第7章 数控电火花线切割编程.ppt

1、,7.1 概述,第7章 数控电火花线切割编程,7.2 数控线切割编程,7.3 数控电火花线切割加工工艺及编程实例,7.1 数控电火花线切割加工概述,一、数控电火花线切割机床简介,1、机床的基本组成,由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源和控制系统（控制柜）等五大部分组成，如图7-4所示。,（1）工作台,（2）走丝机构,（3）供液系统,（4）脉冲电源,（5）控制系统,图7-4 数控线切割机床的组成,2、机床和系统的性能,3、机床坐标系,二、线切割加工的原理,操作者将切割工件的数控程序通过键盘（或穿孔纸带，或通讯接口）输入机床的控制柜，经图像模拟检验，确认程序正确，即可开始切割加工。,加工时脉冲电

2、源的正极接工件，负极接工具电极（钼丝）。在控制系统的控制下，钼丝以一定的速度往返运动，它不断地进入和离开放电区域；供液系统在钼丝与工件之间浇注液体介质（工作液）；工作台带着工件按照数控程序的指令作纵向和横向的运动。通过控制钼丝相对工件运动的轨迹和速度，切割出符合形状和尺寸的工件。,分类：慢走丝（2-15m/min）和快走丝（450-700m/min）两种。,三、线切割加工的应用范围,（1）加工模具,（2）加工电火花成型加工用的电极,（3）加工复杂形状的零件,特点：无需专用工具；加工负荷低；工件硬度 不限（导体及半导体材料）；自动化程度高。,7.2 数控线切割编程,1、3B指令格式编程,2、IS

3、O标准G代码编程,一、3B指令格式编程,1、程序编制的基本规则,（1）程序段格式,3B格式是一种使用分隔符的程序段格式:,X，Y，J的数值最多为6位，取绝对值编程，单位为m；,当X，Y的数值为0时，可省略为B0 B；,BX BY BJ G Z,其中：,G为计数方向，分为按X方向计数（Gx）和按Y方向计数（Gy）；,Z为加工指令，包括直线4种和圆弧8种。,（2）坐标系,采用XOY平面直角坐标系。加工不同的基本轨迹（直线或圆弧）时，应取不同的坐标原点，但X、Y坐标轴的方向不变。如图：加工斜线ab时，坐标原点取在斜线的起点a；加工圆弧bc时，坐标原点取在圆心O1；加工直线cd时，坐标原点又应取在直线

4、的起点c。,1、程序编制的基本规则,一、3B指令格式编程,（3）坐标值,符号X、Y分别表示X、Y方向的坐标值，不带正负号，取绝对值。加工圆弧时，以圆心为坐标原点，则X、Y为圆弧起点的坐标值；加工斜线时，以起点为坐标原点，则X、Y为斜线终点的坐标值。,1、程序编制的基本规则,一、3B指令格式编程,（4）计数与计数方向,选取X拖板方向进给总长度进行计数的称为计X，用GX表示；选取Y拖板方向进给总长度来进行计数的称为计Y，用GY表示。为了保证加工精度，必须正确选择计数方向，如图，当被加工的斜线在阴影区域内，计数方向取GY，否则取GX；当圆弧的加工终点落在阴影部分，计数方向取GX，否则取GY。,1、程

5、序编制的基本规则,一、3B指令格式编程,加工斜线,加工圆弧,（5）计数长度,J表示某一个加工轨迹从起点到终点在计数方向拖板移动的总距离，称为计数长度。换句话说，计数长度就是被加工圆弧（或直线）在计数方向上投影长度总和。计数长度的计算，如下图所示。,1、程序编制的基本规则,一、3B指令格式编程,Jx=Jx1+Jx2,JY=JY1+JY2+JY3,（6）加工指令,1、程序编制的基本规则,一、3B指令格式编程,L1,L2,L3,L4,第一象限L1：090,第二象限L2：90180,第三象限L3：180270,第四象限L4：270360,X,Y,（6）加工指令,1、程序编制的基本规则,一、3B指令格式

6、编程,X,Y,SR2,SR1,SR3,SR4,X,Y,NR2,NR1,NR3,NR4,2、使用规则举例,【例1】 编制图1所示程序，其中终点A的坐标为（-17，5），单位为mm。,【例2】 编制图2所示的AB圆弧程序，走向从B到A。,图1 直线编程 图2 圆弧编程,一、3B指令格式编程,2、使用规则举例,【例1】解：B17000 B5000 B17000 Gx L2,【例2】解：B9000 B2000 B25440 Gx SR4 R=sqrt(85)=9.22,Gx=9+9.22+9.22-2=25.44,图1 直线编程 图2 圆弧编程,一、3B指令格式编程,2、ISO标准G代码编程,参见P2

