，都可以用線(xiàn)切割機(jī)來(lái)加工。另外，線(xiàn)切割機(jī)也適用于加工微細(xì)復(fù)雜形狀的電極。

(3)加工零件。在試制新產(chǎn)品時(shí)，用線(xiàn)切割機(jī)在板料上直接割出零件，由于不需另行制造模具，因而可大大縮短制造周期、降低成本。加工薄件時(shí)還可多片疊在一起加工。在零件制造方面，線(xiàn)切割機(jī)可用于加工品種多、數(shù)量少的零件，特殊的難加工材料的零件，材料試驗(yàn)樣件，各種型孔、凸輪、樣板、成型刀具，同時(shí)還可以進(jìn)行微細(xì)加工和異形槽加工等。第15頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.1.4電火花線(xiàn)切割機(jī)的種類(lèi)

1．快速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床快速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床通常使用鉬絲作為電極，線(xiàn)切割速度可達(dá)300mm2/min，即單位時(shí)間(每分鐘)內(nèi)電極絲中心線(xiàn)在工件上切過(guò)的面積總和為300mm2；切割零件的表面粗糙度值Ra一般為1.25～2.5μm，最佳Ra也只有1μm；線(xiàn)切割零件的加工精度在0.01～0.02mm之間。第16頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2．慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床使用銅絲作為電極，且銅絲僅使用一次，不重復(fù)使用。線(xiàn)切割速度為40～80mm2/min,即單位時(shí)間(每分鐘)內(nèi)電極絲中心線(xiàn)在工件上切過(guò)的面積總和為40～80mm2；所加工的工件表面粗糙度值Ra一般可達(dá)1.25μm，最佳Ra可達(dá)0.2μm；零件的加工精度在0.002～0.005mm之間。因銅絲經(jīng)放電加工后不再使用，從而避免了電極絲損耗給加工精度帶來(lái)的影響。此外，還配備了電極絲張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使電極絲在慢速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平穩(wěn)、均勻、抖動(dòng)小，所以在加工高精度零件時(shí)，慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用。第17頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天在選擇數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床時(shí)一般都選快速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床，只有在加工高精度零件時(shí)，才選擇慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床。快、慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的加工特點(diǎn)比較如表5-1所示。第18頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天表5-1快、慢速走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的加工特點(diǎn)比較第19頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.1.5數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工工藝數(shù)控線(xiàn)切割加工時(shí)，為了使工件達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸、形狀位置精度和表面粗糙度要求，必須合理制定數(shù)控線(xiàn)切割加工工藝。只有工藝合理，才能高效率地加工出質(zhì)量好的工件。下面就數(shù)控線(xiàn)切割加工工藝分析的主要問(wèn)題進(jìn)行討論。第20頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1.工藝分析

1)零件圖工藝分析零件圖工藝分析對(duì)保證工件的加工質(zhì)量和工件的綜合技術(shù)指標(biāo)有決定意義。首先對(duì)零件圖進(jìn)行分析以明確加工要求。其次，對(duì)工件上已加工表面進(jìn)行分析，確定哪些面可以作為工藝基準(zhǔn)，采用什么方法定位。在確定工藝基準(zhǔn)時(shí)，除了要遵循基準(zhǔn)選擇原則外，還應(yīng)從數(shù)控加工的特點(diǎn)出發(fā)，使工序尺寸的標(biāo)注方便于編程。確定工藝基準(zhǔn)后，要對(duì)零件進(jìn)行安裝和調(diào)整。除此以外，還要分析零件的形狀及材料熱處理后的狀態(tài)，考慮會(huì)不會(huì)在加工過(guò)程中發(fā)生變形，哪些部位最容易變形。線(xiàn)切割加工往往是最后一道工序，如果發(fā)生變形，則難以彌補(bǔ)，應(yīng)在加工中采取措施，制定出合理的加工路線(xiàn)。第21頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)工藝基準(zhǔn)的選擇在選擇工藝基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)分析選擇主要定位基準(zhǔn)以保證將工件正確、可靠地裝夾在機(jī)床或夾具上。應(yīng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。

(2)選擇某些工藝基準(zhǔn)作為電極絲的定位基準(zhǔn)，用來(lái)將電極絲調(diào)整到相對(duì)于工件正確的位置。對(duì)于以底平面作主要定位基準(zhǔn)的工件，當(dāng)其上具有相互垂直而且又同時(shí)垂直于底平面的相鄰側(cè)面時(shí)，應(yīng)選擇這兩個(gè)側(cè)面作為電極絲的定位基準(zhǔn)。第22頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3)工件的裝夾裝夾工件時(shí)，必須保證工件的切割部位位于機(jī)床工作臺(tái)縱向、橫向進(jìn)給的允許范圍之內(nèi)，以避免超出極限，同時(shí)應(yīng)考慮切割時(shí)電極絲的運(yùn)動(dòng)空間。夾具應(yīng)盡可能選擇通用(或標(biāo)準(zhǔn))件，所選夾具應(yīng)方便裝夾，以便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床的尺寸關(guān)系。第23頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天工件裝夾的一般要求如下：工件的基準(zhǔn)表面應(yīng)清潔無(wú)毛刺，經(jīng)熱處理的工件在穿絲孔內(nèi)及擴(kuò)孔的臺(tái)階處要清除熱處理殘物及氧化皮；夾具應(yīng)具有必要的精度，將其穩(wěn)固地固定在工作臺(tái)上，擰緊螺絲時(shí)用力要均勻；工件裝夾的位置應(yīng)有利于工件找正，并應(yīng)與機(jī)床行程相適應(yīng)，工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)工件不得與絲架相碰；對(duì)工件的夾緊力要均勻，不得使工件變形或翹起；大批零件加工時(shí)，最好采用夾具，以提高生產(chǎn)效率；細(xì)小、精密、薄壁的工件應(yīng)固定在不易變形的輔助夾具上。第24頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天裝夾方法主要有以下幾種：

(1)懸臂式裝夾。如圖5.3所示，這種方式裝夾方便、通用性強(qiáng)。但由于工件一端懸伸，易出現(xiàn)切割表面與工件上、下平面間的垂直度誤差，僅用于加工要求不高或懸臂較短的情況。第25頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.3懸臂式裝夾第26頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)兩端支撐方式裝夾。如圖5.4所示，這種方式裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高，但不適于裝夾較大的零件。

