区分及选择CNC雕刻机、数控铣、高速铣.doc

数控线切割机床常用3B程序格式介绍及实例目前，我国数控线切割机床常用3B程序格式编程，其格式如表所示。表无间隙补偿的程序格式（三B型）B X B Y B J G Z分隔符号 X坐标值 分隔符号 Y坐标值 分隔符号 计数长度 计数方向 加工指令1、分隔符号 B 因为X、Y、J均为数字，用分隔符号（B）将其隔开，以免混淆。2、坐标值（X、Y） 一般规定只输入坐标的绝对值，其单位为m，m以下应四舍五入。对于圆弧，坐标原点移至圆心，X、Y为圆弧起点的坐标值。对于直线（斜线），坐标原点移至直线起点，X、Y为终点坐标值。允许将X和Y的值按相同的比例放大或缩小。对于平行于X轴或Y轴的直线，即当X或Y为零时，X或Y值均可不写，但分隔符号必须保留。3、计数方向G 选取X方向进给总长度进行计数，称为计X，用Gx表示；选取Y方向进给总长度进行计数，称为计Y，用Gy表示。（1）加工直线 ：|Ye|Xe|时，取Gy； |Xe|Ye|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。（2）对于圆弧，若：|Xe|Ye|时，取Gy;|Ye|Xe|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。4、计数长度J 计数长度是指被加工图形在计数方向上的投影长度（即绝对值）的总和，以m为单位。5、加工指令Z 加工指令Z是用来表达被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的。控制系统根据这些指令，正确选择偏差公式，进行偏差计算，控制工作台的进给方向，从而实现机床的自动化加工。例:加工图所示圆弧，加工起点为A（-2，9），终点为B（9，-2），编制加工程序。圆弧半径：R =9220m 计数长度：JYAC=9000mJYCD=9220mJYDB=R-2000m =7200m则JY= JYAC+ JYCD+ JYDB=（9000+9220+7220）m =25440m其程序为：B2000 B9000 B025440GyNR2 (没有办法,图传不上来,是一半径R =9220m ,从第二象限到四象限的圆弧)3B加工指令代码线切削机床除了使用ISO代码外，还使用3B、4B、5B和EIA等，使用较多的是3B格式，慢走丝多采用4B格式。本节内容将主要介绍3B格式的指令编程。一、 编程方法介绍3B代码编程格式是数控电火花线切割机床上最常用的程序格式，在该程序格式中无间隙补偿，但可通过机床的数控装置或一些自动编程软件，自动实现间隙补偿。具体格式见表。3B程序格式表B X B Y B J G Z分隔符号 X坐标值 分隔符号 Y坐标值 分隔符号 计数长度 计数方向 加工指令其中：B分隔符号,它的作用是将X、 Y、 J 数码分开来；X、 Y增量（相对）坐标值；J加工线段的计数长度；G加工线段的计数方向；Z 加工指令；例如：B1000B2000B2000GYL2。有的系统要求整个程序有一些辅助指令T84（工作液开）、T85（工作液关）；T86（贮丝筒开）、T87（贮丝筒关）；应有停机符M02（程序结束）。 1. 坐标系与坐标值X、Y的确定 平面坐标系是这样规定的：面对机床操作台，工作台平面为坐标系平面，左右方向这X轴，且右方向为正；前后方向为Y轴，前方为正。编程时，采用相对坐标系， 即坐标系的原点随程序段的不同而变化。加工直线时，以该直线的起点为坐标系的原点，X、Y取该直线终点的坐标值；加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标原 点，X、Y取该圆弧起点的坐标值，单位为m。坐标值的负号不写。图3.672. 计数方向G的确定 不管加工圆弧还是直线，计数方向均按终点的位置来确定。加工直线时，终点靠近何轴，则计数方向取该轴；加工与坐标轴成45角的线段时，计数方向取X轴、 Y轴均可，记作：GX或GY，如图3.67a所示；加工圆弧时，终点靠近何轴，则计数方向取另一轴；加工圆弧的终点与坐标轴成45角时，计数方向取X 轴、Y轴均可，记作：GX或GY。如图3.67b所示。3. 计数长度的确定 计数长度是在计数方向的基础上确定的。