数控特种加工技术课件

數控特種加工技術

第一節數控電火花成形加工技術

電火花加工又稱放電加工或電蝕加工。它是利用在一定介質中，通過工具電極和工件電極之間脈衝放電時的電腐蝕作用對工件進行加工的一種工藝方法。

一、數控電火花成形加工簡介（一）數控電火花成形加工原理如圖6-1所示，電火花成形加工的原理是基於工件與工具電極（簡稱電極）之間脈衝性火花放電時的電腐蝕現象來蝕除多餘的金屬，以達到零件的加工要求。須具備以下條件：（1）自動進給調節系統保證工件與電極之間經常保持一定距離以形成放電間隙。第六章數控特種加工技術

（2）加工中工件和電極浸泡在液體介質中，這種液體介質稱為工作液。（3）脈衝電源輸出單向脈衝電壓加在工件和電極上。當電壓升高到間隙中工作液的擊穿電壓時，會使介質在絕緣強度最低處被擊穿,產生火花放電,如圖6-2（a）所示,瞬間高溫使工件和電極表面都被蝕除掉一小塊材料形成小的凹坑,如圖6-2（b）。脈衝電源提供的脈衝電流波形如圖6-3所示。（二）數控電火花成形機床的主要組成電火花成形加工機床按數控程度分為普通（非數控）電火花成形加工機床和數控電火花成形加工機床。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

見圖6-1，數控電火花成形加工機床主要由主機、脈衝電源和機床電氣系統、數控系統和工作液迴圈過濾系統等部分組成。

1．主機及附件機床主機由床身、立柱、主軸頭、工作臺等組成。附件包括用以實現工件和電極的裝夾、固定和調整其相對位置的機械裝置,電極自動交換裝置（ＡＴＣ或ＡＥＣ）等。可調節工具電極角度的夾頭屬機床附件。平動頭也屬機床附件，如圖6-4所示。

2．脈衝電源脈衝電源的作用是將工頻交流電轉變成一定頻率的定向脈衝電流，提供電火花成形加工所需能量。

3．數控系統（1）自動進給調節系統它的任務是通過改變、調節主軸頭（電返回課件首頁第六章數控特種加工技術

極）進給速度,使進給速度接近並等於蝕除速度,以維持一定的“平均”放電間隙,保證電火花加工正常而穩定進行,以獲得較好的加工效果。常用自動進給調節系統有電液自動控制系統和電—機械式自動進給調節系統,數控電火花機床普遍採用電—機械式自動進給調節系統。（2）電火花成形加工單軸數控系統（3）電火花成形加工多軸數控系統圖6-5為採用X、Z、C多軸聯動加工型孔。圖（a）為橫向X軸伺服進給水平加工圓孔；圖（b）為橫向X軸和垂直方向Z軸聯動加工；圖（c）為Z向伺服進給，每加工一個長方孔後，C軸分度轉過300（12等分），加工圓周均布的多個長方形孔。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

圖6-6為電火花三軸數控搖動加工（指工作臺在數控系統控制下向外逐步擴弧運動）型腔。

4．工作液迴圈過濾系統工作液在電火化成形加工中的作用是形成火花擊穿放電通道，並在放電結束後迅速恢復間隙的絕緣狀態；對放電通道起壓縮作用，使放電能量集中；在強迫流動過程中，將電蝕產物從放電間隙中帶出來，並對電極和工件表面起到冷卻作用。工作液迴圈過濾系統由工作液箱、液壓泵、電機、篩檢程式、工作液分配器、閥門、油杯等組成，它的作用是強迫一定壓力的工作液流經放電間隙將電蝕產物排出，並且對使用過的工作液進行過濾和淨化。工作液迴圈過濾系統的工作方式有沖油式、抽油式兩種，如圖6-7所示。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（三）數控電火花成形加工的特點及應用數控電火花成形加工的特點與應用有如下方面：（1）適合於難切削材料的加工（2）可加工特殊及複雜形狀的零件（3）直接利用電能、熱能進行加工,便於實現加工過程自動控制。（4）主要加工金屬等導電材料，但在一定條件下也可加工半導體和非導體材料。（5）加工效率一般較低，電極存在損耗，加工的最小角部半徑受限制。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

