第四章-电火花线切割加工编程

台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM数控电火花线切割编程与加工4.1数控线切割机床编程基础4.23B格式编程4.34B格式编程4.4ISO格式编程4.5ISO编程实例台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础4.1.1数控线切割机床的坐标系4.1.2数控线切割机床的程序格式台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系1)机床坐标系机床坐标系是线切割机床上固有的坐标系，是机床坐标工作台的进给运动坐标系，其坐标轴及其方向按有关标准的规定，采用右手直角笛卡儿坐标系，参考电极丝的运动方向来决定（如图4-2所示）：面向机床正面，坐标工作台平面为坐标系平面，横向为x坐标轴方向，且电极丝向右运行为x的正方向，向左运行为x的负方向：纵向为y坐标轴方向，且电极丝向外运行为y的正向，向内运行为y的负向。为了能够加工锥度零件，数控线切割机床的导丝装置中另设有两坐标轴：与x轴平行的为U轴，与y轴平行的为V轴，其正负方向的确定与x、y轴相同。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系1)机床坐标系标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则。基本坐标轴x、Y、z的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴，围绕x、Y、z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋定则判定，拇指为x、Y、z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。图4-1数控机床标准坐标系台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系1)机床坐标系图4-1数控机床标准坐标系1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系1)机床坐标系图4-2数控线切割机床标准坐标系台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系2)机床坐标系的原点机床坐标系的原点是在机床上设置的一个固定的坐标点，在机床装配、调试时就已确定下来，是坐标工作台进行进给运动的基准参考点，一般取在坐标工作台平面上x、y两坐标轴正方向的极限位置上。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.1数控线切割机床的坐标系3)编程坐标系编制数控线切割机床的加工程序时，一般采用相对（增量）坐标系，编程原点随程序段的不同而变化。切割直线段时是以该直线的起点作为编程坐标系的原点，切割圆弧段时以该圆弧的圆心作为编程坐标系的原点，以此计算直线段或圆弧段上其余各点的坐标。通常，数控线切割机床的数控系统都允许设置多个编程坐标系。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.1数控线切割机床编程基础•4.1.2数控线切割机床的程序格式目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能，即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。线切割程序与其它数控机床的程序相比，有如下特点：(1)线切割程序普遍较短，很容易读懂。(2)国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走丝机床大部分采用3B格式，其发展趋势是采用ISO格式(如北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程4.2.13B代码的格式4.2.2直线的编程4.2.3圆弧的编程4.2.4编程举例台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式表4-13B格式程序段的格式BXBYBJGZ分隔符x坐标值分隔符y坐标值分隔符计数长度计数方向加工指令1)坐标值X，Y(1)以直线的起点为原点，建立正常的直角坐标系，x，y表示直线终点的坐标绝对值，单位为μm。(2)在直线3B代码中，x，y值主要是确定该直线的斜率，所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为x，y的值，以简化数值。(3)若直线与X或Y轴重合，为区别一般直线，x，y均可写作0也可以不写。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式表4-13B格式程序段的格式BXBYBJGZ分隔符x坐标值分隔符y坐标值分隔符计数长度计数方向加工指令2)分隔符B在3B格式中，因为x、y、J均为数值，为避免混淆，需要用分隔符将它们隔开。当x、y为零省略不写时，分隔符必须写。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式3)计数方向G计数方向就是计数时，选择作为投影轴的坐标轴方向。加工斜线时，必须用进给距离较长的一坐标轴作为控制进给长度的计数方向，以免漏步。以斜线的起点作为编程原点，若斜线在某坐标轴上的投影长度最长，就按该坐标轴方向计数。如图4-3所示，可将坐标系以45º线为界划分成不同区域，当斜线的终点落在阴影区域内时，取y轴方向为计数方向，记为Gy；落在阴影区域以外时，取x轴方向为计数方向，记为Gx。若斜线正好为45º时，计数方向可任意选取Gy或Gx。图4-3加工斜线的计数方向台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式3)计数方向G加工圆弧时，应以与终点附近的圆弧趋于平行的坐标轴作为计数方向。