数控线切割编程.ppt

12第八章数控线切割编程§8.1线切割加工概述§8.2线切割编程特点§8.3线切割编程实例3§8.1线切割加工概述线切割机床的加工原理线切割机床分类线切割加工工艺指标影响加工工艺指标的因素线切割加工形式4一、线切割机床的加工原理数控电火花线切割加工简称“线切割”，它是利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。由于它利用的是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。5二、线切割机床分类根据电极丝走丝方式，分：快走丝切割机床慢走丝线切割机床6快走丝线切割机床是指其线电极运行速度较快（300～700m/min（540m/min）），且双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。快走丝线切割常用线电极为铜丝、钼丝（φ0.1～φ0.2mm），工作液通常为乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度（0.01～0.02mm）和表面光洁度要比慢走丝机床差一些。7慢走丝线切割机床线电极运行速度较低（0.5～15m/min），而且线电极只能单向运动，不能重复使用，这样就避免了电极损耗对加工精度带来的影响。慢走丝线切割常用丝电极主要有紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金等，直径一般为0.1～0.35mm。工作液主要用去离子水或煤油。慢走丝线切割的尺寸精度可以达到0.001mm，表面粗糙度可以达到（0.3（1.6μ））m/Rα。8三、线切割加工工艺指标线切割机床的性能一般用加工工艺指标来衡量，常用的工艺指标有：1．切割速度单位时间内电极丝中心所切割过的有效面积（mm2/min）2．加工精度形状精度、位置精度3．加工表面粗糙度及质量9四、影响加工工艺指标的因素1.电参量对加工工艺指标的影响脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲频率、电源电压2.非电参量对加工工艺指标的影响走丝速度、电极丝张力、电极丝材料、工件厚度工作液、进给速度10五、线切割的加工形式线切割加工可以分为：1.平面加工2.锥度加工3.二次切割加工111.平面加工所谓平面加工是指电极丝在加工过程中始终是垂直的，电极丝只在X、Y方向移动，进行二维平面形状的加工。122.锥度加工锥度加工装置如图8-2所示。13锥度A值的定义与所使用的丝半径偏置方式（G41、G42）及程序面位置有关，如下图8－4所示+A（G41）-A（G41）-A（G42）+A（G42）143.二次切割加工二次切割加工：所谓二次切割加工就是预先留出精加工余量进行第一次切割加工，然后针对留下的精加工余量，把加工条件改为精加工条件，分段缩小偏置量，再进行切割加工。一般可分为1～5次切割，习惯上称为二次切割加工法。二次切割加工有如下三个目的：151）去掉第一次切割时在起始接头处留下的凸起部分。2）改善表面粗糙度，逐渐改变每次切割时的电条件，降低单个脉冲能量，使加工表面粗糙度得到改善。3）提高尺寸精度。经过热处理的材料，内部会产生应力，这种应力在内部是处于稳定状态的，但经过线切割放电机加工后，会破坏这种稳定状态，以至于内部应力释放产生变形。因此对进行粗加工后的工件，再进行1～4次的精加工，不但可改善表面粗糙度，还能修正尺寸精度。图8－6给出了FX20线切割加工次数与表面粗糙度和尺寸精度的关系。16§8.2线切割编程特点本节将以日本三菱FX20线切割为例介绍线切割编程的方法和步骤。FX20编程常用命令字（P107见表8-2）FX20编程常用G代码（P108见表8-3）FX20编程常用M代码（P114见表8-5）17常用G代码使用格式说明快速定位（G00）直线插补（G01）圆弧插补（G02,G03）倒直角（c）倒圆角（R）子程序调用（G22，G23）工件坐标系设定G43工件坐标系选择（G54~G59）上、下表面统一圆角定义（G87）181）快速定位（G00）功能：电极丝从当前位置，走最短的路径以最快的速度到指定位置。格式：G00Xx1，Yy1，Zz1,Uu1，Vv1说明：x1,y1,u1,v1定义了x,y,u,v轴的移动坐标值。192）直线插补（G01）G01电极丝从当前位置以指定的速度直线移动到指定位置。格式：G01Xx1，Yy1，Zz1,Uu1，Vv1，Ff1;说明：x1,y1,u1,v1定义了x,y,u,v轴的移动坐标值，f1定义了进给速度。例：图8-7在Z1平面上电极丝从当前位置沿直线移动相对增量（10，15），在Z5平面上电极丝从当前位置沿直线移动相对增量（20，20），则程序指令为：G91G01X10.Y15.U10.V5.20G91G01X10.Y15.U10.V5.21M78上水M78M80喷水M82走丝M84放电G90G92X0Y0G41G01X0Y15.X-15.Y-15.X15.Y15.X0.3M01G01X0G40G00Y0M02223）圆弧插补（G02,G03）功能：电极丝从当前位置，以指定的速度按圆弧移动到指定位置。格式1：G02（G03）Xx1Yy1Ii1Jj1Ff1格式2：G02（G03）Xx1Yy1Rr1Ff1格式3：G02（G03）Xx1Yy1Ii1Jj1Qq1Ff1说明：x1,y1定义了终点坐标值，i1,j1定义了圆心相对于圆弧起点的增量，r1定义了圆弧半径。q1定义了Z5面上的圆弧。见图8-8。23图8-8中由起始点到（X，Y）上下两不同半径圆弧段的加工指令为：G90G03X--.Y--.I0J10.Q3.24M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G42G01X0Y15.G02Y-15.I0J-15.G02Y15.I0J15.M01G40G00X0Y0M0225M20M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G42G01Y25.X25.Y15.G02Y-15.I0J-15.G01Y-25.X-25.Y-15.G02Y15.I0J15.G01Y25.X-0.3M01G01X0G40G00Y0M21M0226M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G41G01Y-20.G03X17.321Y10.I0J20.G01X5.774Y30.X-20.G02X-30.Y20.I-10.J0G03Y-20.I0J-20.G01X-0.3M01G01X0G40G00Y0M02279）倒直角（c）功能：在两条曲线连接处倒角。