二、數控電火花成形加工的一般工藝規律電火花成形加工的主要工藝指標有加工速度、加工精度、加工表面品質和電極損耗等，影響這些工藝指標的因素構成電火花成形加工工藝的基本規律。（一）影響材料放電腐蝕的主要因素為提高電火花加工的生產率、降低電極的損耗，必須瞭解影響材料放電腐蝕的主要因素。

1．極性效應在電火花加工過程中，工件和電極都要受到不同程度的電腐蝕。實踐證明,即使工件和電極材料完全相同,也會因為所接電源的極性不同而有不同的蝕除速度,這一現象稱為“極性效應”。在生產中常把工件接脈衝電源的正極,稱為“正極性加工”或“正極性接法”；反之，工件接脈衝電源的負極稱為“負極性加工”或“負極性接法”。由上分析可知,脈衝寬度ti是影響極性效應的一個主要原因,實際加工中,極性效應還受到電極及工件材料、加工介質、電源種類、單個脈衝能量等多種因素的綜合影響。在電火花加工中,極性效應返回課件首頁第六章數控特種加工技術

愈顯著愈好。要充分利用極性效應，正確選擇極性，使工件的蝕除量大於電極的蝕除量，最大限度降低電極損耗。極性的選擇主要靠經驗或實驗確定：當採用短脈衝，如紫銅加工鋼ti＜10s時加工，應選用正極性加工；當採用長脈衝，如紫銅加工鋼ti＞80s時，應選用負極性加工。

2．電參數電參數即為脈衝電源提供給電火花成形加工的脈衝寬度、脈衝間隙和峰值電流。研究結果表明，在連續的電火花加工過程中，工件或工具都存在單個脈衝的蝕除量q′與單個脈衝能量WM在一定範圍內成正比的關係。某一段時間的總蝕除量q約等於這段時間內單個有效脈衝蝕除量的總和，故正、負極的蝕除速度與單個脈衝能量、脈衝頻率成正比。用公式表達為：返回課件首頁第六章數控特種加工技術

單個脈衝放電所釋放的能量取決於極間放電電壓、放電電流和放電持續時間。實驗表明：火花維持電壓與脈衝電壓幅值、極間距離、以及放電電流大小等的關係不大，因而可以說，單個脈衝能量正比於平均放電電流的大小和電流脈寬，即：

WM=kieti

提高電蝕除量和生產率的算途徑在於：提高脈衝頻率f；增加單個脈衝能量WM或者增加單個脈衝平均放電電流ie

（對矩形波即為峰值電流Ie）和脈衝寬度ti；減少脈衝間隔t0；設法提高係數Ka、Kc。當然，實際生產時要考慮到這些因素之間的相互制約關係和對其他工藝指標的影響。

3．金屬材料熱學常數金屬的熱學常數指材料的熔點、沸點、熱導率、比熱容、熔化熱、氣化熱等。當脈衝放電能量相同時,金屬的熔點、沸點、比熱容、熔化熱、氣化熱愈高,電蝕量將愈少,愈難加工；另一方面,熱導率愈大的金屬,由於較多地把暫態產生的熱量傳導散失到其他部位,因而降低了本身的蝕除量。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

在單個脈衝能量一定時,材料的熱學常數和脈衝寬度綜合影響電蝕量,脈衝電流峰值Ie愈小,即脈衝寬度ti愈長,散失的熱量也愈多,從而減少電蝕量。可見,蝕除量與金屬的熱學常數、脈衝寬度和單個脈衝能量有密切關係。在脈衝能量一定時,都會有一個使工件電蝕量最大的最佳脈寬,且對於不同材料,其最佳脈寬也不同。一般選擇脈衝寬度在其最佳脈寬附近,再加以正確選擇極性,可實現“高效低損耗”加工。此外,影響電蝕量的還有工作液、加工過程的穩定性等因素。（二）影響加工精度的主要因素影響加工精度的工藝因素很多,主要有機床本身的製造精度、工件的裝夾精度、電極的製造及裝夾精度、電極損耗、放電間隙、加工斜度等因素,這裏主要討論與電火花加工工藝有關的因素。

1．放電間隙大小及其一致性電火花加工時,放電間隙能否保持一致外,其大小對加工精度也有影響,尤其是對複雜形狀的加工表面,棱角部位電場強度分佈不均，間隙越大,影響越嚴重。如圖6-8所示。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