(3)橋式支撐方式裝夾。如圖5.5所示，這種方式是在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件，裝夾方便，對(duì)大、中、小型工件都適用。第27頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.4兩端支撐方式裝夾第28頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.5橋式支撐方式裝夾第29頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(4)板式支撐方式裝夾。如圖5.6所示，這種方式是根據(jù)常用的工件形狀和尺寸，采用有通孔的支撐板裝夾工件，裝夾精度高，但通用性差。

(5)復(fù)式支撐方式裝夾。如圖5.7所示，在橋式夾具上，再裝上專(zhuān)用夾具組合而成。其裝夾方便，特別適合于成批零件的加工。這種方式可節(jié)省工件找正和調(diào)整電極絲相對(duì)位置等的輔助工時(shí)，易保證工件加工的一致性。第30頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.6板式支撐方式裝夾第31頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.7復(fù)式支撐方式裝夾第32頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4)加工路線(xiàn)的選擇在加工中，工件內(nèi)部應(yīng)力的釋放要引起工件的變形，所以在選擇加工路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量避免破壞工件或毛坯結(jié)構(gòu)剛性。在選擇加工路線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)避免從工件端面由外向里開(kāi)始加工，破壞工件的強(qiáng)度，引起變形，應(yīng)從穿絲孔開(kāi)始加工，如圖5.8所示。第33頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.8加工路線(xiàn)選擇之一(a)錯(cuò)誤，從工件端面由外向里開(kāi)始加工；(b)正確，從穿絲孔開(kāi)始加工第34頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)不能沿工件端面加工。若沿工件端面加工，則放電時(shí)電極絲單向受電火花沖擊力，使電極絲運(yùn)行不穩(wěn)定，難以保證尺寸和表面精度。

(3)加工路線(xiàn)距端面距離應(yīng)大于5mm，以保證工件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度少受影響而發(fā)生變形。

(4)加工路線(xiàn)應(yīng)向遠(yuǎn)離工件夾具的方向進(jìn)行加工，以避免加工中因內(nèi)應(yīng)力釋放引起工件變形，待最后再轉(zhuǎn)向工件夾具處進(jìn)行加工。

(5)當(dāng)在一塊毛坯上要切出兩個(gè)以上零件時(shí)，不應(yīng)該連續(xù)一次切割出來(lái)，而應(yīng)從不同穿絲孔開(kāi)始加工，如圖5.9所示。第35頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.9加工路線(xiàn)選擇之二(a)錯(cuò)誤，從同一穿絲孔開(kāi)始加工；(b)正確，從不同穿絲孔開(kāi)始加工第36頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2．電極絲的選擇和穿絲孔位置的確定

1)電極絲的選擇電極絲應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性和抗電蝕性，抗拉強(qiáng)度高、材質(zhì)均勻。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲和包芯絲等。鎢絲抗拉強(qiáng)度高，直徑在0.03～0.1mm范圍內(nèi)，一般用于各種窄縫的精加工，但價(jià)格昂貴。黃銅絲適合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度較好，蝕屑附著少，但抗拉強(qiáng)度差，損耗大，直徑在0.1～0.3mm范圍內(nèi)，一般用于慢速單向走絲加工。鉬絲抗拉強(qiáng)度高，適用于快速走絲加工，所以我國(guó)快速走絲機(jī)床大都選用鉬絲作電極絲，直徑在0.08～0.2mm范圍內(nèi)。第37頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天電極絲直徑的選擇應(yīng)根據(jù)切縫寬窄、工件厚度和拐角尺寸大小來(lái)選擇。若加工帶尖角、窄縫的小型模具，宜選用較細(xì)的電極絲；若加工大厚度工件或進(jìn)行大電流切割，應(yīng)選用較粗的電極絲。電極絲的主要類(lèi)型、規(guī)格如下：鉬絲直徑：0.08～0.2mm；鎢絲直徑：0.03～0.1mm；黃銅絲直徑：0.1～0.3mm；包芯絲直徑：0.1～0.3mm。第38頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)穿絲孔位置的確定

(1)當(dāng)切割凸模需要設(shè)置穿絲孔時(shí)，位置可選在加工軌跡的拐角附近，以簡(jiǎn)化編程。

(2)切割凹模等零件的內(nèi)表面時(shí)，將穿絲孔設(shè)置在工件對(duì)稱(chēng)中心，這樣對(duì)編程計(jì)算和電極絲定位都較為方便，但切入行程較長(zhǎng)，不適合大型工件采用。

(3)在加工大型工件時(shí)，穿絲孔應(yīng)設(shè)置在靠近加工軌跡邊角處或選在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，以使運(yùn)算簡(jiǎn)便，縮短切入行程。

(4)在加工大型工件時(shí)，還應(yīng)沿加工軌跡設(shè)置多個(gè)穿絲孔，以便發(fā)生斷絲時(shí)能就近重新穿絲，切入斷絲點(diǎn)。穿絲孔的設(shè)置具有一定的靈活性，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。第39頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3．工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)主要包括脈沖電參數(shù)(如脈沖寬度、脈沖間隙、脈沖頻率、峰值電流等)和進(jìn)給速度、走絲速度等機(jī)械參數(shù)。在電火花加工中，提高脈沖頻率或增加單個(gè)脈沖的能量都能提高生產(chǎn)率，但工件加工表面的粗糙度和電極絲損耗也隨之增大。因此，應(yīng)綜合考慮各參數(shù)對(duì)加工的影響，合理地選擇加工參數(shù)，在保證工件加工精度的前提下，提高生產(chǎn)率，降低加工成本。第40頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1)脈沖參數(shù)的選擇

(1)脈沖寬度。脈沖寬度是指脈沖電流的持續(xù)時(shí)間。在其他加工條件相同的情況下，切割速度隨著脈沖寬度的增加而增加，但是電蝕物也隨之增加。當(dāng)脈沖寬度增加到使電蝕物來(lái)不及及時(shí)排除時(shí)，就會(huì)使加工不穩(wěn)定、表面粗糙度增大，從而使切割速度降低。

(2)脈沖間隙。其他條件不變，減小相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間，相當(dāng)于提高了脈沖頻率增加后單位時(shí)間內(nèi)的放電次數(shù)，使切割速度提高。但是，當(dāng)脈沖間隙減小到一定程度之后，電蝕物不能及時(shí)排除，加工間隙的絕緣強(qiáng)度來(lái)不及恢復(fù)，破壞了加工的穩(wěn)定性，也會(huì)使切割速度下降。第41頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(3)峰值電流。峰值電流是指放電電流的最大值。峰值電流對(duì)切割速度的影響也就是單個(gè)脈沖能量對(duì)加工速度的影響，它和脈沖寬度對(duì)切割速度與表面粗糙度的影響相似，但程度更大些。因此，合理地增大脈沖電流的峰值，對(duì)提高切割速度是最為有效的。但電極絲的損耗也隨峰值電流的增大而增大，容易造成斷絲。第42頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)機(jī)械參數(shù)的選擇

