第5章数控线切割机床的操作与编程

1、第5章数控线切割机床的操作与编程 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1 数控线切割机床及其组成数控线切割机床及其组成5.2 基本操作方法基本操作方法 5.3 程序编写与调试程序编写与调试 5.4 线切割加工工艺及应用线切割加工工艺及应用 5.5 锥度切割的编程与实现锥度切割的编程与实现 思考与练习题思考与练习题 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1 数控线切割机床及其组成数控线切割机床及其组成5.1.1 数控线切割机床的加工原理数控线切割机床的加工原理 数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床，其加工过程是利用一根移动着的金属丝(钼丝、钨丝或铜丝等)作工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲

2、电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的。如图5-1所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程序指令控制沿X、Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。在移动的同时，线电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线，从而达到了使一部分金属与另一部分金属分离的加工要求。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-1 快走丝线切割加工原理高频脉冲电源供液系统走丝机构电极丝工件十字拖板机床本体数控装置第5章数控线切割机床的操作与编程 和

3、电火花成形机床不同，线切割是利用线电极来进行加工的。由于切缝较小，可以对工件进行套裁，有效地利用工件材料，特别适合模具加工。但线切割加工主要是对通孔加工，较适合于冷冲模；而电火花成形机床则主要是对盲孔进行加工，较适合于型腔模的加工。第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.2 数控线切割机床的类型数控线切割机床的类型 1按控制方式分按控制方式分 有靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和微机控制线切割机床等。 2按脉冲电源形式分按脉冲电源形式分 有RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源和自适应控制电源线切割机床等。 3加工特点分加工特点分 有大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型，还有切割上

4、下异形的线切割机床等。第5章数控线切割机床的操作与编程 4按走丝速度分按走丝速度分 有快速走丝方式和慢速走丝方式的线切割机床。 我国机床型号的编制是根据JB 183876金属切削机床型号编制方法的规定进行的，机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、特性和基本参数。第5章数控线切割机床的操作与编程 例如，数控电火花线切割机床型号DK7725的含义如下： D K 7 7 25 基本参数代号(工作台横向行程250 mm)型别代号(快速走丝线切割机床)组别代号(电火花加工机床)机床特性代号(数控) 机床类别代号(电加工机床) 第5章数控线切割机床的操作与编程 数控电火花线切割机床的主

5、要技术参数包括：工作台行程(纵、横向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度、加工精度、切割速度和数控系统的控制功能等。表5-1为DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数。表5-2为快、慢速走丝线切割加工的特点比较。第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-1 DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数机床型号 DK7716 DK7720 DK7725 DK7732 DK740 DK7750 DK7763 DK77120 工作台行程/mm 200160 250200 320250 500320 500400 800500 80060

6、0 20001200 最大切割厚度/mm 100 200 140 300 (可调) 400 (可调) 300 150 500 (可调) 加工表面粗糙度 Ra/m 2.5 2.5 2.5 2.5 6.33.2 2.5 2.5 加工精度/mm 0.01 0.015 0.012 0.015 0.025 0.01 0.02 切割速度/(mm2/min) 70 80 80 100 120 120 120 加工锥度 360 各厂家的型号不同 控制方式 各种型号均有单板机、或单片机、或微机控制 各厂家生产的机床的切割速度有所不同 第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-2 快、慢速走丝电火花线切割加工特点

7、比较快、慢速走丝电火花线切割加工特点比较类 型 项 目 快 速 走 丝 慢 速 走 丝 走丝速度 212 m/s 18 m/min 电极丝材料 钼丝、钨钼丝 黄铜丝、铜合金及其镀覆材料 精度保持 丝抖动大，精度较难保持 走丝平稳，精度容易保持 电极丝的工作状态 循环重复使用 一次性使用 工作液 特制乳化油水溶液 去离子水 工作液绝缘强度/(kcm) 0.550 10100 最高切割速度/(mm2/ min) 300 300 (国外) 最高尺寸精度/mm 0.01 0.005 表面粗糙度/m 0.63 0.16 数控装置 开环 、步进电机形式 闭环、半闭环、伺服电机 程序形式 3B、4B 程序，

8、5 单位纸带 国际 ISO 代码程序、8 单位纸带 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.3 数控线切割机床的走丝机构数控线切割机床的走丝机构 1快走丝线切割机床的走丝机构快走丝线切割机床的走丝机构座体齿轮箱摇手储丝筒挡丝块弹性联轴节丝杆双向预紧螺母滑动走丝拖板走丝电机图5-2 快走丝的循环走丝机构第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 储丝筒组合件旋转时，其径向跳动小于0.01 mm；否则，可能引起钼丝抖动，出现断丝现象。将悬臂放置的走丝电机与轴承座连在一起，可增加其刚性，改善受力情况，并且在结构工艺上容易保证与储丝筒的同轴度安装要求。第5章数控线切割机床的操作与编程 (2) 为了保证