2．電極的損耗電火花加工時是將電極的形狀和尺寸複製到工件上的，工具電極的損耗對工件尺寸精度和形狀精度都有影響。電火花穿孔加工時，電極可以貫穿型孔而補償電極的損耗，型腔加工時則無法採用這一方法，精密型腔加工時可採用更換電極的方法。

3．二次放電二次放電是指已加工表面上由於電蝕產物等地介入而再次引起的一種非正常放電，集中反映在加工深度方向產生斜度和加工棱邊棱角變鈍等方面,從而影響電火花加工的形狀精度。產生加工斜度的情況圖6-9所示。目前，電花火加工的精度可達0.01～0.05mm左右。（三）影響電火花加工表面品質的工藝因素

1．表面粗糙度電火花加工後的表面，是由脈衝放電時所形成的大量凹坑和硬凸邊排列重疊而形成的。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

在一定的加工條件下，加工表面的粗糙度可用以下經驗公式表示

Ra=KRati0.3Ie0.4

由上式可以看出,電蝕表面粗糙度的評定參數Ra隨脈衝寬度和電流峰值增大而增大。在一定的加工條件下,脈衝寬度和電流峰值增大使單個脈衝能量增大,電蝕凹坑的斷面尺寸也增大,所以表面粗糙度主要取決於單個脈衝能量。單個脈衝能量愈大,表面愈粗糙。要使Ra減小,必須減小單個脈衝能量,但加工速度要下降許多。

2．表面變質層（電火花加工表層）經電火花加工後的工件表層，由於受暫態高溫作用和工作液的冷卻作用，其化學成分和組織結構發生了很大變化，它包括熔化凝固層和熱影響層，如圖6-10所示。（四）電極在電火花成形加工過程中,電極是十分重要的部件,對其工藝影響甚大。

1．電極損耗電火花成形加工時,電極和工件一樣會受到電腐蝕而損耗。電極的損耗是影響加工精度的一個重要因素。減少電極損耗的措施有：返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（1）正確選擇極性一般說來，在短脈衝精加工時採用正極性加工，而在長脈衝粗加工時則採用負極加工。（2）利用吸附效應。

2．電極材料根據電火花加工原理，可以說任何導電材料都可以用來製作電極，但在生產中應選擇損耗小，加工過程穩定，生產率高，機械加工性能良好，來源豐富，價格低廉的材料作電極材料。電極的損耗受電極材料的熱物理常數的綜合影響。電極材料的熔點、沸點、比熱容、熔化熱、氣化熱愈高,加工時損耗愈小,電極材料的熱導率愈大,能將暫態熱量傳導散失到其他部份,損耗愈小。選擇時應根據加工對象、工藝方法、脈衝電源的類型等因素綜合考慮。

3．電極結構電極結構可分為整體式電極、組合式電極和鑲拼電極等三種。（1）整體式電極整個電極用一塊材料加工而成，如圖6-11所示，是最常用的結構形式。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（2）組合式電極在同一工件上有多個型孔或型腔時，在某些情況下可以把多個電極組合在一起，如圖6-12所示，一次可同時完成多型孔或型腔的加工。（3）鑲拼電極對形狀複雜的電極整體加工有困難時,常將其分成幾塊,分別加工後再鑲拼成整體,這樣可節省材料,且便於製造。

4．電極長度的確定電極的長度取決於被加工零件的結構形式、型孔或型腔的複雜程度、加工深度、電極使用次數、裝夾形式及電極工藝等一系列因素。加工凹模型孔時電極長度可按圖6-13進行計算，即：

返回課件首頁第六章數控特種加工技術

加工型腔時電極長度h按如圖6-14進行計算，即：

h=h1+h2

h1=H1+C1H1+C2S-δj

三、數控電火花成形加工工藝過程及實例（一）電加工工藝參數的選定

1．電極極性選擇工具電極極性的一般選擇原則是：（1）銅電極對鋼，或鋼電極對鋼，選“+”極性；（2）銅電極對銅，或石墨電極對銅，或石墨電極對硬質合金，選“—”極性；（3）銅電極對硬質合金，選“+”或“—”極性都可以；（4）石墨電極對鋼，加工Rmax為15m以下的孔，選“—”極性；加工Rmax為15m以上的孔，選“+”極性。