(1)走絲速度。走絲速度影響加工速度。走絲速度提高，加工速度也提高。提高走絲速度有利于脈沖結(jié)束時(shí)放電通道的迅速消電離；同時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的金屬絲將工作液帶入厚度較大的工件放電間隙中，有利于電蝕物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但走絲速度過(guò)高，將引起機(jī)械振動(dòng)，易造成斷絲。走絲速度應(yīng)根據(jù)工件厚度和切割速度選擇?？焖僮呓z線(xiàn)切割機(jī)床走絲速度一般采用的是6～12m/s。第43頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)進(jìn)給速度。進(jìn)給速度要維持接近工件被蝕除的線(xiàn)速度，使進(jìn)給均勻平穩(wěn)。若進(jìn)給速度太快，超過(guò)工件的蝕除速度，則會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象；若進(jìn)給速度太慢，滯后于工件的蝕除速度，則極間將偏于開(kāi)路。這兩種情況都不利于切割加工，會(huì)影響加工速度指標(biāo)。在數(shù)控電火花線(xiàn)切割設(shè)備中，進(jìn)給是由變頻電路控制的。放電間隙脈沖電壓幅值經(jīng)分壓后作為檢測(cè)信號(hào)，按其大小轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的頻率，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給，從而控制進(jìn)給速度。通過(guò)線(xiàn)切割機(jī)床控制臺(tái)的板面開(kāi)關(guān)或計(jì)算機(jī)相應(yīng)的菜單按鍵即可調(diào)整變頻工作點(diǎn)。如果變頻工作點(diǎn)調(diào)節(jié)不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)忽快忽慢的進(jìn)給現(xiàn)象，加工電流急劇變化，不能穩(wěn)定加工，不但加工速度低，且易斷絲。因此切割加工時(shí)，要將變頻電路調(diào)整到合適的工作狀態(tài)。第44頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天在電火花線(xiàn)切割中，進(jìn)給速度對(duì)表面粗糙度的影響較大。進(jìn)給速度過(guò)高，間隙偏于短路，實(shí)際進(jìn)給量小，加工表面成褐色，工件的上、下端面均有過(guò)燒現(xiàn)象；進(jìn)給速度過(guò)低，間隙將時(shí)而開(kāi)路時(shí)而短路，加工表面和工件上、下端面也出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象。只有進(jìn)給速度適宜時(shí)，工件蝕除速度與進(jìn)給速度相匹配，加工絲紋均勻，才能得到表面粗糙度值小、精度高的加工效果，生產(chǎn)率也較高。第45頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天在采用快速走絲方式和乳化液介質(zhì)的情況下，切割銅、鋁、淬火鋼等材料時(shí)，加工比較穩(wěn)定，切割速度也較快；而切割不銹鋼、磁鋼、硬質(zhì)合金等材料時(shí)，加工不太穩(wěn)定，切割速度較慢。對(duì)淬火后低溫回火的工件用電火花線(xiàn)切割進(jìn)行大面積去除金屬和切斷加工時(shí)，會(huì)因材料內(nèi)部殘余應(yīng)力發(fā)生變化而產(chǎn)生很大變形，影響加工精度，甚至在切割過(guò)程中造成材料突然開(kāi)裂。第46頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4．工作液的選配

1)慢速走絲線(xiàn)切割加工慢速走絲線(xiàn)切割加工時(shí)，工作液普遍使用去離子水，即將水通過(guò)離子交換樹(shù)脂凈化器，驅(qū)除水中的離子。采用去離子水作工作液，冷卻速度快，流動(dòng)容易，不易燃，但去離子水電阻率的大小對(duì)加工性能有一定影響。為了提高切割速度，在加工時(shí)還要加進(jìn)有利于提高切割速度的導(dǎo)電液，以降低工作液的電阻率。加工淬火鋼，使電阻率在2×104Ω·cm左右；加工硬質(zhì)合金，使電阻率在30×104Ω·cm左右。第47頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)快速走絲線(xiàn)切割加工快速走絲能自動(dòng)排除短路現(xiàn)象，因此目前最常用的是介電強(qiáng)度較低的乳化液。乳化液是由乳化油和工作介質(zhì)配制(濃度為5%～10%)而成的。工作介質(zhì)可用自來(lái)水，也可用蒸餾水、高純水和磁化水。第48頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3)工作液具有的性能

(1)具有一定的絕緣性能。

(2)具有較好的洗滌性能。

(3)具有較好的冷卻性能。

(4)對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)危害。此外，工作液還應(yīng)具有配置方便、使用壽命長(zhǎng)、乳化充分、沖制后不能油水分離、儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)及不應(yīng)有沉淀或變質(zhì)現(xiàn)象等性能。第49頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

5.加工過(guò)程控制在加工過(guò)程中，調(diào)整變頻進(jìn)給旋鈕，在調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，其電壓表指針和電流表指針的擺動(dòng)都比較小，甚至不動(dòng)，這時(shí)加工最穩(wěn)定。加工過(guò)程中如果電流表指針經(jīng)常向小的方向擺動(dòng)，則表示有瞬時(shí)開(kāi)路，可提高變頻進(jìn)給速度；反之，如果電流表指針經(jīng)常向大的方向擺動(dòng)，則表示有瞬時(shí)短路，應(yīng)減慢變頻進(jìn)給速度。若以電壓表來(lái)判斷，則相反。在換向切斷脈沖電源的瞬時(shí)，電壓達(dá)到最大值，電流為零，是正?，F(xiàn)象。第50頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1)斷絲后的繼續(xù)加工處理在快速走絲機(jī)床加工過(guò)程中若突然斷絲，應(yīng)先關(guān)閉高頻電源和加工開(kāi)關(guān)；然后，關(guān)閉水泵馬達(dá)、走絲馬達(dá)；把變頻粗調(diào)放置在“手動(dòng)”一邊；開(kāi)啟加工開(kāi)關(guān)，讓十字拖板繼續(xù)按規(guī)定程序走完，直到回到起始點(diǎn)位置；接著去掉斷絲。若剩下電極絲還可使用，則直接在工件預(yù)孔中重新穿絲，并在人工緊絲后重新進(jìn)行加工。若在加工工件即將完成時(shí)斷絲，也可考慮從末尾進(jìn)行切割，但是這時(shí)必須重新編制程序，且在兩次切割的相交處及時(shí)關(guān)閉高頻電源和機(jī)床，以免損壞已加工的表面，然后把電極絲松下，取下工件。第51頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)意外斷電后的處理在加工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)控制臺(tái)故障或突然電源切斷的現(xiàn)象。若是控制臺(tái)出現(xiàn)故障，則切割的圖形就與要求不相符合。如果割錯(cuò)的部分是在廢料上，則工件還可挽救；否則，工件只得報(bào)廢。若是突然斷電，則此時(shí)控制臺(tái)面板上的數(shù)據(jù)已全部清除，但是工件仍可挽救。在上述兩種可以挽救的情況下，首先應(yīng)松下電極絲，然后按斷絲方法處理，并重新返回起始點(diǎn)后重新加工。第52頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