9、储丝筒上整齐排绕钼丝，不出现叠丝现象，所以储丝筒组合件转动时，必须让储丝筒作相应的轴向位移，且轴向位移应平稳和轻便。在图5-2所示结构中，在储丝筒旋转的同时，通过二级齿轮减速传动带动丝杆转动，由于丝杆螺母副的作用而使得储丝筒所在的滑动走丝拖板相对于机床座体(丝架所在)产生轴向位移。如果二级齿轮传动中，每一级减速比为1 : 4，丝杆的螺距为2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时，其轴向位移为1/162.75= 0.172 mm，就算用直径为( 0.15 mm的钼丝都不会产生叠丝。为了保证收丝方与放丝方不叠丝，可在丝架的上面和下面各放一块硬质合金挡丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm)。第5章

10、数控线切割机床的操作与编程 (3) 储丝筒组合件由三相四极交流马达通过弹性联轴节直接带动，保证钼丝走速为810 m/s。采用弹性联轴节可以减缓因走丝换向带给储丝筒的冲击。 (4) 为了循环使用钼丝，必须要让储丝筒能自动正反转换向。由于同时具有储丝筒拖板的轴向移动，所以可在合适位置上安装倒顺换向开关。这样，当储丝筒拖板往某一方向移动到压下换向开关时，机床电器线路将会使走丝电机自动反转，同时储丝筒开始反方向走丝，储丝筒拖板也相应地换向往回移动，直到碰到另一端的换向开关后再正转换向，如此反复，即达到循环走丝的目的。当然倒顺换向开关应做成可调节距离的形式，以适应不同长度钼丝量的要求。倒顺换向开关的位置

11、应调节到保证换向时，储丝筒上排丝的一方还有一定长度的钼丝；否则，会将丝冲断。第5章数控线切割机床的操作与编程 2慢走丝线切割机床的走丝机构慢走丝线切割机床的走丝机构图5-3机床走丝系统结构图收丝轮张力轮压轮送丝轮排丝轮压轮垂直滑座速度轮下导向轮断丝检测开关毛刷上导向轮第5章数控线切割机床的操作与编程 走丝系统自上而下，丝由送丝轮经张力轮到上导向轮、工件孔、下导向轮，再到速度轮、排丝轮，最后到达收丝轮。和快走丝系统明显不同的就是该系统采用的电极丝是一次性的，走丝速度慢而连续可调(0.58 m / min)。走丝速度由速度轮后面的DC电机控制，调节机床面板上的“丝速调节”旋钮即可。顺时针转动为加速

12、，逆时针转动为降速。 金属丝的张紧力由张力轮后面的磁粉离合器控制，调节机械操作面板上的张力拨挡开关，可控制改变丝张力，其张力值以张力表上的电流值表示，工作时张力一般不可变动。第5章数控线切割机床的操作与编程 收丝轮用于缠绕经过加工区放电后的废铜丝，由AC软特性电机驱动，收丝速度为自动跟随走丝速度。废丝先通过排丝轮，排丝轮在AC伺服电机及凸轮传动下实现前后往复运动，均匀地改变丝在收丝轮上的位置，从而使丝在收丝轮上均匀地排列。 整个走丝机构在丝张紧的一段范围内安装了一个断丝检测开关，当断丝时，断丝检测开关释放，断丝指示灯亮，加工电源即自动切断。第5章数控线切割机床的操作与编程 5.1.4 机床操作

13、面板及其控制功能机床操作面板及其控制功能 1快走丝线切割机床快走丝线切割机床图5-4 快走丝机床控制系统面板789A456B123C0FEDPROMMOVEPORTBP状态转换 纸带输入 信息转储追检复位RESETMEM REG LAST NEXT检查切割输入增量MON1MONSTEPEXEC地址增量监控单步执行执行显示器变频钮自动手动暂停点动加工电源 高频进给第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 键盘输入。每次输入的程序最多可达380条，具有完备的检索、修改、删除、插入的功能。程序指令采用LED数码显示方式。 (2) 具有图形缩放功能，可放大一倍或缩小至一半。 (3) 钼丝偏移功能。在工

14、件切割前一次置入，内外偏移量最大为0.999 mm。 (4) 齿隙补偿功能。用于消除从步进电机到十字拖板间传动齿隙造成的误差，提高加工精度。x、y方向齿补量开机后一次置入，两个方向的补偿量均为00.015 mm，可任选。第5章数控线切割机床的操作与编程 (5) 回退功能。系统具有从当前加工点按原加工路线回退到本段程序起始处的功能。 (6) 通过加工程序输入，预置任意程序，加工结束后暂停，再按切割键(REG)即可继续加工(或重复加工)。 (7) 坐标变换功能。坐标变换功能包括象限变换功能和对称加工功能。 第5章数控线切割机床的操作与编程 2慢走丝线切割机床慢走丝线切割机床图5-5 手动操作面板选