2．加工脈衝電流峰值Ie和脈衝寬度ti的選擇

Ie和ti主要影響加工表面粗糙度、加工速度。這一對參數的選擇,主要根據加工經驗和所用機床的電源特性進行選擇。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

3．脈衝間隔的選擇脈衝間隔t0主要影響加工效率，但太小t0的會引起放電異常，重點考慮排屑情況，以保證正常加工。（二）提高加工效率的方法除改善電參數外，提高加工效率還有如下的方法。

1．工件預加工

2．蝕出物去除在加工區的蝕出物要及時去除,以避免二次放電,影響加工品質和正常的放電加工。蝕出物去除的方式有三種：沖油式、抽油式、噴射式。前兩種方式,已在前面的工作液迴圈過濾系統介紹過,而噴射式主要用於工件或電極不能開工作液孔時。（三）加工方式選定電火花成形加工方式主要單電極加工、多電極多次加工和搖動加工等,其選擇要根據具體情況而定。單電極加工一般用於比較簡單的型腔；多電極多次加工的加工時間較長,需電極定位正確,但其工藝參數的選擇比較簡單；搖動加工用於一些型腔粗糙度和形狀精度要求較高的零件。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（四）加工實例【例題6-1】紀念幣模具加工。紀念幣尺寸為：

38mm，型腔深1.2mm，如圖6-15所示。

1．工藝分析紀念幣的紋路細,要求電極損耗小,另外要求其光澤好。

2．工藝安排（1）電極：選用電鑄電極（2）電極極性：“+”，即負極性加工（3）工件預加工：範本上下面平磨，四邊平面用作定位（4）電極安裝：以9mm的銅柄作裝夾柄並調整其垂直度，要求傾斜度小於0.007mm

（5）排屑方法：採用兩邊噴射，壓力為0.3MPa

（6）加工條件選擇，分粗、半精、精和光整等四次加工，其電參數設定如表6-3所示。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（7）加工機床：三菱M25C6G15型（8）紀念幣模具加工數控程式，如表6-4所示。返回課件首頁加工階段脈衝電流峰值Ie（A）脈衝寬度ti（s）脈衝間隔t0（s）加工深度（mm）加工條件序號粗加工1090601.09958半精加工532321.19959精加工216161.169960光整加工1441.29961程序段說明G26Z；電極與工件端面定位G92XYZC；機床各軸設零G90F100；絕對值加工，加工速度初設為100mm/minM80M88；充加工液並保持加工液高度E9958；取出資料庫種的第9958號加工條件，即粗加工條件M84；打開加工電源G01Z-1.0；加工方向為Z向，加工深度1.0mmE9959；切換電加工條件，代號為9959，即半精加工條件G01Z-1.1；加工方向為Z向，加工深度1.1mmE9960；切換電加工條件，代號為9960，即精加工條件G01Z-1.16；加工方向為Z向，加工深度1.16mmE9961；切換電加工條件，代號為9961，即光整加工條件G01Z-1.2；加工方向為Z向，加工深度1.2mmM85；關閉加工電源M25G01Z0.；機床主軸Z回零M81M89；放加工液回油箱，取消加工液高度保證功能M02%程式結束第六章數控特種加工技術

返回課件首頁程序段說明G26Z；電極與工件端面定位G92XYZC；機床各軸設零G90F100；絕對值加工，加工速度初設為100mm/minM80M88；充加工液並保持加工液高度E9958；取出資料庫種的第9958號加工條件，即粗加工條件M84；打開加工電源G01Z-1.0；加工方向為Z向，加工深度1.0mmE9959；切換電加工條件，代號為9959，即半精加工條件G01Z-1.1；加工方向為Z向，加工深度1.1mmE9960；切換電加工條件，代號為9960，即精加工條件G01Z-1.16；加工方向為Z向，加工深度1.16mmE9961；切換電加工條件，代號為9961，即光整加工條件G01Z-1.2；加工方向為Z向，加工深度1.2mmM85；關閉加工電源M25G01Z0.；機床主軸Z回零M81M89；放加工液回油箱，取消加工液高度保證功能M02%程式結束第六章數控特種加工技術