6．線(xiàn)切割加工的生產(chǎn)率單位時(shí)間內(nèi)所切割工件的面積為線(xiàn)切割加工的切割速度，亦即生產(chǎn)率，也就是通常所說(shuō)的加工快慢，因此，也有用電極絲沿加工軌跡的進(jìn)給速度作為電火花線(xiàn)切割加工的切割速度。但是，即便加工參數(shù)相同，對(duì)不同的工件厚度，這個(gè)進(jìn)給速度是不一樣的。因此采用電極絲沿加工軌跡的進(jìn)給速度乘以工件厚度來(lái)表示電火花線(xiàn)切割加工的速度是比較科學(xué)的。其公式為式中：vA——電火花切割加工的切割速度，單位為mm2/s；第53頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

vf——加工進(jìn)給速度，單位為mm/s；

H——工件厚度，單位為mm；

A——切割面積，單位為mm；

t——切割時(shí)間，單位為s；

L——切割軌跡長(zhǎng)度，單位為mm。第54頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.2數(shù)控電火花線(xiàn)切割編程5.2.13B格式程序編制

1．程序格式

3B無(wú)間隙補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷饺缦拢旱?5頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1)分隔符號(hào)B因?yàn)閄、Y、J均為數(shù)字，所以用分隔符號(hào)(B)將其隔開(kāi)，以免混淆。

2)坐標(biāo)值X、Y一般規(guī)定只輸入坐標(biāo)的絕對(duì)值，其單位為μm，μm以下應(yīng)四舍五入。對(duì)于直線(xiàn)(斜線(xiàn))，坐標(biāo)原點(diǎn)移至直線(xiàn)起點(diǎn)，X、Y為終點(diǎn)坐標(biāo)值。允許將X和Y的值按相同的比例放大或縮小。對(duì)于圓弧，坐標(biāo)原點(diǎn)移至圓心，X、Y為圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值。對(duì)于平行于X軸或Y軸的直線(xiàn)，即當(dāng)X或Y為零時(shí)，X或Y值均可不寫(xiě)，但分隔符號(hào)必須保留。第56頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3)計(jì)數(shù)方向G計(jì)X：選取X方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，用GX表示。計(jì)Y：選取Y方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，用GY表示。加工直線(xiàn)時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖5.10選取。以直線(xiàn)的起點(diǎn)為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn)，若直線(xiàn)終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)，則計(jì)數(shù)方向取GY；若直線(xiàn)終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域外，則計(jì)數(shù)方向取GX；若直線(xiàn)終點(diǎn)正好在45°線(xiàn)上，則計(jì)數(shù)方向可任意選取。加工圓弧時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖5.11選取。以圓弧的圓心為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn)，若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)，則計(jì)數(shù)方向取GX；若圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域外，則計(jì)數(shù)方向取GY；若圓弧終點(diǎn)正好在45°線(xiàn)上，則計(jì)數(shù)方向可任意選取。第57頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.10斜線(xiàn)的計(jì)數(shù)方向第58頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.11圓弧的計(jì)數(shù)方向第59頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J是指被加工圖形在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度(即絕對(duì)值)的總和，以μm為單位。編程時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)補(bǔ)足六位數(shù)，如計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為1988μm，應(yīng)寫(xiě)成001988。加工直線(xiàn)時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于該直線(xiàn)在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度。加工如圖5.12所示的斜線(xiàn)OA，其終點(diǎn)為A(Xe,Ye)，OA斜線(xiàn)與X軸夾角大于45°，故計(jì)數(shù)方向取GY，斜線(xiàn)OA在Y軸上的投影長(zhǎng)度為Ye，即J=Ye。第60頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天加工圓弧時(shí)，應(yīng)將該圓弧以坐標(biāo)象限分段，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于各分段圓弧在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度的總和。加工如圖5.13(a)所示的圓弧，加工起點(diǎn)A在第四象限，終點(diǎn)B(Xe,Ye)在第一象限，因?yàn)閨Ye|＞|Xe|，故計(jì)數(shù)方向取GX；計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為各象限中的圓弧段在X軸上投影長(zhǎng)度的總和，即J＝JX1＋JX2。加工如圖5.13(b)所示的圓弧，因|Xe|＞|Ye|，故計(jì)數(shù)方向取GY，J為各象限的圓弧段在Y軸上投影長(zhǎng)度的總和，即J＝JY1＋JY2＋JY3。第61頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.12斜線(xiàn)的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的確定第62頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.13圓弧計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的確定第63頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

5)加工指令Z加工指令Z用來(lái)表達(dá)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12種，如圖5.14所示。

(1)加工斜線(xiàn)的加工指令按直線(xiàn)走向和終點(diǎn)所在象限分別用L1、L2、L3、L4表示，如圖5.14(a)所示。

(2)與坐標(biāo)軸相重合的直線(xiàn)，根據(jù)進(jìn)給方向，其加工指令可按圖5.14(b)選取。

(3)加工圓弧時(shí)，若被加工圓弧的加工起點(diǎn)分別在坐標(biāo)系的四個(gè)象限中，并按順時(shí)針插補(bǔ)，如圖5.14(c)所示，加工指令分別用SR1、SR2、SR3、SR4表示；按逆時(shí)針?lè)较虿逖a(bǔ)時(shí)，分別用NR1、NR2、NR3、NR4表示，如圖5.14(d)所示。第64頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.14加工指令(a)直線(xiàn)加工指令；(b)坐標(biāo)軸上直線(xiàn)加工指令；(c)順時(shí)針圓弧指令；(d)逆時(shí)針圓弧指令第65頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(4)如加工起點(diǎn)剛好在坐標(biāo)軸上，其指令可選相鄰兩象限中的任何一個(gè)。編程時(shí)，應(yīng)將工件加工圖形分解成各圓弧與各直線(xiàn)段，然后逐段編寫(xiě)程序。由于大多數(shù)機(jī)床通常都只具有直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的功能，因此對(duì)于非圓曲線(xiàn)段，應(yīng)采用數(shù)學(xué)的方法，將非圓曲線(xiàn)用一段一段的直線(xiàn)或小段圓弧去逼近。第66頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2．程序應(yīng)用舉例