15、择停机选择跳跃单段执行回起始点锁住再开镜像指示旋转指示缩放指示定位指示U V原点空行再开机械锁住空运行XYUV轴回零指示VUUVXYYX循环启动进给暂停FEEDRATEOVERRIDEJOGOVERRIDEINCREMENTALFEEDMODE SELECT操作方式选择开关步进给量设定连续进给速度设定 进给速度倍率设定JOG AXISSELECT轴移动选择钮EDGEREF.JOGINCR.TAPEMDIMEMORYEDITCENTER11010010001510152025100501502000%断电恢复ONOFF第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-6 数控操作面板RESETORIGIN

16、DELETINSRTALTERDGNOSALARMPARAMSETCOMNDOFSETPRGRMPOSSTARTCAN；/BD/HQP.0-LTSMINPUT321FKJI654DZYX987RGNOREADPUNCHFANUCCRT字符显示器设定参数 报警OFFONPOWER电源诊断改写 插入 删除 原点 复位指令补偿程序现位PAGE翻页开始输入穿孔读入光 标CURSORDATA(数字)ADDRESS(地址)INCABS第5章数控线切割机床的操作与编程 和数控铣床、加工中心相比，数控线切割机床就是去掉了一个Z轴，用电极丝取代了铣刀；但作为数控系统控制来讲，放电加工的腐蚀量与进给速度之间的匹配

17、，较之铣削加工要求更高，所以线切割机床都要求具有短路回退的控制功能，功能完备的机床还具有能根据加工区的电压、电流大小判断切削状况，然后自动调整进给速度，也就是所谓“自适应控制”功能。DK7625型慢走丝线切割机床所使用的程序代码也是采用地址数字式的程序格式。机床还具有四轴控制，能加工带有一定锥度的孔型。另外它还具有自动找端面和自动找孔中心的精确定位功能。图5-7是该机床的机械操作面板，主要用于机械侧的一些辅助动作的操作控制，如走丝、切削液和电规准调校等。各开关按键功能介绍如下：第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-7 机械操作面板短路电压设定0619216急停按钮过热指示电源开张力开关张力电

18、压表张力调整加工电压表电压调节短路锁定开关短路指示放电位置开关电流微调电流粗调加工电流表丝速调节加工计时表脉冲间隔自动断电后退指示断丝指示加工指示走丝开关 供水开关电源关脉冲宽度1 0 6 4第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 电源接通开关。按下此开关，机床进入加工准备状态，再将丝、水、张力开关置 “ON”，用MDI 或者纸带方式输入数据，按一下“循环起动按钮”，便可开始加工。 (2) 电源切断开关。按下此开关，关闭机床电源。 (3) 电极丝进给开关。它是使电极丝开始行走的开关。 (4) 水开关。按下此开关，加工液开。 (5) 过热指示灯。当装置中的电阻温度异常高时，该灯亮。第5章数控线

19、切割机床的操作与编程 (6) 张力拨挡开关。用以调整电极丝的张力，张力以电压值显示在张力电压表上。 (7) 电极丝进给率波段开关。调整电极丝的行走速度，顺时针方向旋动时，速度加快。 (8) 脉冲宽度设定开关。在19的范围内设定脉冲电源的脉冲宽度。 (9) 间隙时间设定开关。在299的范围内，设定脉冲电源的间隙时间。 (10) 电流开关。电流开关用以进行加工电流的设定，由粗调开关和精调开关组成，可以在039.5的范围内进行选择。 (11) 电压开关。电压开关用以进行电压设定，可选择十五种电压。第5章数控线切割机床的操作与编程 (12) 短路电压设定开关。设定防止短路的电压。当加工电压低于此值，则

20、视为短路。 (13) 加工指示灯。在加工状态时灯亮。 (14) 电极丝报警指示灯。发生断线时灯亮，断丝时，进给停止，加工电压也无法加上，接好电极丝，并把断丝检测杆往左轻轻一压，报警灯灭，便可重新加工。 (15) 加工计时表。加工计时表用以显示加工时间。第5章数控线切割机床的操作与编程 (16) 自动电源切断开关。用纸带方式和MDI方式加工时，把此开关设于ON；当含有M02的程序段加工完毕时，电源 (加工用电源，NC用电源等) 便自动切断。 (17) 后退指示灯。在后退中灯亮。 (18) 电压表。电压表用以表示在电极丝和工件之间的电压。 当工件在加工时(加工灯亮时)，表指示加工电压。 工件与电极

21、丝发生短路时，电压表指示接近“0”。 注：发生短路时，切不可接触电极丝高压。第5章数控线切割机床的操作与编程 (19) 电流表。此表表示流过丝与工件之间的加工电流。 (20) 张力表。它显示的电压是与为产生张力而使用的制动器应力相对应的。 (21) 张力开关。此开关接通时，给电极丝加上了张力。 (22) 短路锁定开关。此开关置“ON”，在丝与工件发生短路时，工作台进给停止；发生短路后，此开关若不置于“OFF”，则工作台不能移动。第5章数控线切割机床的操作与编程 (23) 放电位置开关。此开关置“ON”，电源开关也置“ON”时，用JOG或单步进给方式，可给丝供电压，从放电火花的状态判别丝与工件的