第二節數控電火花線切割加工技術

電火花線切割加工能彌補電火花成形加工的不足，不用成形電極就能實現微細加工，而且比電火花成形機床操作更方便、效率更高。一、數控電火花線切割加工簡介（一）數控電火花線切割加工原理電火花線切割加工的加工原理與電火花成形加工基本相同,但加工方式不同,電火花線切割加工採用連續移動的細金屬絲作電極,如圖6-16所示。（二）數控電火花線切割加工機床分類與基本組成數控電火花線切割加工機床,根據電極絲運動的方式可分成快速走絲數控電火花線切割加工機床和慢速走絲數控電火花切割機床兩大類別。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

1．快速走絲線切割機床這種機床採用鉬絲（直徑φ0.08～φ0.2mm）或銅絲（φ0.3mm左右）作電極。電極絲在貯絲筒的帶動下通過加工縫隙作往復迴圈運動，一直使用到斷線為止，其走絲速度快。

2．慢走絲數控電火花線切割機床這種機床的走絲速度一般為3m/min,最高為15m/min。可使用紫銅、黃銅、鎢、鉬等作為絲電極,其直徑約為φ0.03～0.35mm。相對慢走絲線切割機床而言,快走絲線切割機床結構簡單,價格低廉,且加工生產率較高,精度能滿足一般要求,目前在我國生產、使用較為廣泛。

3．數控電火花線切割機床的組成它主要由機械裝置、脈衝電源、工作液供給裝置、數控裝置和編程裝置等組成。

(１)機械裝置它主要由床身、座標工作臺、絲電極驅動裝置、工作液箱、附件和夾具等幾部分組成。這裏僅介紹其中兩部分。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

①座標工作臺可以有Ｘ、Ｙ向移動工作臺和U、V形移動工作臺，如圖6-17所示。

②絲電極驅動裝置它又稱為走絲系統。快走絲線切割機床絲電極驅動裝置，如圖6-16所示。（2）脈衝電源（3）工作液供給裝置其作用與組成與電火化成形加工中工作液迴圈過濾系統的相同。（三）數控電火花線切割加工的特點和應用範圍

1．數控電火花線切割加工的特點與電火化成形加工相比較，數控電火花線切割有如下不同的方面：（1）它是以很細的金屬絲為工具電極，可加工微細異形孔、窄縫和複雜形狀的工件。（2）不需要製造特定形狀的電極，大大降低了工具電極的設計返回課件首頁第六章數控特種加工技術

和製造費用，縮短了生產準備時間，加工週期短，這對新產品的試製是很有意義的。（3）由於採用移動的長電極絲（快走絲時）或一次性電極絲（慢走絲時）進行加工，使單位長度電極絲的損耗較少，從而對加工精度的影響小。（4）輪廓加工所需加工的餘量小，能有效地節約貴重的材料。（5）採用乳化液或去離子水的工作液，不易引燃起火，可實現安全無人運轉。（6）依靠數控系統的線徑偏移補償功能，使沖模加工的凹凸模間隙，可以任意調節。（7）利用四軸聯動，可加工上、下麵異形體，形狀扭曲曲面體，變錐度和球形體等零件。

2．數控電火花線切割加工的應用範圍線切割加工在新產品試製、精密零件加工及模具製造中應用廣泛，具體有以下方面：（1）加工模具（2）能加工電火花成形加工用的電極，而且比較經濟。（3）加工零件。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

二、數控電火花線切割的工藝與工裝電火花線切割加工，一般是作為工件加工中最後工序。要達到加工零件的加工要求，應合理控制線切割加工的各種工藝因素，同時配合選擇合適工裝。

1．工藝分析首先對零件圖進行分析以明確加工要求。其次是確定工藝基準，採用什麼方法定位。

2．切割路線的確定在加工中，工件內部殘餘應力的相對平衡受到破壞後,會引起工件的變形，所以在選擇切割路線時，須注意以下方面。（1）應將工件與其夾持部分分割的部分安排在切割路線的末端如圖6-18所示，（a）圖先切割靠近夾持的部分，使主要連接部位被割離,餘下材料與夾持部分連接較少,工件剛性下降,易變形而影響加工精度。（b）圖的切割路線才是正確的。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（2）切割路線應從坯件預製的穿絲孔開始，由外向內順序切割如圖6-19所示，（a）圖採用從工件端面開始由內向外切割的方案,變形最大,不可取。（b）圖也是采用從工件端面開始切割,但路線由外向內,比（a）圖方案安排合理些,但仍有變形。（c）圖的切割起點取在坯件預製的穿絲孔中,且由外向內,變形最小,是最好的方案。（3）兩次切割法切割孔類零件,為減少變形,採用兩次切割,如圖6-20所示。