格式1：G01Xx1Yy1Cc1格式2：G02（03）Xx1Yy1Ii1Jj1（Rr1）Cc1说明：x1，y1定义了该程序段几何元素与下一程序段几何元素的交点坐标，c1定义了倒角长度,并仅在当前程序段有效，若该程序段为圆弧，i1，j1为圆心相对于圆弧起点的增量或用Rr1表示圆弧半径。28例8-6G91G01X100.C10.X100.Y100.29M78M78M80M82M84G92X0Y0G90G01Y-15.G41X15.C2.Y15.C2.X-15.C2.Y-15.C2.X-0.3M01G01X0G00Y0G40M023010）倒圆角（R）功能：在两条曲线连接处倒圆角格式1：G01Xx1Yy1Rr1格式2：G02（G03）Xx1Yy1Ii1Jj1（Rr0）Rr1说明：（x1，y1）定义了该程序段几何元素与下一程序段几何元素的交点，r1定义了倒圆角的半径，且Rr1仅在当前程序段有效。31例8-7G90G03X100.Y100.I-10.J60.R20.G01X180.Y80.32M20M78M78M80M82M84G90G92X0Y10.G01G41Y0X20.R2.X0Y35.R2.Y0X-20.R2.X-0.3M01G01X0G00Y10.G40M21M02336）工件坐标系设定G43功能：设置多个工件坐标系格式1：G43G54Xx1Yy1G54到G59格式2：G43G54.1P00Xx1Yy1P00到P99说明：G54~G59，P00~P99可定义106个工件坐标系，x1，y1为工件坐标系原点在机床坐标系中的位置。347）工件坐标系选择（G54~G59）功能：选择所需的工件坐标系例：G00G90G54X100.Y100.电极丝从当前位置移动到G54坐标系的（100，100）位置。355）子程序调用（G22，G23）功能：G22调用子程序，G23从子程序返回格式1：G22Ll1Hh1Pp1说明：l1是子程序程序号；h1被调用子程序的起始行号，全部调用时该参数可省略，p1重复调用次数，调用1次时可以省略。例如：G22L100功能：调用100号子程序1次，从子程序首行开始。36例8-9已知工件在机床上的安装位置，工件形状及尺寸如图8－13所示，编写该零件的加工程序。37L100M20M78M78M80M82M84G91G01G42Y10.X25.R2.Y-50.R2.X-50.R2.Y50.R2.X24.7M01G01X0.3G00G40Y-10.M21G2338G43G54X100.Y-100.G43G55X250.Y-100.G43G56X100.Y-300.G43G57X250.Y-300.G28X0Y0G90G54G00X0Y0G22L100G90G55G00X0Y0G22L100G90G56G00X0Y0G22L100G90G57G00X0Y0G22L100M02395）子程序调用（G22，G23）功能：G22调用子程序，G23从子程序返回格式2：G22Ll1Hh1Ii1Jj1Pp1说明：l1是子程序程序号；h1被调用子程序的起始行号，全部调用时该参数可省略；（i1，j1）子程序调用时旋转中心相对于调用起始点的增量；p1重复调用次数，调用1次时可以省略。40例8-8已知一内齿轮形状及尺寸如图8-12所示，试编写该零件线切割加工程序。§8.3线切割编程举例41L100M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G41G01X50.G22L7P40I-50.J0G40G00X0Y0M0242L7G03X54.999Y0.251I0J50.X54.812Y4.544I-54.999J-0.251X49.810Y4.358I-0.644J-49.996X49.240Y8.682I-49.810J-4.358G2343练习与思考1.图8-15所示为一型孔尺寸图，试编写其线切割程序。44M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G01G42X19.774Y3.G22L10P06I-19.774J-3.G40G00X0Y0M0245L10G01X24.819G02Y-3.I-24.819J-3.G01X19.774G02X12.485Y-15.625I-19.774J3.G23468）上、下表面统一圆角定义（G87）功能：锥度加工时定义Z1、Z5面具有相同的圆角半径。格式：G01（G02/G03）Xx1Yy1（Ii1Jj1（Rr1））G87例G91G02X10.Y10.R10.G87定义Z1、Z5面具有相同的圆角半径R10。47例8-10已知工件形状及尺寸如图8－14所示。编写该零件线切割加工程序。48M78M78M80M82M84G90G92X0Y0G42.G01X0Y5.X7.5Y5.G03X10.Y7.5I0J2.5Q1.25A-1.G01X10.Y22.5G87;G03X7.5Y25....I-2.5J0A-2.G01X-7.5Y22.5G03X-10.Y22.5I0J-2.5Q3.75;G01X-10.Y7.5;49G03X-7.5Y5.0I2.5J0Q5.A0G01X-0.3Y5.0M01G01X0Y5.0G00G40X0Y0M02图8－1450M78M78M80M82M84G90G92X0Y-35.G42G01Y-20.A-7.G03X13.905Y14.375I0J20.R6.G87X-13.905I-13.905J5.625R6.X0Y-20.I13.905J-14.375G00G40Y-35.A0M02515253545556M78M78M80M82M84G90G