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1、本章内容：,8.1 数控电火花线切割机床概述,8.2 数控电火花线切割加工工艺,8.3 数控电火花线切割加工的编程方法,8.1数控电火花线切割机床及特点,1.数控电火花线切割加工原理,电火花线切割的加工原理如图8-1所示。电极丝穿过工件上的穿丝孔，经由储丝筒带动做往复运动。两步进电机控制工作台按加工指令在X、Y两个坐标方向移动。在加工时，脉冲电压击穿电极丝和工件之间的放电间隙，产生火花放电而蚀除工件以完成加工。,2.数控线切割机床概述（请现场教学）,数控快速走丝电火花线切割机床主要由床身、电气箱、工作台、走丝机构、锥度切割装置、数控系统、脉冲电源、工作液循环系统等组成。,3.坐标系,与其他数控
2、机床一致，数控线切割机床的坐标系符合国家标准，以右手直角坐标系为基础，参考电极丝相对于静止工件的运动方向来确定：面向机床正面，横向为X轴，纵向为Y轴，电极丝向右运行为X轴正向，向左运行为X轴负向，向外运行为Y轴负方向，向内运行为Y轴正方向。坐标系有机床坐标系和工件坐标系，书中介绍了工件坐标系的判断，工件坐标系在前几章已经介绍过，它是编程所使用的坐标系，数控线切割机床的工件坐标系的简单判断方法是，面向机床，正拿课本平放在工作台上，本书插图中坐标系的两轴方向即为工件坐标系的X、Y轴方向。,8.2数控电火花线切割加工工艺,1.工件的装夹要求,1、装夹时工件基准面应清洁、无毛刺。经过热处理的工件一定要
3、把热处理过程中留下的渣物和氧化皮清理干净，否则会影响其与电极丝间的正常放电，甚至卡断电极丝，给加工造成困难，影响加工精度。2、所有夹具精度要高，工件应牢固地固定在夹具或工作台上，装夹工件的作用力要均匀，不能引起工件的变形和翘曲。3、工件装夹的位置必须保证切割部位位于机床工作台纵、横进给的允许范围之内，避免工作台移动时和丝架臂相碰。4、加工精密、细小的工件时，应使用不易变形的专用辅助夹具；加工成批零件时，应采用专用夹具，提高工作效率。,2.工件的装夹方法,数控电火花线切割机床加工中的装夹方式有六种：1、悬臂装夹。装夹简单方便，通常在加工要求低或悬臂部分较短的情况下使用。2、两端装夹。支撑稳定，定
4、位精度高，是较通用的方式，但对工件刚度要求高。3、桥式装夹。支撑稳定，适用面广，是较为常见的装夹方式。4、板式装夹。适用于工件的批量生产，通用性差。5、复式支撑装夹。主要用于大批量生产中。6、弱磁力装夹。简单迅速方便，通用性好，应用广泛，适用于微小或薄片状工件的装夹和工件的批量生产。,3.工件的找正,找正方法有三种：1、百分表找正法。2、划线找正法。3、固定基面靠定法。,4.电极丝的选择,常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝直径在0.030.1mm范围内，耐腐蚀，抗拉强度高，但脆而不耐弯曲，且价格昂贵，仅用于各种窄缝的精加工。黄铜丝直径在0.10.3mm范围内，适合于慢速加工，加工编
5、码粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，直径在0.080.2mm范围内适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝。电极丝的直径应该根据切缝宽窄、工件厚度及拐角大小来选择。加工带尖角、窄缝的小型模具零件宜选择较细的电极丝；加工大厚度工件或大电流切割时应选择较粗的电极丝。,5.电极丝的调整,（1）上丝和紧丝具体操作步骤如下：先安装排丝架，同时把丝盘装在床身内的紧丝装置上。把丝头旋入储丝筒的螺钉上，使之压紧，钼丝放入排丝架，并使钼丝紧绕在储丝筒上34圈。闭合上丝、紧丝开关，盘丝电机旋转，自动盘丝。断开上丝、紧丝开关，盘丝电机停