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（4）在一塊毛坯上要切出兩個以上零件時,不應連續一次切割出來,而應從該毛坯的不同預製穿絲孔開始加工,如圖6-21所示。（5）加工的路線,距離端面（側面）應大於5mm。

3．電極絲初始位置的確定線切割加工前，應將電極絲調整到切割的起始位置上，可通過對穿絲孔來實現。穿絲孔位置的確定，有如下原則：（1）當切割凸模需要設置穿絲孔時，其位置可選在加工軌跡的拐角附近，以簡化編程。（2）切割凹模等零件的內表面時，將穿絲孔設置在工件對稱中心上，對編程計算和電極絲定位都較方便。但切入行程較長，不適合大型工件，此時應將穿絲孔設置在靠近加工軌跡邊角處或選在已知座標點上。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（3）在一塊毛坯上要切出兩個以上零件或在加工大型工件時,應沿加工軌跡設置多個穿絲孔，以便發生斷絲時能就近重新穿絲，切入斷絲點。確定電極絲相對工件的基準面、基準線或基準孔的座標位置的方法有以下幾種：（1）目測法（2）火花法（3）電阻法（4）自動找中心所謂自動找中心,就是讓電極絲在工件孔的中心自定位。其原理如圖6-22所示。

4．加工條件的選擇數控電火花線切割的加工條件隨工件材質、板厚、絲電極和加工的要求的不同而不同。按照加工要求,使這些條件設定在穩定加工、不產生短路、不斷絲的情況下,以獲得較高的切割速度。（1）電參數的選擇快速走絲線切割加工電參數的選擇見表6-5。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

表6-5快速走絲線切割加工電參數的選擇返回課件首頁應用脈衝寬度ti（s）電流峰值Ie（A）脈衝間隔t0（s）空載電壓（v）快速切割或加工大厚度工件Ra＞2.5m20～40大於12為實現穩定加工，一般選擇t0/ti＝3～4以上。一般為70～90半精加工Ra＝1.25～2.5m6～206～12精加工Ra＜2.5m2～64.8以下

（2）工作液的選配常用工作液主要有乳化液和去離子水。

(3)電極絲選擇。（4）工件裝夾及常用夾具常用的工件裝夾方式有如下方式：

①懸臂支撐方式裝夾如圖6-23。

②兩端支撐裝夾如圖6-24。第六章數控特種加工技術

③橋式支撐裝夾如圖6-25。

④板式支撐裝夾如圖6-26所示。

⑤複式支撐方式裝夾它是在橋式夾具上裝上專用夾具組合而成,裝夾方便,適用於成批零件加工。三、數控電火花線切割機床編程與數控車、銑加工控制原理相同。數控電火花線切割機床所用的程式格式有3B、4B、ISO等。近年來所生產的數控電火花線切割機床使用的是電腦數控系統,採用ISO格式；而早期的機床常採用3B、4B格式。（一）3B格式程式編制

3B程式格式是我國電火花切割機床的一種常用編程格式，見表1-2，各符號含義如下：

返回課件首頁BXBY

BJGZ分隔符號號X座標值分隔符號號Y座標值分隔符號號計數長度計數方向Z加工指令第六章數控特種加工技術

（1）分隔符號B。（2）座標值X、Y為直線終點或圓弧起點座標的絕對值，單位為m。（3）計數長度J是指加工軌跡（如直線、圓弧）在規定的坐標軸上（計數方向上）投影的總和，亦以m為單位，一般機床計數長度Ｊ應補足６位，例如計數長度Ｊ為11200um，應寫001120。（4）計數方向G是計數時選擇作為投影軸的坐標軸方向。