例5.1

加工如圖5.15所示的斜線(xiàn)OA。程序?yàn)椋?/p>

B17000B5000B017000GXL1；

例5.2

加工如圖5.16所示的直線(xiàn)OA，其長(zhǎng)度為21.5mm。程序?yàn)椋?/p>

BBB021500GYL2；

例5.3

加工如圖5.17所示的圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(－5，0)。程序?yàn)椋?/p>

B5000BB010000GYSR2第67頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.15加工斜線(xiàn)第68頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.16加工與Ｙ軸正方向重合的直線(xiàn)第69頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.17加工半圓弧第70頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.4

加工如圖5.18所示的1/4圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(0.707，0.707)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為B(－0.707，0.707)。程序?yàn)椋?/p>

B707B707B001414GXNR1由于終點(diǎn)恰好在45°線(xiàn)上，故也可取GY，則程序?yàn)椋?/p>

B707B707B000586GYNR1；第71頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.18加工1/4圓弧第72頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.5

加工如圖5.19所示的圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(－2，9)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為B(9，－2)。圓弧半徑：R＝9220μm計(jì)數(shù)長(zhǎng)度：JYAC＝9000μm

JYCD＝9220μm

JYDB＝R－2000μm＝7220μm則JY＝JYAC＋JYCD＋JYDB＝(9000＋9220＋7220)μm＝25440μm程序?yàn)椋?/p>

B2000B9000B025440GYNR2；應(yīng)注意的是：實(shí)際編程時(shí)，通常不按零件輪廓線(xiàn)編程，而應(yīng)按加工切割時(shí)電極絲中心所走的軌跡進(jìn)行編程，即還應(yīng)該考慮電極絲的半徑和工件間的放電間隙，這在線(xiàn)切割加工中稱(chēng)之為線(xiàn)徑補(bǔ)償量。其值通常為f＝絲半徑＋單邊放電間隙(＋精加工余量)。第73頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.19加工圓弧段第74頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.6

如圖5.20所示的凸模，試編制其加工程序。該凸模由三段直線(xiàn)與一段圓弧組成，編程時(shí)還應(yīng)增加鉬絲從工件外部切入到輪廓線(xiàn)的引入段和從輪廓結(jié)束順原路徑引出的程序段。若不考慮線(xiàn)徑補(bǔ)償(如圖5.20(a)所示)，直接按圖形輪廓編程，則所編寫(xiě)的加工程序如下：

B0

B0B010?000GYL2；引入直線(xiàn)段

B0B0B040000GXL1；直線(xiàn)A→B

B1

B9B090000GYL1；直線(xiàn)B→C

B30000B40000B060000GXNR4；圓弧C→D

B1

B9B090000GYL4；直線(xiàn)D→A

B

BB010000GYL4；引出直線(xiàn)段

D； 停機(jī)結(jié)束第75頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.20編程零件圖第76頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天若考慮線(xiàn)徑補(bǔ)償，設(shè)所用鉬絲直徑為φ0.12mm，單邊放電間隙為0.01mm，則應(yīng)將整個(gè)零件圖形輪廓沿周邊均勻增大一個(gè)0.01?＋?0.12/2＝0.07的值，得到圖5.20(b)中虛線(xiàn)所示的輪廓后，按虛線(xiàn)輪廓(即絲中心軌跡)編程，則所編寫(xiě)的加工程序如下：

B63

B9930B009930GYL2；引入直線(xiàn)段

B0

B0B040125GXL1；直線(xiàn)A'→B'

B10011B90102B090102GYL1；直線(xiàn)B'→C'

B30074B40032B060148GXNR4；圓弧C'→D'

B10011B90102B090102GYL4；直線(xiàn)D'→A'

B63B9930B009930GYL4；引出直線(xiàn)段

D； 停機(jī)結(jié)束第77頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.2.24B格式程序編制

1．間隙補(bǔ)償原理為了減少數(shù)控線(xiàn)切割加工編程的工作量，目前已廣泛采用帶有間隙自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)。所謂間隙補(bǔ)償，是指切割加工時(shí)，電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡能按照要求由編程軌跡自動(dòng)向內(nèi)或向外偏移一個(gè)補(bǔ)償距離。圖5.21所示是帶補(bǔ)償切割凸形和凹形輪廓的情況。為使圖形不出現(xiàn)尖角，常在圖形尖角處用半徑r小于0.1mm的小圓弧平滑過(guò)渡，可以認(rèn)為工件的形狀幾乎無(wú)改變。第78頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.21中實(shí)線(xiàn)為編程軌跡，雙點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)為補(bǔ)償后的電極絲中心軌跡。由圖可見(jiàn)，對(duì)于直線(xiàn)段，補(bǔ)償后電極絲中心軌跡的長(zhǎng)度和方向與編程軌跡相同，用3B格式對(duì)編程軌跡編制的程序與對(duì)補(bǔ)償后電極絲中心軌跡編制的程序相同；對(duì)于圓弧段，電極絲中心軌跡的圓弧半徑與各自對(duì)應(yīng)的編程軌跡的圓弧半徑相差ΔR，如果仍然用對(duì)編程軌跡編制的程序加工，則需要增加編程軌跡的圓弧半徑R、偏移補(bǔ)償量ΔR和偏移方向(可由切割的凸模還是凹模、凸曲線(xiàn)還是凹曲線(xiàn)所決定)等信息。第79頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.21帶補(bǔ)償切割原理圖第80頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2．4B程序格式帶有補(bǔ)償功能的電火花線(xiàn)切割機(jī)可以單獨(dú)輸入偏移補(bǔ)償量ΔR，用面板上的凸凹開(kāi)關(guān)來(lái)選擇切割的是凸模還是凹模。這樣，為了用對(duì)編程軌跡編制的3B格式程序來(lái)切割補(bǔ)償后的電極絲中心軌跡，只要在切割圓弧時(shí)增加切割圓弧半徑R和圖形凸、凹信息即可形成4B程序格式。4B程序格式如下：第81頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3．間隙補(bǔ)償?shù)囊?、切出程序?qū)τ诰€(xiàn)切割加工，一般都需要一個(gè)引入、切出程序。用4B格式編程，可以編制不加過(guò)渡圓弧的引入、切出程序。方法是：將電極絲沿加工圖形的法線(xiàn)方向引入到切割起點(diǎn)，同時(shí)在4B格式的程序中，取J＝R＝a(a為引入點(diǎn)到起始切割段的法向距離)，此時(shí)數(shù)控裝置會(huì)自動(dòng)將計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J修改為J－(J×?R)／R＝a－?R，從而使電極絲正確地引入到加工軌跡上。第82頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.2.3ISO格式程序編制我國(guó)快速走絲數(shù)控電火花切割機(jī)床常用的ISO代碼指令與國(guó)際上使用的標(biāo)準(zhǔn)基本一致。常用地址字母表如表5-2所示。第83頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天表5-2常用地址字母表第84頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1．指令格式