6、止，绕丝筒停转，钼丝另一端也用螺钉压紧。紧丝，应用排丝架使钼丝的间距适中，松紧适当。通过调整两行行程块之间的距离来调整储丝筒的行程，钼丝两头各留34mm的运丝缓冲距离。,（2）电极丝垂直度校正 垂直校正器校正 火花校正法（3）工件坐标零点位置的确定电极丝垂直校正后，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置。线切割加工之前，必须将电极丝定位在一个相对的工件基准的确切点上，作为切割的起始坐标点，即工件的编程起点。工件编程起点确定方法有：目测法。火花法。自动找中心,6.加工参数选择,电火花线切割工艺参数指标主要有线切割速度、切割精度、切割表面粗糙度和电极丝在加工过程中的损耗等。影响电火花线切割加工精度的因
7、素主要有机床精度、脉冲电源的性能、电极丝、工作液纯净度、工件材料与厚度及切割路线等。,8.3数控电火花线切割加工的编程方法,1.分隔符格式程序编制,1程序格式 分隔符格式程序编制又称3B格式程序编制，是目前高速走丝线切割机床采用的程序编程格式。指令格式为：BX BY BJ G ZB分隔符号，它的作用是在程序中把X、Y和J的数值分隔开，以免执行指令时读入数据错误而发生混乱，即当程序输入控制器时，读入第一个B后，其紧接的数值为X坐标值；读入第二个B后，紧接的数值为Y坐标值；同样的，读入第三个B后的数值表示计数长度J的值。,G计数方向，有Gx和Gy两种。Gx为X方向计数，Gy为Y方向计数。Z加工码，
8、有12种，即L1、L2、L3、L4、NR1、NR2、NR3、NR4、SR1、SR2、SR3、SR4。X、Y坐标值，加工圆弧时，程序中的X、Y必须是圆弧起点对圆心的坐标值；加工斜线时，程序中的X、Y必须是该斜线段终点对其起点的坐标值，斜线段程序中的X、Y值允许把它们同时缩小相同的倍数，只要其比值保持不变即可，因为X、Y值只用来确定斜线的斜率，但计数长度J值不能缩小。对于与坐标轴重合的线段，其程序中的X或Y值均可省略不写或全部写0，但分隔符号B必须保留，不然会出现语法错误。X、Y坐标值为绝对值，单位为m，1m以下四舍五入。,2计数方向G和计数长度J（1）计数方向G及其选择 线切割机床是通过控制从起
9、点到终点的某坐标轴上进给的总长度来保证所要加工的圆弧或线段的加工要求的。因此，在计算机中设立了一个J计数器进行计数，即将所要加工的线段在某坐标轴上的总进给长度数值J预先存入J计数器中。加工时，当被确定为计数长度的坐标每进给一步，J计数器就减去1，这样当J计数器减到零时，表示该圆弧或直线已经加工到终点，可以加工另一段圆弧或直线了。,加工直线加工直线时，必须用进给距离比较长的一个方向作为计数方向，进行进给长度控制。直线终点为（Xe，Ye），XeYe时，取Gy；XeYe时，取Gx；Xe=Ye时，取Gx或Gy均可。,加工圆弧圆弧计数方向的选取，应根据圆弧终点的情况而定。从理论上讲，应该是被加工圆弧达到
10、终点时，将最后一步的坐标轴方向作为计数方向。实际加工中，将45线作为分界线，当圆弧终点坐标为（Xe，Ye）时，若XeYe时，取Gy；XeYe时，取Gx；Xe=Ye时，取Gx或Gy均可。,（2）计数长度J的确定 当计数方向确定后，计数长度J应取计数方向从起点到终点移动的总距离，即圆弧或直线段在计数方向坐标轴上投影长度（绝对值）的总和，以m为单位。对于斜线如图所示斜线OA，其终点为A（Xe，Ye），且XeYe，因为XeYe，斜线OA与X轴夹角大于45时，计数的方向取Gy，斜线OA在Y轴上的投影长度为Ye，故J=Ye。,跨两象限的圆弧加工右图所示圆弧，加工起点A在第四象限，终点B（Xe，Ye）在第一
11、象限，因为加工终点靠近Y轴，XeYe，计数方向取Gx；计数长度为各象限中的圆弧段在X轴上投影长度的总和，即J=JX1+JX2。,跨多个象限的圆弧加工右图所示圆弧，加工终点B（Xe，Ye），因加工终点B靠近X轴，XeYe，故计数方向取Gy，J为各象限的圆弧段在Y轴上投影长度的总和，即J=JY1+JY2+JY3。,3加工指令Z加工指令Z是用来确定轨迹的形状、起点、终点所在坐标象限和加工方向的，它包括直线插补指令L和圆弧插补指令R。加工指令共12种。直线段位于四个象限中的直线段称为斜线。加工直线段的加工指令分别用L表示，L后面的数字表示该直线段所在的象限，直线插补指令（L1、L2、L3、L4）表示直