①加工直線段的計數方向，取直線段終點座標（Xe,Ye）絕對值比較，選取絕對值較大的坐標軸為計數方向，當座標絕對值相等時，計數方向可任選Gx或GY。即：

|Xe|>|Ye|時，取Gx；

|Ye|>|Xe|時，取Gy；

|Xe|=|Ye|時，取Gx或Gy均可。

②加工圓弧時的計數方向,根據圓弧終點座標（Xe,Ye）絕對值選取,選取座標絕對值較小的坐標軸為計數方向,當座標絕對值相等時,計數方向可任選Ｇx或GY。即：

|Xe|>|Ye|時，取Gy；

|Ye|>|Xe|時，取Gx；

|Xe|=|Ye|時，取Gx或Gy均可。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

（５）加工指令Ｚ是用來確定軌跡的形狀、起點或終點所在象限和加工方向等資訊的，如圖6-27所示。【例題6-2】加工圖6-28(a)所示斜線，終點A的座標為（8，19），寫出加工程式。加工程式為：B8000B19000B019000GyL1返回課件首頁第六章數控特種加工技術

【例題6-3】加工圖6-28(b)所示圓弧，加工起點A（-2，9），終點為B（9，-2），試編制其加工程式。編制的加工程式為：B2000B9000B025440GYNR23B格式的數控制系統沒有間隙補償功能，確定切割路線時,必須先根據工件輪廓劃出電極絲中心線軌跡,再按電極絲中心線軌跡編程，如圖6-29。圖中實線表示內表面（如凹模）和外表面（如凸模）的輪廓，雙點劃線表示電極絲中心線軌跡。兩者相差一垂直距離間隙補償值（二）4B格式程式編制

4B格式是在3B格式的基礎上發展起來的,與3B格式數控系統相比，4B格式數控系統帶有間隙自動補償功能,加工時直接按工件輪廓編程,數控系統使電極絲相對工件輪廓自動實現間隙補償。其格式見表6-6。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

與3B格式相比，4B格式增加了R和D或DD兩項功能。

1．圓弧半徑R2．曲線形式D或DD

（三）ISO代碼數控程式編制

ISO代碼為國際標準化機構制定的用於數控的一種標準代碼，與數控車、數控銑ISO代碼一致，採用8單位補編碼。

1．程式格式一個完整的加工程式由程式名、若干個程式段和程式結束指令組成。其格式如下：

N____G_____X____Y____M

2．ISO代碼及編程我國快速走絲數控電火花切割機床常用的ISO代碼，與國際上使用的標準代碼基本一致，但也存在不同之處返回課件首頁BXBYBJBRGD或DDZ分隔符號X坐標值分隔符號號Y坐標值分隔符號號記數長度分隔符號圓弧半徑記數方向曲線形式加工指令第六章數控特種加工技術

下麵討論一些與數控車、銑編程指令有所不同的指令。（1）G50、G51、G52錐度加工指令此方法可加工帶錐度工件，例如模具中的凹模漏料孔加工，如圖6-30所示。

G51——錐度左偏指令；

G52——錐度右偏指令；

G50——取消錐度指令。程式段格式：

G51A___或G52A___或G50（單列一段）在進行錐度加工時,還需輸入工件及工作臺參數,如圖6-30所示。【例題6-4】編制圖6-30所示凹模的數控線切割程式。已知電極絲直徑為φ0.12mm，單邊放電間隙為0.01mm，刃口斜度A=0.5о，工件厚度為H=15mm，下導輪中心到工作臺面的距離W=60mm，工作臺面到上導輪中心的高度S=100mm。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

計算偏移量;編寫的數控加工程式如下表所示。返回課件首頁程序段說明P01程式名為P01W60000下導輪中心到工作臺的距離W＝60mm設定H15000工件厚度H＝15mm設定S100000工件臺面上導輪中心高度S＝100mm設定G51A0.5錐度左偏,口斜度A=0.5оG42D70右偏間隙補償，D偏移量為0.07mmG01X5000Y10000從O點直線工進到（5，10）點G02X5000Y-10000I0J-10000順圓工進到（5，-10），I、J為圓心相對於起點G01X-5000Y-10000直線工進到（-5，-10）點G02X-5000Y10000I0J-10000順圓工進到（-5，10）G01X5000Y10000直線工進到（5，10）點G50取消錐度G40取消間隙補償G01X0Y0回到起始點O點M02程式結束第六章數控特種加工技術