線(xiàn)切割加工機(jī)床的常用指令格式符合ISO標(biāo)準(zhǔn)，與數(shù)控銑床的指令格式基本相同，但有以下特殊性：(1)線(xiàn)切割加工編程中的坐標(biāo)值一般采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是μm，而不是mm。如X1000表示X的坐標(biāo)為1000μm，即1mm。

(2)?X,Y為工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，U,V為斜度切割裝置的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是μm。

(3)?D為絲半徑補(bǔ)償值，采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是μm。第85頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(4)?A為錐角，單位為度(°)，采用帶小數(shù)點(diǎn)的格式，最小單位為0.001度。

(5)?C為加工條件，用兩位數(shù)字規(guī)定，共100個(gè)，從C0到C99。

(6)?W、S、H為切割錐度時(shí)必須給出的機(jī)床參數(shù)，同樣采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是μm。

(7)?E為加工延時(shí)，單位為ms，采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，例如E100表示延時(shí)100ms。第86頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.常用編程指令

1)工件起始點(diǎn)設(shè)置(G92)工件起始點(diǎn)設(shè)置指令用于設(shè)置加工程序在所選坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)坐標(biāo)，其指令格式與數(shù)控銑削加工中的G92指令格式完全相同。G92后面直接寫(xiě)X和Y坐標(biāo)值，設(shè)定當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值一般作為加工程序的起始點(diǎn)。與數(shù)控銑削加工不同的是：對(duì)于線(xiàn)切割加工，在用G54～G59設(shè)定的工件坐標(biāo)系中，依然需要用G92設(shè)置加工程序在所選坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)坐標(biāo)。第87頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.7

工件坐標(biāo)系已用G54設(shè)置，加工程序的起始點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為(10,10)，用直線(xiàn)插補(bǔ)移動(dòng)到(30，30)的位置，其程序如下：

G54；

G90； 絕對(duì)坐標(biāo)編程(絕對(duì)坐標(biāo)和相對(duì)坐標(biāo)編程指令格式與數(shù)控銑削加工完全相同)

G92X10000Y10000；設(shè)定電極絲當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(10，10)，相當(dāng)于確定工件原點(diǎn)

G01X30000Y30000；直線(xiàn)插補(bǔ)移動(dòng)到(30，30)第88頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2)快速定位(G00或G0)快速定位指令用于在線(xiàn)切割機(jī)床不放電的情況下，使指定的坐標(biāo)軸以快速運(yùn)動(dòng)方式從當(dāng)前所在位置移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。

例5.8“G90G0X1000Y2000；”表示使電極絲快速移動(dòng)到(1,2)坐標(biāo)的位置。注意G00指令有效時(shí)，一般還沒(méi)有穿絲。如果在一條快速定位指令中包含X、Y、U、V，則機(jī)床將按X、Y、U、V的順序移動(dòng)各坐標(biāo)軸。第89頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3)直線(xiàn)插補(bǔ)(G01或G1)編程格式：

G01XY； 平面二維輪廓的直線(xiàn)插補(bǔ)

G01X__Y__U__V__；錐度輪廓的直線(xiàn)插補(bǔ)與數(shù)控銑削加工不同的是，線(xiàn)切割加工中的直線(xiàn)插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)不要求進(jìn)給速度指令。第90頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4)圓弧插補(bǔ)(G02或G2，G03或G3)圓弧插補(bǔ)指令格式與數(shù)控銑削加工中的圓弧插補(bǔ)指令格式完全相同，但應(yīng)注意以下問(wèn)題：

(1)數(shù)控線(xiàn)切割加工沒(méi)有坐標(biāo)平面選擇功能，只有X__Y__I__J__一種格式，其中I、J是圓心在X,Y軸上相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)。

(2)一個(gè)整圓不能只用一條圓弧插補(bǔ)指令來(lái)描述，編程時(shí)需要將圓分成兩段以上的圓弧。第91頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

5)鏡像和交換(G05～G12)對(duì)于加工一些對(duì)稱(chēng)性好的工件，利用原來(lái)的程序加上上述指令，很容易產(chǎn)生一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的新程序，如圖5.22所示。

G05(X鏡像)函數(shù)關(guān)系式：X＝－X

G06(Y鏡像)函數(shù)關(guān)系式：Y＝－Y

G07(X、Y交換)函數(shù)關(guān)系式：X＝Y(jié)，Y＝X

G08(X、Y鏡像)函數(shù)關(guān)系式：X＝－X，Y＝Y(jié)，即G08＝G05＋G06

G09(X鏡像，X、Y交換) 即G09＝G05＋G07

G10(Y鏡像，X、Y交換)即G10＝G06＋G07

G11(X鏡像，Y鏡像，X、Y交換)即G11＝G05＋G07＋G07

G12(取消鏡像)每個(gè)程序鏡像結(jié)束后都要加上該指令第92頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.22鏡像和交換舉例第93頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

6)絲半徑補(bǔ)償(G40，G41，G42)絲半徑補(bǔ)償指令的意義與數(shù)控銑削加工中的刀具半徑補(bǔ)償指令的意義完全相同，但指令格式不同。編程格式：

G41/G42

D__；絲半徑補(bǔ)償，D后跟補(bǔ)償值，單位為μm

G40； 取消絲半徑補(bǔ)償?shù)?4頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天絲半徑補(bǔ)償應(yīng)用如下：

G92X0Y0；

G41D100；絲半徑左補(bǔ)償，D100為補(bǔ)償值，表示100μm，此程序段須放在進(jìn)刀線(xiàn)之前

G01X5000Y0；進(jìn)刀線(xiàn)，建立絲半徑補(bǔ)償

G40； G40須放在退刀線(xiàn)之前

G01X0Y0；退刀線(xiàn)，退出絲半徑補(bǔ)償?shù)?5頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