22、接触位置是否正确。 (24) 短路指示灯亮。丝与工件短路时灯亮。 (25) 紧急停止按钮。它用于紧急停止。一按此按钮，机械各轴的移动立即停止。 注：解除锁住后，必须用手动操作或指令G28回原点；否则，机床将无法工作。第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2 基本操作方法基本操作方法5.2.1 工件的装夹工件的装夹 工件的装夹形式对加工精度有直接影响。线切割机床的夹具比较简单。一般是在通用夹具上采用压板螺钉固定工件。当然有时也会用到磁力夹具、旋转夹具或专用夹具。 1工件装夹的一般要求工件装夹的一般要求 (1) 工件的基准表面应清洁无毛刺，经热处理的工件，在穿丝孔内及扩孔的台阶处，要清除热处理残物

23、及氧化皮。第5章数控线切割机床的操作与编程 (2) 夹具应具有必要的精度，将其稳固地固定在工作台上，拧紧螺丝时用力要均匀。 (3) 工件装夹的位置应有利于工件找正，并应与机床行程相适应，工作台移动时工件不得与丝架相碰。 (4) 对工件的夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。 (5) 大批零件加工时，最好采用夹具，以提高生产效率。 (6) 细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的辅助夹具上。第5章数控线切割机床的操作与编程 2支撑装夹方法支撑装夹方法 (1) 悬臂支撑方式。通用性强，装夹方便。但由于工件单端压紧，另一端悬空，因此工件底部不易与工作台平行，所以易出现上仰或倾斜致使切割面与工件上下平面

24、不垂直或达不到预定的精度。只用于要求不高或悬臂较小的情况。 (2) 两端支撑方式(如图5-8(a)所示)。其支撑稳定，平面定位精度高，工件底面与切割面垂直度好，但对于较小的零件不适用。 (3) 桥式支撑方式(如图5-8(b)所示)。采用两块支撑垫铁架在双端夹具体上。其特点是通用性强，装夹方便，大、中、小工件装夹都比较方便。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-8 工件支撑装夹方式(a) 两端支撑方式；(b) 桥式支撑方式(a)(b)第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) 板式支撑方式(如图5-9(a)所示)。可根据经常加工工件的尺寸而定，可呈矩形或圆形孔，并可增加X、Y两方向的定位基准。装

25、夹精度高，适于常规生产和批量生产。 (5) 复式支撑方式(如图5-9(b)所示)。在桥式夹具上，再装上专用夹具组合而成。装夹方便，特别适合于成批零件加工。可节省工件找正和调整电极丝相对位置等辅助工时，易保证工件加工的一致性。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-9 工件支撑装夹方式(a) 板式支撑方式；(b) 复式支撑方式(a)(b)第5章数控线切割机床的操作与编程 3慢走丝线切割机床的工件装夹慢走丝线切割机床的工件装夹 DK7625慢走丝机床采用形工件安装台，在左侧和后侧台框上安装有两块定位基准板，整个工作台上有很多用于连接压紧螺钉的装夹固定用螺纹孔，其工件固定基本采用压板螺钉紧固方式。当

26、紧固方式不合适时，还可用搭桥板的装固方式。由于紧固方式的合理性会影响到工件与丝之间的垂直度，所以在精度要求高时，必须用千分表来校验。第5章数控线切割机床的操作与编程 工件装夹加工一般如图5-10所示，在机床正面的左侧安装工件压板。当工件较厚时，最好应加上图示的连接电缆。电缆一端使劲插入工件压板的弹簧卡中，另一端使劲插入上喷嘴下部的弹簧卡中。设置电缆时，应在机床正面形成一定的松弛，要注意不要弯曲弹簧卡，不使电缆拧绞或折弯，然后以这种状态用空运行的方法让工作台移动进行校验，并确认电缆没有妨碍工件以及工件压板等；如果有碍，则应去掉电缆进行加工。去掉电缆进行加工时，工件上加工铁屑附着较多，面的垂直度将

27、降低，加工速度减慢，因此应根据最高速度的加工条件，把放电容量降低20%30%，机床操作盘的电流开关降低0%15%，加工速度降低10%20%左右。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-10 DK7625慢走丝机床工件装夹图下丝架(固定)工件安装台电缆压板、螺钉弹簧夹上丝架导向器第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2.2 电极丝的垂直度校正电极丝的垂直度校正 1快走丝机床电极丝垂直度的校正快走丝机床电极丝垂直度的校正 快走丝机床的电极丝上好并预紧后，先要进行垂直度的校正。如图5-11所示，先把刀刃角尺放在十字拖板工作台上的垫铁上，调节Y轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙

28、，上下应均匀。若有误差，则在丝架固定面适当加垫片调整。然后把刀刃角尺旋转90o，调节X轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙，上下应均匀。若有误差，调整上下导轮组合件的位置，使间隙均匀。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-11 快走丝机床电极丝垂直度的调整拖板垫铁电极丝导轮丝架刀刃角尺导轮电极丝第5章数控线切割机床的操作与编程 2慢走丝机床电极丝垂直度的校正慢走丝机床电极丝垂直度的校正 对慢走丝机床而言，无论要加工的零件是否带有锥度，为保证准确的工件形状和尺寸精度，同样也应先对丝的垂直度进行校正。这可采用专门配备的垂直度校正器进行校正，如图5-12所示。其操作步骤如下：

29、第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-12 慢走丝机床电极丝垂直度的校正垂直度校正器电极丝上下触片下丝架(固定)上触片指示灯下触片指示灯工件安装台导线上丝架导向器压板、螺钉上丝架活动滑座(内置U.V导轨)XYUV第5章数控线切割机床的操作与编程 (1) 以和工件相同装夹定位基准放置垂直度校正器，再用压板螺钉固定好，并按图示连接好导线。 (2) 挂好电极丝，并加上设定的张力，且让丝在带张力的情况下行走一段距离，以保证工作区内所有的丝都处于张紧状态后则停止走丝。 (3) 确认加工电源为“OFF”，短路锁定和放电位置开关都处于“OFF”位置。确保丝与工作台之间只有用于检测的低电压。防止产生放电而烧

30、坏校正器的精密触片。第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) 置操作方式旋钮于“JOG”连续进给方式，先移动X、Y轴至丝碰到丝垂直度校正器的触片。(校正器上指示灯亮则表示已接触到。) (5) 结合使用“JOG(手动连续进给)”、“INCR.FEED(步进给)”操作方式，并从大到小逐步改变步进量，反复不断地移动调整U、V轴或X、Y轴，直至丝与校正器的上下触片同时接触。(进X或Y时上下灯同时亮，退X或Y时上下灯同时熄，或者上下灯都处于闪烁不定状态。)第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 记下此时的U、V坐标值。此时的U、V位置即为丝垂直位置。 (7) 置系统板上参数写入开关于“写入”位置，将此

31、U、V值写入存储器内，则此位置即被系统自动记忆。以后无论U、V轴移到任意位置后，只要在“JOG”方式下按手动操作面板上的“回U、V原点”键，即可让丝摆正到垂直位置上。第5章数控线切割机床的操作与编程 5.2.3 自动对刀操作自动对刀操作 线切割机床的自动对刀就是指电极丝初始位置的自动定位找正。目前虽然快走丝线切割机床具有电极丝自动定位功能的不多，但也可以参照下述原理手工来进行精确定位。 虽然有的机床工作台上已装有两块定位基准板可用于工件装夹定位，但有时可能还需要靠工件上的某处作定位基准。比如，想以工件上由前道工序所加工出的某处端面，工件上某一圆形或矩形孔的中心等作为本道加工工序用的装夹定位或加

32、工对刀(电极丝)的基准时，就需要对其进行定位找正操作。DK7625型慢走丝线切割机床具有自动找端面和找孔中心等的一些定位功能。第5章数控线切割机床的操作与编程 1自动找端面自动找端面(EDGE) 自动找端面是靠检测丝与工件之间的短路信号来进行的。可分为粗略定位和精确定位两种方式。其差别在于：若将增量进给量置于1或10位置处时为精确定位，若将增量进给量置于100或1000位置处时为粗略定位。粗略定位时，只进行一次找端面动作，一有短路信号即自动终止找端面操作。由于速度和惯性，粗定位准确程度肯定不高。精确定位时，机床将以不同的进给速度，反复五次进行找端面动作，并将最后几次找端面得到的坐标值求平均值后

33、定位在这一平均值的位置上。第5章数控线切割机床的操作与编程 2自动找中心自动找中心(CENTER) 自动找中心即自动定位找到孔的中心。和找端面的原理相同，也是利用丝与工件间的短路信号进行检测定位的。同样，该方式也是以增量进给旋钮的位置来决定是采用精确定位(1，10)还是粗略定位(100，1000)的。图5-13所示为粗略找孔中心定位时丝的移动过程。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-13 电极丝自动找孔中心X1X2Y1Y2第5章数控线切割机床的操作与编程 找孔中心时，系统将自动先后对X、Y两轴的正负方向分别进行定位，根据某轴的正负两方向定位找正的位置值自动计算平均值并定位在其中间的位置处，

34、则X、Y两轴的中间位置就是孔的中心。通常以先选的轴方向开始进行自动找中心(另一轴不再需要人工干涉)。事实上，精确定位找中心只是在对每一孔壁方向进行定位时采用和精找端面一样的反复多次定位的方法，整体上还是采用粗找中心的方法。第5章数控线切割机床的操作与编程 自动定位的操作过程大致是：先将电极丝挂上并加上张力，再将操作方式开关置于“EDGE”(找端面) 或“CENTER”(找中心) 方式位置上；按某方向的“轴选择按钮”，则机床自动地让丝相对于工件沿着这一方向逐渐靠近而开始进行定位找正的动作。此时，“循环启动”指示灯亮，定位完成后“循环启动”指示灯自动熄灭。在自动找正的中途若要停止，应按“复位”键(