计数长度是被加工的直线或圆弧在计数方向坐标轴上的绝对值总和，其单位为m。例如：在图3.68a中所示中，加工直线OA时计数方向为X轴，计数长度为OB，数值等于A点的X坐标值；在图3.68b中加工半径为500的圆弧M N时，计数方向为X轴，计数长度为5003=1500，即MN中三段圆弧在X轴上投影的绝对值总和。图3.684. 加工指令Z的确定 加工直线有四种加工指令：L1、L2、L3、L4。如图3.69所示。当直线在第象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作L1；当处于第象限（包括Y轴而不包括X轴）时，记作L2；L3、L4依次类推。 加工顺时针圆弧时有四种加工指令：SR1、SR2、SR3、SR4。如图3.70所示。当圆弧的起点在第象限（包括Y轴而不包括X轴）时，加工指令记作SR1；当处于第象限（包括X轴而不包括Y轴）时，记作SR2；SR3、SR4依次类推。加工逆时针圆弧时有四种加工指令：NR1、NR2、NR3、NR4，如图3.70所示。当圆弧的起点在第象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作NR1；当处于第象限（包括Y轴而不包括X轴）时，记作NR2；NR3、NR4依次类推。5. 编程实例如图3.71所示典型零件，按3B格式编写该零件的线切割加工程序。（1） 确定加工路线 起始点为A，加工路线按照图中所标的段的顺序进行。段为切入，为切出，段为程序零件轮廓。（2） 分别计算各段曲线的增量值。 X1=0， Y1=2mm； X2=0， Y2=10mm； X3=0， Y3=20mm； X4=0， Y4=10mm； X5=30mm， Y5=30tan15=8.04mm； X6=0， Y6=40-2Y5=23.92mm X7=30mm， Y7=30tan15=8.04mm； X8=0， Y8=2mm；（3） 按3B格式编写程序清单，程序如下：Example.3b；程序名（文件名）B序号 B X B Y B J G Z 备注1 T 84 T 86 2 B 0 B 2000 B 2000 GY L2 3 B 0 B 10000 B 10000 GY L2 4 B 0 B 10000 B 20000 GX NR4 5 B 0 B 10000 B 10000 GY L2 6 B 30000 B 8040 B 30000 GX L3 7 B 0 B 23920 B 23920 GY L4 8 B 30000 B 8040 B 30000 GX L4 9 B 0 B 2000 B 2000 GY L4 10 T 85 T 86 11 M 02 结束语句二、 有公差尺寸的编程计算法根据大量的统计表明，加工后的实际尺寸大部分是在公差带的中值附近。因此，对标注有公差的尺寸，应采用中差尺寸编程。中差尺寸的计算公式为：中差尺寸=基本尺寸+（上偏差+下偏差）/2例1：槽45+0.04 +0.02的尺寸公差尺寸为 45+（0.04+0.02 2）=45.03mm例2：半径为200 -0.02的中差尺寸为20-（0-0.02 2）=19.99mm例3：半径为360 -0.24的中差尺寸为36-（0-0.24 2）=35.88mm其半径的中差尺寸为35.88/2=17.94mm三、 间隙补偿问题在实际加工中，电火花线切割数控机床是通过控制电极丝的中心轫迹来加工的，图中所示电极丝中心轨迹用虚线表示。在数控线切割机床上，电极丝的中心轨迹和图纸上工件轮廓之间差别的补偿就叫间隙补偿。图3.72电极丝中心轨迹加工凸模时，电极丝中心轨迹应在所加工图形的外面；加工凹模时，电极丝中心轨迹应在图形的里面。所加工工件图形与电极丝中心轨迹间的距离，在圆弧的半径方向和线段垂直方向都等于间隙补偿量?。间隙补偿量的算法：加工冲模的凸、凹模时，应考虑电极丝半径r 丝、电极丝和工件之间的单边放电间隙 电及凸模和凹模间的单边配合间隙 配。当加工冲孔模具时（即冲后要求工件保证孔的尺寸），凸模尺寸由孔的尺寸确定。因 配在凹模上扣除，故凸模的间隙补偿量? 凸=r 丝+ 电，凹模的间隙补偿量? 凹=r 丝+ 电- 配。当加工落料模时（即冲后要求保证冲下的工件尺寸），凹模尺寸由工件的尺寸确定。因 配在凹模上扣除，故凸模的间隙补偿量? 