如图4-4所示，若圆弧终点落在阴影区域内，计数方向应取Gx；而圆弧终点落在非阴影区域时，计数方向应取Gy。当圆弧终点正好落在45º线上时，可任意选取Gy或Gx。图4-4加工圆弧的计数方向台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式表4-13B格式程序段的格式BXBYBJGZ分隔符x坐标值分隔符y坐标值分隔符计数长度计数方向加工指令4)计数长度J计数长度是在计数方向的基础上确定的，是从起点加工到终点时，切割轨迹在规定的计数方向上投影的总长度，单位为µm。如图4-5所示，切割斜线OA时，计数方向为Gx，计数长度为OB，在数值上等于A点的x坐标值；切割半径为500mm的圆弧MN时，计数方向为Gx，计数长度为三段90º圆弧在该方向上投影的总和，即500х3=1500。。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式4)计数长度J图4-5计数长度的确定台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式表4-13B格式程序段的格式BXBYBJGZ分隔符x坐标值分隔符y坐标值分隔符计数长度计数方向加工指令5)加工指令Z加工指令是用来确定切割轨迹的形状、起点或终点，所在象限和加工方向等信息的。数控系统根据这些指令，正确选用偏差计算公式、进行偏差计算、控制工作台进给方向，从而实现机床的自动化加工。加工指令共有12种，可分为斜线和圆弧两类。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.13B代码的格式5)加工指令Z如图5-6所示，被加工的线段是在I、II、III、IV象限的斜线时，加工指令分别用L1、L2、L3、L4表示；被加工的线段是与某坐标轴平行的直线时，根据进给方向，加工指令亦分别用L1、L2、L3、L4表示，为区别于斜线，在编程时取x=y=0。加工圆弧时，被加工的圆弧有可能跨越几个象限，此时的加工指令应由圆弧起点所在的象限及圆弧走向来确定。若起点在I、II、III、IV象限，并按顺时针方向切割时，加工指令分别用SR1、SR2、SR3、SR4表示；按逆时针方向切割时，则分别用NR1、NR2、NR3、NR4表示。图5-6加工指令台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.2直线的编程1）以直线的起点和为坐标的原点；以直线的终点值作为x、y，均取绝对值，单位为μm，因x、y的比值表示直线的斜度，故可用公约数将x、y缩小整数倍；2）计数长度J按计数方向Gx或Gy取该直线在x轴或y轴上的投影值，即取x值或y值，以μm为单位，决定计数长度时，应和选计数方向一并考虑；台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.2直线的编程3）计数方向的选取原则应取此程序最后一步的轴向为计数方向；不能预知时，一般选取与终点处的走向较平行的轴向作为计数方向；对直线而言，取x、y中较大的绝对值和轴向作为计数长度J和计数方向；|Ye||Xe|时，取Gy；|Xe||Ye|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，一般情况下，取Gx或Gy均可。4）加工指令G按直线走向和终点所在象限不同而分为L1、L2、L3、L4，其中与+x轴重合的直线作为L1，与+y轴重合的直线作为L2，与-x轴重合的直线作为L3，与-y轴重合的直线作为L4；与x、y轴重合的直线，编程时x、y均可作0，且在B后可不写。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.3圆弧的编程1）以圆弧的圆心作为坐标原点；把圆弧的起点坐标值作为x、y，均取绝对值，单位为μm；2）计数长度J，按计数方向Gx或Gy取x轴或y轴上的投影值，以μm为单位；如果圆弧较长，跨越两个以上象限，则分别取计数方向x轴（或y轴）上的投影值的绝对值相累加，作为该方向总的计数长度，也应和选计数方向一并考虑；台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.3圆弧的编程2）计数长度J，台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.3圆弧的编程3）计数方向同样也取与该圆弧终点时走向较平行的轴向作为计数方向；对圆弧而言，取终点坐标中绝对值较小的轴向作为计数方向（与直线相反）；最好也取最后一步的轴向为计数方向；|Xe||Ye|时，取Gy；|Ye||Xe|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，一般情况下，取Gx或Gy均可。4）加工指令对圆弧而言，按其第一步所进入的象限可分为R1、R2、R3、R4；按切割走向又可分为顺圆S和逆圆N，共有8种指令，即SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.4编程举例1）加工如图所示斜线段，试编写程序。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.4编程举例1）加工如图所示斜线段，试编写程序。①建立坐标系：坐标系原点位于线段OA的起点O点处。②终点坐标Xe=4000，Ye=6000。③由于|Xe|＜|Ye|，所以记数方向G为GＹ。④记数长度J=JＹ=6000。⑤加工指令Z为L1。则O→A的程序为：B4000B6000B6000GＹL1。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.4编程举例2）加工如图所示圆弧线段，试编写程序。台州科技职业学院机电工程系4/19/202012:40AM4.23B格式编程•4.2.4编程举例2）加工如图所示圆弧线段，试编写程序。①建立坐标系坐标系原点位于圆弧线段AB的原点O点处。②起点坐标Xa=2250，Ya=5