12、线终点分别在坐标系的第一、二、三、四象限；如果加工的直线与坐标轴重合，根据进给方向来确定，正X轴为L1，正Y轴为L2，负X轴为L3，负Y轴为L4。,圆弧加工圆弧时，SR表示顺圆弧，NR表示逆圆弧，即有顺圆插补（SR1、SR2、SR3、SR4）和逆圆插补（NR1、NR2、NR3、NR4）；字母后面的数字表示该圆弧起点所在的象限，如SR1表示顺圆插补，起点在第一象限；NR3表示逆圆插补，起点在第三象限，如图8-25所示。如果加工起点刚好在坐标轴上，其指令可选相邻两象限中的任何一个。,4应用举例例8-1 加工起点为O（0，0），终点为A（15，8）的斜线OA，如右图所示。写出该斜线的3B格式加工程序
13、。其程序为：B15000 B8000 B15000 Gx L1在斜线段的程序中，X和Y值可按比例缩小同样倍数，故程序也可写为：B15 B8 B15000 Gx L1,例8-2 加工起点坐标为O（0，0），终点为B（0，20）的直线OB，如右图所示。写出该直线的3B格式加工程序。在与坐标轴重合的程序中，X或Y的数值即使不为零，也不必写出。因此相应的程序为：B B B20000 Gy L2,例8-3 加工圆心为O（0,0），加工起点的坐标为A（5,0），终点坐标为B（5,0），试编制程序。JYAB5000500010000m其程序为：B5000 B0 B10000 Gy SR2,例8-4 加工圆心
14、坐标为O（0、0），起点为A（4，3），终点为B（3，4），半径为5的逆圆弧，写出该圆弧的3B格式编程加工程序。如右图。由图知：JXJXBCJXCDJXDA1000500030009000其程序为：B3000 B4000 B9000 Gx NR4,例8-5 试用3B格式编写下图所示轨迹的程序，切割路线为：OABCO，不考虑切入路线。,解 编制程序如下：B B B30000 GX L1（OA）B15 B83 B83000 Gy L1（AB）B30000 B40000 B60000 Gx NR1（BC）B15 B83 B83000 Gy L4（CO）D（停机）,2.地址符格式程序编制,地址符编程又
15、称ISO代码编程。ISO代码程序格式如下：N G X Y I J,1）程序段号N：位于程序段首，与后续数字一起表示该句程序的行号，后续数字2 4位且不全为0。如N007表示第007行、N1234表示第1234行。,2）准备功能指令G：用于建立坐标系或控制系统的工作方式，其后续为两位正整数，即G00G99；G功能指令为模态指令，即如果本段的功能和上段功能相同，则本段的G代码可省略不写。表8-2是数控线切割机床常见的ISO代码，具体应用可参照电火花线切割机床的操作说明书的规定。3）尺寸字：尺寸字在程序段中主要是用来控制电极丝运动到达的坐标位置，其后续数字应加正负号，单位为m。4）辅助功能指令M：由
16、M功能指令及后续两位数字组成，即M00M99，用来指令机床辅助装置的接通或断开。,例8-7 编制右图所示正方形的ISO代码程序。不考虑电极丝直径和放电间隙。程序编制：G92 X0 Y0 以电极丝当前位置设置工件坐标系零点G01 X10000 Y0G01 X10000 Y5000 直线插补加工 X20000 Y5000 X20000 Y5000 X10000 Y5000 X10000 Y0G01 X0 Y0 退刀线M02 加工结束,例8-8 编制下图所示整圆的ISO代码加工程序。不考虑电极丝直径和放电间隙。程序编制：G92 X0 Y0 以电极丝当前位置设定工件坐标系零点G01 X10000 Y0G03 X20000 Y0 I5000 J0 加工下半圆弧G03 X10000 Y0 I5000 J0 加工上半圆弧G01 X0Y0 退刀线M02 加工结束,