凸=r 丝+ 电- 配，凹模的间隙补偿量? 凹=r 丝+ 电。间隙补偿量的编程实例：编制加工图3.73所示零件的凹模程序，此模具是落料模，（钼丝半径为0.18mm，穿丝点为零件对称中心点）。图 3.73凹模加工零件图1、 确定间隙补偿量 因该模具是落料模，冲下零件的尺寸由凹模决定，模具配合间隙在凸模上扣除，故凹模的间隙补偿量为：? 凹=r 丝+ 电=0.09+0.01=0.10mm2、 计算编程节点 图中虚线表示电极丝中心轨迹，此图对X轴上下对称，对Y轴左右对称。因此，只要计算第一象限内的节点，其余三个象限相应的点均可相应的得到。圆心O 1的坐标为（0,0）,虚线交点a的坐标为：Xa=5+ ? 凹=5+0.10=5.10mm，Ya=3? 凹 =2.9； Xb=5+ ? 凹=5+0.10=5.10mm，Yb=52? 凹 =4.8。根据对称原理可得其余各点对O点的坐标。3、 编凸模程序序号 B X B Y B J G Z 备注1 T 84 T 86 2 B 0 B 2900 B 2900 GY L4 3 B 5100 B B 5100 GX L3 4 B 0 B 2000 B 2000 GY L4 5 B 100 B 4900 B 9800 GX SR3 6 B 0 B 2000 B 2000 GY L4 7 B 5100 B B 5100 GX L1 8 B 5100 B B 5100 GX L1 9 B 0 B 2000 B 2000 GY L2 10 B 100 B 4900 B 9800 GX SR1 11 B 0 B 2000 B 2000 GY L2 12 B 5100 B B 5100 GX L3 13 B 0 B 2900 B 2900 GY L2 14 T 85 T 86 15 M 02 结束语句习题：用3B指令编写一个外接圆半径为R10mm的正六边形加工程序。（钼丝直径为0.18mm,单边放电隙为0.01mm，穿丝点为其外接圆的圆心）区分及选择CNC雕刻机、数控铣、高速铣CNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。 作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床?我们认为好机床的定义是这样的：能够在短期内收回投资的机床才是好机床。数控机床的设计使用寿命一般为7年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。在国外很早就有雕铣机的名词(CNCengravingandmillingmachine)，严格地讲雕是铣的一部分，是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外，还有目前盛行的高速切削机床(HSCMACHINE)。还是让我们首先搞清楚三个机型区别：-数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备-数控雕铣机用于完成较小铣削量，或软金属的加工设备-高速切削机床用于完成中等铣削量，并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择一、-从机械角度机床的机械分为两个部分，移动部分和不移动部分：工作台，滑板，十字花台等为移动部分，床座，立柱等为非移动部分1、-数控铣加工中心：非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求非常好优点：能进行重切削;缺点：由于移动部分同样庞大，牺牲了机床灵活性，对于细小的部分和快速进给无能为力。2、-数控雕铣机非移动部分钢性要求好移动部分钢性要以灵活为前题下，尽可能的轻一些，同时保持一定的钢性。优点：可进行比较细小的加工，加工精度高。对于软金属可进行高速加工;缺点：由于钢性差所以不可能进行重切削。3、-高速切削机床非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求比较好，而且尽可能的轻巧。优点：能进行中小量的切削(例一般10的平底刀，对于45号钢(300)深切深度以0.75为好);缺点：正确使用下能发挥高效，低成本，使打磨量变为极少。