7)錐度加工(G50，G51，G52)線(xiàn)切割加工帶錐度的零件一般采用錐度加工指令，G51為錐度左偏加工指令，G52為錐度右偏加工指令，G50為取消錐度加工指令。這是一組模態(tài)加工指令，缺省狀態(tài)為G50。按順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行線(xiàn)切割加工時(shí)，采用G51(錐度左偏)指令加工出來(lái)的工件為上大下小，如圖5.23(a)所示；采用G52(錐度右偏)指令加工出來(lái)的工件為上小下大，如圖5.23(b)所示。按逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行線(xiàn)切割加工時(shí)，采用G51(錐度左偏)指令加工出來(lái)的工件為上小下大，如圖5.23(c)所示；采用G52(錐度右偏)指令加工出來(lái)的工件為上大下小，如圖5.23(d)所示。第96頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.23錐度加工指令的意義(a)順時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ篏51；(b)順時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ篏52；(c)逆時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ篏51；(d)逆時(shí)針?lè)较蚣庸ぃ篏52第97頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天編程格式：

G52A6 設(shè)定錐度為6

G50 取消錐度加工錐度加工與上導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)面的距離S、工件厚度H、工作臺(tái)面到下導(dǎo)輪中心的距離W有關(guān)。進(jìn)行錐度加工編程之前，要求給出W、H、S值。例5.9

錐度加工應(yīng)用如圖5.24所示。第98頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.24錐度加工應(yīng)用第99頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G92X0Y0；

W60000；工作臺(tái)面到下導(dǎo)輪中心的距離W＝60mm

H40000；工件厚度H＝40mm

S100000；上導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)面的距離S＝100mm

G52

A3；在進(jìn)刀線(xiàn)之前，設(shè)定錐度為3°

G50；G50須放在退刀線(xiàn)之前

M02；第100頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

8)工件坐標(biāo)系(G54～G59)

工件坐標(biāo)系指令用于建立6個(gè)工件坐標(biāo)系。在采用G92設(shè)定起始點(diǎn)坐標(biāo)之前，可以用G54～G59選擇坐標(biāo)系。

例5.10

工件坐標(biāo)系應(yīng)用如圖5.25所示。

G92

X0

Y0； 設(shè)定電極絲當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的位置為(0,0)

G54； 建立G54坐標(biāo)系，原點(diǎn)為電極絲當(dāng)前所在位置

G00

X10000

Y20000； 在G54坐標(biāo)系，將電極絲快速移動(dòng)到(10,20)的位置

G55； 建立G55坐標(biāo)系

G92

X0

Y0； 設(shè)定原點(diǎn)為電極絲當(dāng)前所在位置，即G54坐標(biāo)系中(10，20)的位置第101頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.25工件坐標(biāo)系應(yīng)用第102頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

9)接觸感知(G80)

利用接觸感知指令G80，可以使電極絲從當(dāng)前位置沿某個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，接觸工件，然后停止。該指令只在“手動(dòng)”加工方式時(shí)有效。

10)半程移動(dòng)(G82)利用半程移動(dòng)指令G82，可以使電極絲沿指定坐標(biāo)軸移動(dòng)指令路徑一半的距離。該指令只在“手動(dòng)”加工方式時(shí)有效。

11)校正電極絲(G84)

校正電極絲指令G84的功能是，通過(guò)微弱放電校正電極絲，使之與工作臺(tái)垂直。在加工之前，一般要先校正。此功能有效后，開(kāi)絲筒、高頻鉬絲接近導(dǎo)電體會(huì)產(chǎn)生微弱放電。該指令只在“手動(dòng)”加工方式時(shí)有效。第103頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

12)程序暫停(M00)

執(zhí)行M00指令以后，程序停止，機(jī)床信息將被保存，按回車(chē)鍵繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。

13)程序結(jié)束(M02)程序結(jié)束指令M02用于主程序結(jié)束，加工完畢返回菜單。

14)接觸感知解除(M05)

接觸感知解除指令M05用于解除接觸感知G80。第104頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

15)子程序調(diào)用(M96)

子程序調(diào)用指令M96用于調(diào)用子程序。編程格式：

M96SUB1；調(diào)用子程序SUB1，后面要求加圓點(diǎn)。

16)子程序結(jié)束(M97)子程序結(jié)束指令M97用于主程序調(diào)用子程序結(jié)束。第105頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3．編程舉例

例5.11

加工簡(jiǎn)單圖形——線(xiàn)切割加工正方形，如圖5.26所示。

G92X0Y0； 設(shè)定電極絲當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(0，0)，確定工件原點(diǎn)

G01X5000Y0； 設(shè)定進(jìn)刀線(xiàn)

G01X5000Y5000； 直線(xiàn)插補(bǔ)

G01X15000Y5000；

G01X15000Y-5000；

G01X5000Y-5000；

G01X5000Y0；

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)

M02； 加工結(jié)束第106頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.26線(xiàn)切割加工正方形第107頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.12

加工簡(jiǎn)單圖形——線(xiàn)切割加工一個(gè)整圓，如圖5.27所示。

G92X0Y0； 設(shè)定電極絲當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(0，0)，確定工件原點(diǎn)

G01X5000Y0； 設(shè)定進(jìn)刀線(xiàn)

G02X15000Y0I5000J0； 圓弧插補(bǔ)，將一個(gè)整圓分成兩個(gè)半圓進(jìn)行加工

G02X5000Y0I-5000J0；

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)

M02； 加工結(jié)束第108頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.27線(xiàn)切割加工整圓第109頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.13

采用絲半徑補(bǔ)償加工簡(jiǎn)單圖形——線(xiàn)切割加工正方形，如圖5.28所示。

G92X0Y0；

G41D100； 絲半徑左補(bǔ)償，D100表示半徑補(bǔ)償值＝鉬絲半徑＋放電間隙＝0.1mm

G01X5000Y0； 設(shè)定進(jìn)刀線(xiàn)，并在進(jìn)刀線(xiàn)程序段內(nèi)建立絲半徑左補(bǔ)償

G01X5000Y5000；

G01X15000Y5000；

G01X15000Y-5000；G01X5000Y-5000；G01X5000Y0；第110頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G40； 取消絲半徑補(bǔ)償

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)，并在退刀線(xiàn)程序段內(nèi)取消絲半徑左補(bǔ)償

M02；說(shuō)明：

(1)此例加工的零件為凸模。

(2)采用絲半徑補(bǔ)償切割時(shí)，進(jìn)刀線(xiàn)和退刀線(xiàn)不能與程序的第一條邊或最后一條邊重合或平行。切多邊形時(shí)進(jìn)刀線(xiàn)應(yīng)該選擇45°方向或垂直進(jìn)刀，如果選擇平行或重合或極小角度進(jìn)刀，則容易出錯(cuò)。第111頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.28采用絲半徑補(bǔ)償線(xiàn)切割加工正文形第112頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.14

線(xiàn)切割加工帶錐度的正方棱錐體工件，如圖5.29所示。

G92X0Y0；

W60000； 下導(dǎo)輪中心與工作臺(tái)面之間的距離為60mm

H40000； 工件厚度為40mm

S100000； 上導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)面之間的距離為100mm

G52α4；錐度為4°，形狀為上小下大(順時(shí)針?lè)较蚯懈?