35、RESET)。若工件表面边沿有毛刺、铁锈等质量问题，将不能正确定位找正。在定位找正过程中，从检测到短路信号后自动回退20 (m开始，如果又一次检测出短路信号，则再继续回退20 (m；若这样反复5次仍解除不了短路的话，将终止自动定位动作。第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3 程序编写与调试程序编写与调试5.3.1 3B格式程序编制格式程序编制 1编程规则编程规则 快走丝线切割机床用的多为3B程序格式，每一行的格式为：B JX B JY B J G Zn 其中： B为分隔符，表示一条程序段的开始，并将X、Y等计数长度分隔开，相当于表格中的制表线。 JX 、JY分别为X、Y轴方向上的坐标计数。

36、J为主计数轴的计数长度。它等于加工线段在主计数轴上的投影长度。第5章数控线切割机床的操作与编程 G为主计数轴的设定，有GX、GY两种设定。GX表示X轴为主要计数轴，GY表示Y轴为主要计数轴。 Zn为加工指令，用于决定控制台是按直线还是按圆弧进行插补加工，并含有加工方向等信息。有L1、L2、L3、L4、SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4共12种指令。第5章数控线切割机床的操作与编程 1) 编程坐标系的建立 尽管对3B格式程序来说，程序中的数据与坐标原点所处的位置无关，但其总的坐标轴方向应该是确定不变的；否则，将无法放置到机床上。而且，建立一个原点固定的编程坐标系，对编

37、程计算是非常方便的。通常这个坐标系原点应定在图纸尺寸标注的相对基准点上。坐标轴的方向应根据安装到机床上的预定方向来决定。第5章数控线切割机床的操作与编程 2) 基本坐标计数的确定 对于直线段，应先将坐标原点假想地移到该线段的起点上，求得线段终点在该假想坐标系中的坐标值(X，Y)。 直线：经假想平移后，与坐标轴重合的直线段，即图形中与原始X、Y坐标轴方向平行的直线段。无论该线平行于哪根轴，都按：JX = JY = 0 来设定。 斜线：指图形中与X、Y坐标轴方向夹角都不为零的直线段。此时，计数长度等于该线在对应坐标轴上的投影长度，即：JX = X，JY =Y。 圆弧段：先将坐标原点假想地移到该圆弧

38、的圆心上，计数长度由起点坐标决定。若圆弧起点与终点在该坐标系中的坐标分别为(X1，Y1)和(X2，Y2)，则：JX = X1，JY =Y1。 第5章数控线切割机床的操作与编程 3) 主计数轴与主计数长度的确定 直线段：先假想地将坐标系原点移到该线段的起点上，再看线段终点所处的位置。按图5-14(a)所示以45的线分界，在阴影区内时，主计数轴为GX；在非阴影区内时，主计数轴为GY。亦即在假想坐标系里终点坐标X和Y的绝对值中哪个大，则哪个轴即为主计数轴。(当终点刚好在45线上时，从理论上讲，应该是在插补运算加工过程中最后一步走的是哪个轴，就取该轴作主计数轴。因此，1、3象限取GY，2、4象限取GX

39、)。第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-14 主计数轴的确定(a) 直线时；(b) 圆弧时YYGYGXGYGXGYGYGXGXXX(a)(b)第5章数控线切割机床的操作与编程 主计数长度即为主计数轴的计数长度。直线：主计数长度即为该线长度。斜线：若JX JY 时，记为GX，J = JX； JY JX 时，记为GY，J = JY。 圆弧：同样将坐标原点假想地移到该圆弧的圆心上，看圆弧终点所处的位置。按图5-14 (b)所示以45线分界，在阴影区内时，主计数轴为GX；在非阴影区内时，主计数轴为GY。 第5章数控线切割机床的操作与编程 X2Y1X1XJX1Y2JY2XJ3J2J1YYJJ1J2J

40、3图5-15 计数长度的确定 第5章数控线切割机床的操作与编程 4) 加工指令 同样地，直线时，将坐标原点移到线段起点上；圆弧时，将坐标原点移到圆心上。再进行如图5-16所示的判断。 直线和斜线段加工指令。根据直线终点所处的象限有L1、L2、L3、L4四种指令。 圆弧段加工指令。根据从起点到终点的圆弧加工走向有顺圆和逆圆之分。 顺圆。根据圆弧起点所处的象限有SR1、SR2、SR3、SR4四种指令。 逆圆。根据圆弧起点所处的象限有NR1、NR2、NR3、NR4四种指令。 第5章数控线切割机床的操作与编程 XSR4YL1L2L3L3L4L4L1NR1NR2L2SR2NR3SR3NR4SR1图5-1