不正确使用，马上就会使刀具的废品堆积如山。如何从机械上做到上面又轻、刚性又好矛盾的要求，关键在于机械结构上的功夫。1、-床体采用高低筋配合的网状架构，有的直接采用蜂巢的相接的内六角网状结构2、-超宽的立柱和横梁，大家知道龙门式的结构由于其极好的对称性和极佳的钢性被高速切削设备厂家一直做为首选结构。3、-对于移动部分有与数控铣显著的不同之处是加宽了很多导轨与导轨之间的距离，以克服不良力矩的问题。4、-从材料上讲一般采用了米汉那铸铁，也就是孕育铸铁，在浇注铁水时加入一定比例的硅(Si)从而改变了铁的内部结构，使之更加耐冲压，刚性上有显著提高。5、-机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击，所以导轨、丝杆要求粗一些，以及加强连接部分刚性二、-从数控角度分析1、-数控铣加工中心对数控系统要求速度一般，主轴转速08000RPM左右2、-雕铣机要求高速的数控系统，主轴转速300030000RPM左右3、高速切削机床要求高速的数控系统以及极好的伺服电机特性，主轴转速150030000RPM左右三、-编程软件上分析从软件的角度上讲，数控铣加工中心，高速切削机床雕铣机都可以使用标准的CAD/CAM软件如：MasterCamCimatronPEUG等。铣床通常以为Cimatron刀路较好一点，新版的软件充分考究到刀具的每时每刻的切削量的均匀性，尤其是刀进入走出工作的一刻的速度和圆滑 性，以及在拐点的跟随差算法问题(followingError)，使结果和设计图形更加贴进，CAD部分刚大量采用直观的三维实体造型如 Solidworks等再通过IGS等转入CAM软件进行加工。不过不用担心，CAD/CAM的发展速度远胜于机床的CNC的发展速度。雕刻加工因其刀具的特殊性的有相当的细小的角度控制，用TYPE3为好。四、-刀库自动换刀和全自动对刀要求加工中心是一个体面的名词，但我觉得对刀库的要求一定要结合实际。加工中心是为了完成多种工序于自动状态的数控设备，主要是对于一些固定的大批量的生产作业，如果我们加工一个很多孔、牙的箱体，而且要天天做差 不多的(一批量最小2百个以上)那就一定选加工中心，对于模具行业和小批量生产单位千万不要动不动就上加工中心，因为见过太多的厂家买加工中心，当数控铣 来使用，使用刀库对数控系统的成本上来讲很简单，但主轴和刀库、空压机以及各种刀柄等会增加成本，所以对于一台设备的差价大于10万元人民币，而且编程人 员要头脑清醒。不然悲剧就会发生，问题也相对增多了不少。效率上如何，对于生产量同一品种不到一、二百个的工件尽量不要使用加工中心，效率太低。有什么好办法提高效率，不使用刀库，又不会造成人为的换刀误差，只有全自动对刀系统，刀往上一装，一个按钮，机床自动对刀，直接加工，误差在 0.001.0003m内,与自动换时间来比,慢不了一点效率。如果是加工中心又无自动对刀装置机床与不带刀库，但是自动对刀的机床相比，实践中的效 率后者远高于前者。又好请您注意自动对刀仪的最好品牌的价格如(Marposs)不过一万元左右，而且不太可能损坏，如此分析对于劳动力大把的国内模具加 工，以及小批量工业零件的加工如果充分考虑资金的利用价值一定不应采用加工中心设备，另外，国内厂家的刀库基本上还很多问题。进口的也相当贵。(BT40 的10把刀库不会低于10万人民币)。五、高速切削设备的看法精明的加工商一定会大量时间考虑机床的准备时间和人员的人为因素所造成的损失，我们永远记住不用在这方面提醒他们。而我们该做的是如何从机床的 加工时间上来给他们更高的加工效率，以及进可能的降低他们的打磨时间。甚至零打磨。高速切削设备的闪亮登场是让加工商砰然心动的事件。先不要考虑其昂贵的 造价(150万左右)，单从使用上讲我认为一定是那句老话：它对有些人来讲是一块香香的肉，对另外一些人来讲是剧毒的毒药，日本人以及欧洲人不遗余力的宣 传高速切削的好处而让人采用他们的设备。当然有些不实用的做法。在数控机床行业8年内实战经验告诉我他们的成本应在6070万左右。如此之高的利润率是 让我看到了他们的本质。国内的数控机床的毛利应为(3040%)之间。这是合理的，正直的利润。如果您愿意维护他们高利润我想在相同时间就不可能挣更多 的钱。更要考虑到售后服务等等。我不敢相信他们的服务可以在12天内解决所有的