7、22表7-2： 汉川机床有限责任公司线切割编程基本指令表。,一、数控线切割编程中的工艺处理,二、典型零件线切割编程实例,7.3 数控电火花线切割加工工艺及编程实例,一、数控线切割编程中的工艺处理,1、补偿量F的确定,在实际加工过程中，由于受电极丝半径及火花放电间隙的影响，使切割加工后工件的尺寸与工件所要要求的尺寸不一致。一般来讲，切割后工件尺寸与所要求的尺寸相差一个电极直径d与2倍的放电间隙2，如图。,钼丝切割轨迹与图样的关系,为了使加工后工件的尺寸能与所要求的尺寸一致，就要在切割加工时对原工件尺寸进行补偿，使电极丝实际运行的路径与原工件图形之间偏移一个距离，如图c所示，而这个距离就是单边补偿

8、量： F=d/2 +（m）,在线切割用于粗加工时，若精加工余量为，则间隙补偿量的计算公式为：F=d/2 +（m）,钼丝切割轨迹与图样的关系,例如，当钼丝直径d=0.15 ,单边放电间隙=0.01 ,单边加工余量=0.03时； 则间隙补偿量F=d/2 +-，即F=0.055mm。,线切割中的过渡圆弧补偿,在线切割用于精加工时，若精加工余量为，则间隙补偿量的计算公式为：F=d/2 +-（m）,一、数控线切割编程中的工艺处理,2、锥度偏移量A的确定,在进行模具加工时，应考虑一定的切割锥度。切割锥度工件的丝架工作示意图，如图所示。切割锥度工件时有三组数据A、H1、H2。,锥度切割时丝架工作的示意图,（

9、1）锥度偏移量（A）。上大下小为正锥，如图a所示，A值为正；上小下大为负锥，如图b所示，A值为负。,锥度偏移值,（2）第一高度（H1）。即下导丝架保持器至工件底部的距离。,2、锥度偏移量A的确定,（a),（b),（3）第二高度（H2）。即下导丝架保持器至上导丝架保持器之间的距离。,当A值确定后，就要确定H1的高度。如图所示，H1高度的确定直接影响工件底面尺寸的精确度。例如：当第一高度为H1时，底面尺寸为a、b，当第一高度为H1时，底面尺寸为a、b。在加工中，应通过选取H1的数值来确保工件底面的尺寸。,A与H1的关系,2、锥度偏移量A的确定,3、切割路线走向及起点的选择,为了避免或减少工件材料内

10、应力对加工变形的影响，必须考虑工件在坯料中的取出位置，合理选择切割路线的走向和起点。,例如在切割热处理性能较差的材料时，若工件取自坯料的边缘处，则变形较大；若工件取自坯料的里侧，则变形较小。所以，为保证加工精度，必须限制取件位置。（P217图7-11）,切割路线的走向和起点选择不当，也会严重影响工件的加工精度。如图，加工程序引入点为A，起点为a，则切割路线走向有：,AabcdefaA； AafedcbaA。,图7-12 走向及起点对加工精度的影响,（好）,（差）,4、辅助程序的规划,（1）引入程序,（2）切出程序,（3）超切程序和回退程序,在线切割加工中，引入点通常不能与程序起点重合，这就需要

11、一段从引入点切割至程序起点的引入程序。,切割凸模时加工穿丝孔与否的比较,4、辅助程序的规划,（1）引入程序,有时工件轮廓切完之后，钼丝还需沿切入路线反向切出。但是材料的变形易使切口闭合，当钼丝切至边缘时，会卡断钼丝。所以应在切出过程中，增加一段保护钼丝的切出程序，如下图所示（图中的AA）。A点距工件边缘的距离，应根据变形力的大小而定，一般为1mm左右。AA斜度可取1/31/4。,切出程序,4、辅助程序的规划,（2）切出程序,钼丝是柔软体，加工时受放电压力、工作液压力等的作用，钼丝工作段会发生挠曲，造成加工区间的钼丝，滞后于上、下支点一个距离，如下图所示。这样就会抹去工件轮廓的清角，影响加工质量。为了避免抹去清角，需增加一段超切程序，如下图中的A - A段，使钼丝切割的最大滞后点到达程序基点A。然后再辅加A点返回A点的回退程序A- A。接着再执行原程序，便可割出清角。,加工时钼丝挠曲及其影响,4、辅助程序的规划,（3）超切程序和回退程序,二、典型零件线切割编程实例,P223-226 例7-3、7-4,【7-5】样板的形状如图7-5所示，其轮廓为abcdefg，不考虑钼丝直径和放电间隙，试用