41、6 加工指令的确定 第5章数控线切割机床的操作与编程 编程时，应将工件加工图形分解成各圆弧与各直线段，然后逐段编写程序。由于大多数机床通常都只具有直线和圆弧插补运算的功能，所以对于非圆曲线段，应采用数学的方法，将非圆曲线用一段一段的直线或小段圆弧去逼近。 程序书写格式如下： 对于直线，其格式通常是：B B B J G Zn。 对于斜线与圆弧，其格式通常是：B JX B JY B J G Zn。 但对于斜线段，若JX、JY具有公约数，则允许把它们同时缩小相同的量级，只要保持其比值不变即可。 第5章数控线切割机床的操作与编程 此外，还应注意的是：实际编程时，通常不按零件轮廓线编程，而应按加工切割时

42、 电极丝中心所走的轨迹进行编程，即还应该考虑电极丝的半径和工件间的放电间隙。但对有间隙补偿功能的线切割机床，可直接按工件图形编程，其间隙补偿量可在加工时置入。 对于具有公差的尺寸数据，根据大量的统计，加工后的实际尺寸大部分是在公差带的中值附近，因此应采用中差尺寸编程。中差尺寸的计算公式为： 2上偏差下偏差基本尺寸中差尺寸0 020 04.如槽32的中差尺寸为：03.32202. 004. 032第5章数控线切割机床的操作与编程 2编程实例编程实例 例1 如图5-17(a)所示的凸模由三段直线与一段圆弧组成，应编制四条程序段(沿逆时针方向加工)。此外，还应增加钼丝从工件外部切入到轮廓线的引入段和

43、从轮廓结束顺原路径引出的程序段。若不考虑线径补偿，直接按图形轮廓编程，则所编加工程序见表5-3。 第5章数控线切割机床的操作与编程 图5-17 编程零件图例 C90BA401261035D460R50(a)(b)ABCD0.07R50.07第5章数控线切割机床的操作与编程 表表5-3 不考虑补偿时的程序清单不考虑补偿时的程序清单 序号 B JX B JY B J G Zn 注 释 1 B B B 10 000 GY L2 引入直线段 2 B B B 40 000 GX L1 直线 A?B 3 B 1 B 9 B 90 000 GY L1 直线 B?C 4 B 30 000 B 40 000 B

44、 60 000 GX NR1 圆弧 C?D 5 B 1 B 9 B 90 000 GY L4 直线 D?A 6 B B B 10 000 GY L4 引出直线段 7 D 停机结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 若考虑线径补偿，设所用钼丝直径为0.12 mm，单边放电间隙0.01 mm，则应将整个零件图形轮廓沿周边均匀增大一个0.01+0.12/2=0.07的值，得到图5-17(b)中虚线所示的轮廓后，按虚线轮廓(即丝中心轨迹)编程，所编加工程序清单见表5-4。 表5-4 考虑补偿时的程序清单 序号 B JX B JY B J G Zn 注 释 1 B 63 B 9930 B 9930 GY

45、 L2 引入直线段 2 B B B 40 125 GX L1 直线 A ?B 3 B 10 011 B 90 102 B 90 102 GY L1 直线 B ?C 4 B 30 074 B 40 032 B 60 148 GX NR1 圆弧 C ?D 5 B 10 011 B 90 102 B 90 102 GY L4 直线 D ?A 6 B 63 B 9930 B 9930 GY L4 引出直线段 7 D 停机结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 例例2 若要切割一个直径为20 mm的圆孔，设穿丝预孔打在孔中心处，所用钼丝直径为0.12 mm，单边放电间隙0.01 mm，则切割时丝中心应在

46、直径为19.86 mm的圆上，整个加工程序应为：B B B 9930 GX L1 引入直线段B 9930 B 0 B 39720 GY NR1 切割整圆 B B B 9930 GX L3 引出直线段 D 结束第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3.2 3B程序输入与调试程序输入与调试 前述快走丝线切割机床的程序输入控制是采用通用Z80单片机控制的，程序数据则是用LED数字显示器来进行显示，每段程序按格式：B JX B JY B J B G B Zn 以先后顺序进行输入。和前述3B格式程序相比，就是在计数长度和加工指令前也都要加间隔符号B以进行分隔。 第5章数控线切割机床的操作与编程 1键值说

47、明 JX、JY：为坐标数值，以m为单位。 J：计数长度数值，也是以m为单位。 G：计数方向。GX输入时，敲“0”键；GY输入时，敲“1”键。 Zn：加工指令。 直线：L1输入时敲“11”，即敲两次“1”键，将“L”用“1”代替。 L2输入时敲“12”，L3时敲“13”， L4时敲“14”。顺圆：SR1时敲“21”，SR2时敲“22”，SR3时敲“23”，SR4时敲“24”。 逆圆：NR1时敲“31”，NR2时敲“32”，NR3时敲“33”，NR4时敲“34”。 第5章数控线切割机床的操作与编程 2程序输入过程程序输入过程 (1) 开机。电源开关打到“开”，按RESET(清零)键，显示 。 (2