G01X5000Y0；進(jìn)刀線(xiàn)，建立錐度加工

G01X5000Y5000；工件下表面的實(shí)際加工路徑，直線(xiàn)插補(bǔ)第113頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G01X15000Y5000；

G01X15000Y-5000；

G01X5000Y-5000；

G01X5000Y0；

G50； 取消錐度加工

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)，執(zhí)行取消錐度加工

M02；注意：對(duì)于方錐，由于棱角是一個(gè)復(fù)合角，如果復(fù)合角大于6°，則將不能加工。第114頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.29線(xiàn)切割加工帶錐度的正方棱錐體第115頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.15

線(xiàn)切割加工帶錐度的圓形工件，如圖5.30所示。

G92X0Y0；

W60000；

H40000；

S100000；

G52α6； 錐度為6°，形狀為上小下大(順時(shí)針?lè)较蚯邢?

G01X8000Y0；進(jìn)刀線(xiàn)，建立錐度加工

G02X18000Y0I5000J0;工件下表面的實(shí)際加工路徑，半圓的順時(shí)針

G02X8000Y0I-5000J0；圓弧插補(bǔ)另一半圓的圓弧插補(bǔ)

G50；取消錐度加工

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)，執(zhí)行取消錐度加工

M02；第116頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.30線(xiàn)切割加工帶錐度的圓形工件第117頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.16

采用絲半徑補(bǔ)償線(xiàn)切割加工帶錐度的復(fù)雜工件，如圖5.31所示。

G92X0Y0；

W60000；

H40000；

S100000；

G52α3；錐度為3°

G41D100；順時(shí)針加工，絲半徑(0.1mm)左補(bǔ)償

G01X10000Y0；進(jìn)刀線(xiàn)，建立絲半徑補(bǔ)償和錐度加工

G01X10000Y10000；工件下表面的實(shí)際加工路徑

G01X20000Y10000；

G02X30000Y10000

I5000J0；

G01X40000Y10000；第118頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G02X40000Y-10000

I0J-10000；

G03X30000Y-10000

I-5000J0；

G02X20000Y-10000

I-5000J0；

G01X10000Y-10000；

G01X10000Y0；

G50； 取消錐度加工

G40； 取消絲半徑補(bǔ)償

G01X0Y0； 退刀線(xiàn)，執(zhí)行取消錐度加工和取消絲半徑補(bǔ)償M02；第119頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.31采用絲半徑補(bǔ)償線(xiàn)切割加工帶錐度的復(fù)雜零件第120頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例5.17

子程序調(diào)用編程，如圖5.32所示。圖5.32跳步模加工第121頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天程序①(主程序)：

G90； 絕對(duì)坐標(biāo)編程

G54； 建立主坐標(biāo)系G54

G92X0Y0；主坐標(biāo)系的原點(diǎn)為(0，0)

G00X10000Y10000； 這時(shí)還沒(méi)有穿絲，快速移動(dòng)到(10，10)的位置，在該位置一定要有一個(gè)穿絲孔

M00； 程序暫停，用于穿絲

M96B:TU111.； 調(diào)用子程序TU111，加工第一個(gè)圖形，B為驅(qū)動(dòng)器名稱(chēng)

M00； 程序暫停，用于抽絲第122頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G54；回到主坐標(biāo)系，這一條指令必須有

G00X50000Y20000； 這時(shí)還沒(méi)有穿絲，快速移動(dòng)到(50，20)的位置，在該位置也要有一個(gè)穿絲孔

M00； 程序暫停，用于穿絲

M96B:TU112.； 調(diào)用子程序TU112，加工第二個(gè)圖形，B為驅(qū)動(dòng)器名稱(chēng)

M00；程序暫停，用于抽絲

G54；回到主坐標(biāo)系，這一條指令必須有第123頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天

G00X70000Y－13000； 這時(shí)還沒(méi)有穿絲，快速移動(dòng)到(70，－13)的位置，在該位置也要有一個(gè)穿絲孔

M00； 程序暫停，用于穿絲

M96B:TU113.； 調(diào)用子程序TU113，加工第三個(gè)圖形，B為驅(qū)動(dòng)器名稱(chēng)

M97； 調(diào)用子程序結(jié)束

M02； 主程序結(jié)束第124頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天子程序①(程序名TU111)：加工第一個(gè)圖形——四方形凹模，如圖5.33所示。

G55； 定義坐標(biāo)系G55

G92X0Y0；原點(diǎn)位于當(dāng)前位置(圖形的中心)，有穿絲孔

G01X-5000Y0；

G01X-5000Y10000；

G01X5000Y10000；

G01X5000Y-10000；

G01X-5000Y-10000；

G01X-5000Y0；

G00X0Y0； 回G55的坐標(biāo)原點(diǎn)(圖形中心)

M02；第125頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.33第一個(gè)圖形TU111第126頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天子程序②(程序名TU112)：加工第二個(gè)圖形，如圖5.34所示。

G55； 定義坐標(biāo)系G55可以與第一個(gè)子程序的坐標(biāo)系同名，因?yàn)橹辉谠撟映绦蛴行?/p>

G92X0Y0；

G01X-5000Y0；G01X-5000Y-5000；G01X5590Y-2429；

G03X7500Y0I-590J2429；

G03X5590Y2429I-2500J0；

G01X-5000Y5000；

G01X-5000Y0；

G00X0Y0；

M02；第127頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖5.34第二個(gè)圖形TU112第128頁(yè),共151頁(yè)，2024年2月25日，星期天子程序③(程序名TU113)：加工第三個(gè)圖形，如圖5.35所示。G55；G92X0Y0；G01X6000Y0；

G01X6000Y-4500；

G02X-6000Y-4500

I-6000J4500；G01X-6000Y-4500；G02X6000Y4500I6000J-4500；G01X6000Y0；G00X0Y0；M02；第129頁(yè),共15