（2）G54、G55、G56、G57、G58、G59

當工件上有多個型孔需加工,為使尺寸計算簡單,可將每個型孔上便於編程的某一點設為其加工坐標系原點,建立其自有的加工坐標系。程式段格式：G54（單列一段）其餘五個加工坐標系設定指令的格式與G54相同。（3）手動操作指令G80、G82、G84其具體格式如下：

G80—接觸感知指令,可使電極絲從現行位置接觸工件,然後停止。

G82—半程移動指令,使加工位置沿指定坐標軸返回一半的距離（當前坐標系中座標值一半的位置）。

G84—校正電極絲指令,能通過微弱放電校正電極絲與工作臺的垂直度,在加工前一般要先進行校正。（4）M是系統的輔助功能指令

M00——程式暫停，按“回車”鍵才能執行下麵程式，電極絲在加工中進行裝拆前後應用。

M02——程式結束，系統複位。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

M05——接觸感知解除。

M96——程式調用（副程式），程式段格式：M96副程式名（副程式名後加“.”）

M97——副程式調用結束。（四）程式編制步驟（1）根據相應的裝夾情況和切割方向，確定相應的計算坐標系。為了簡化計算，儘量選取圖形的對稱軸線為坐標軸。（2）按選定的電極絲半徑r、放電間隙δ，計算電極絲中心相對工件輪廓的偏移量D。（3）採用3B格式編程，將電極絲中心軌跡分割成平滑的直線和單一的圓弧，計算出各段軌跡交點的座標值；採用4B或ISO格式編程，將需切割的工件輪廓分割成平滑的直線和單一的圓弧，按輪廓平均尺寸計算出各線段交點的座標值。（4）根據電極絲中心軌跡（或輪廓）各交點座標值及各線段的加工順序，逐段編制程式。（5）程式檢驗機床數控系統一般都提供程式檢驗的方法，常見的方法有畫圖檢驗和空運行等。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

四、數控電火花線切割加工實例【例題6-5】編制下圖6-31所示凸凹模的線切割加工程式。已知電極絲直徑為φ0.1mm，單邊放電間隙為0.01mm。圖中雙點劃線為坯料外輪廓。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

1．工藝處理及計算（1）工件裝夾採用兩端支撐方式裝夾工件，如圖6-32所示。（2）選擇穿絲孔及電極絲切入的位置切割型孔時，在型孔中心處鑽中心孔；切割外輪廓，電極絲由坯件外部切入。（3）確定切割線路切割線路參見圖6-32，箭線所示為切割線路。先切割型孔，後切割外輪廓。（4）計算平均尺寸如圖6-33所示。（5）確定計算坐標系為簡單起見，直接選型孔的圓心作為坐標系原點，建立坐標系，如圖6-33所示。（6）確定偏移量返回課件首頁第六章數控特種加工技術

2．編制加工程式（1）3B格式編程

①計算電極絲中心軌跡

3B格式須按電極絲中心軌跡編程。電極絲中心軌跡見圖6-34雙點劃線,相對工件平均尺寸偏移一垂直距離D=0.06mm。

②計算交點座標將電極絲中心軌跡劃分為單一的直線或圓弧,可通過幾何計算或CAD查詢得到各點座標。切割型孔時電極絲中心至圓心O的距離（半徑）為

R=10.01/2=-0.06=4.945mm③編寫程式單切割凸凹模時,先切割型孔,然後按：從g下麵距g為9.94mm的點切入→g→a→b→c→d→e→f→g→g下麵距g為9.94mm的點切出的順序切割,採用相對座標編程,其線切割程式單如下表所示。返回課件首頁第六章數控特種加工技術

返回課件首頁序號BXBYBJGZ說明1B4945B0B004945GXL1穿絲孔切入，O→電極絲中心2B4945B0B019780GYNR1加工型孔圓弧3B4945B0B004945GXL1切出，電極絲中心→O4D拆卸鉬絲5B10045B35000B035000GYL3空走，O→g下面距g為9.94mm的點6D重新裝鉬絲7B0B9940B009940GYL2從g下麵距g為9.94mm的點→g切入8B42060B0B042060GXL1加工g→a9B0B8045B008045GYNR4加工a→b10B0B13364B013364GYL2加工b→c11B10067B2886B010067GXL2加工c→d12B7993B12640B010167GYSR4加工d→e13B8839B4772B015318GYNR1加工e→f14B0B25060B025060GYL4加工f→g15B0B9940