48、) 键入2000、按MEM(检查)键，显示2000 xx ，再根据环形分配器选择及坐标轴选择送入适当数值。如键入01，则显示2000 01。 (3) 按MON(地址增量)键，显示2001 xx，再根据是否齿补和要否缩放而送入适当数值。如键入00，为不缩放，则显示2001 00。此时，若键入10，为缩小为1/2；键入20，为放大一倍。 (4) 按PROM(状态转换)键，显示GOOD。 第5章数控线切割机床的操作与编程 (5) 根据是否偏移分为： 若要偏移则按“A”键，显示；再送入偏移量(要三位，十进制数)；再送正负偏移量，其规律为： 根据闭合图形的走向外偏(凸模)时，SR(顺圆)按“”键；NR(

49、逆圆)按“”键。 根据闭合图形的走向内偏(凹模)时，SR(顺圆)按“”键；NR(逆圆)按“”键。 接着按NEXT(增量)键，显示P。 若不需要偏移，则直接按LAST(输入)键，显示P。第5章数控线切割机床的操作与编程 (6) 按001键，显示 P001。 (7) 输送程序(第一段程序的内容)。 (8) 按NEXT(增量)键，显示P002；接着输入第二段程序的内容；直至全部加工程序输入完毕。 (9) 送完加工指令后，再送特征指令。 按“1”键表示暂停，显示F；按“2”键，表示结束，显示E。 特征指令送完以后，按NEXT(增量)键 ，显示“F”或“END”；按“F”键显示GOOD。 第5章数控线切

50、割机床的操作与编程 (10) 按REG(切割)键，显示P001。 按键后，加工便从P001开始。若加工起始程序不是从P001开始，那么按LAST(输入)键，并将送入相应的起始序号，使之显示Pxxx xxx为起始序号。 然后，再按F键和REG(切割)键，接着合上脉冲电源、进给、自动、高频键(在控制板上)；最后，合上变频加工开关，进行加工切割。第5章数控线切割机床的操作与编程 3程序的检索和编辑程序的检索和编辑 1) 检索 若需检索第xxx段程序是否正确，则先按LAST(输入)键；然后，将需检索的程序号输入xxx，显示Pxxx。 按MEM(检查)键，显示JX值；再按MEM(检查)键，显示JY值。

51、再按MEM(检查)键，显示J值；再按MEM(检查)键，显示G值。 再按MEM(检查)键，显示Zn值；若再按MEM(检查)键，显示xxx+1的程序号。 如此继续下去，可检查完需检查的程序；最后，按F键，结束检查，显示GOOD。第5章数控线切割机床的操作与编程 2) 修改 若在检索中发现错误，则按LAST(输入)键；然后，输入需要修改的程序号，将正确的程序输入。 按NEXT(增量)键，继续修改。 按F键，显示GOOD，结束修改。第5章数控线切割机床的操作与编程 3) 删除 若需删除某段程序，则可按LAST(输入键)；然后，将删去的程序号送入，按D键，内存程序库将删去该段程序，并自动对库内的程序重新

52、排列，使删去的程序的程序号都减“1”，并显示下一条程序段号。(如需连续删除N段程序，则可连续按N次D键)。按F键，结束删除，显示GOOD。第5章数控线切割机床的操作与编程 4) 插入 如需在第xxx程序处插入一段程序，则可按LAST(输入)键；然后，将所需插入的程序号送入，按E键后，送插入程序内容；按NEXT(增量)键，显示器显示下一段程序号。如果要连续插入，则再按E键；否则，按F键，结束插入。显示GOOD。第5章数控线切割机床的操作与编程 5) 坐标和切割状态检查 按控制盘面板上的“暂停”按钮。 按“1”键，显示JX坐标，即时值。按“2”键，显示JY坐标；按“3”键，显示J坐标。 按“4”键

53、，显示F(F为逐点比较的偏差值)；按“5”键，显示现时加工指令和指令特征。 按“7”键，显示钼丝偏移量和偏移参数。 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.3.3 ISO格式程序编制格式程序编制 1编程规则编程规则 慢走丝线切割加工所采用的国际通用ISO格式程序和数控铣基本相同，且较之更为简单。由于线切割加工时没有旋转主轴，因此没有Z轴移动指令，也没有主轴旋转的S指令及M03、M04、M05等工艺指令，也可分成主程序和子程序来编写。例如，DK7625型慢走丝线切割机床采用日本FANUC-6M数控系统，其每一个程序行的格式如下： 公制：N04 G02 X+053 Y+053 I+053 J+053

54、 R+053 F022 D02 T+013 M02; 英制：N04 G02 X+035 Y+035 I+035 J+035 R+035 F014 D02 T+013 M02。第5章数控线切割机床的操作与编程 格式中，N、G、X、Y、F、D、M等功能字的含义参见第1章。特别需要说明的是： I+053、J+053 圆弧插补时圆心的坐标信息。用圆心相对于圆弧起点的坐标增量计算。 R+053 锥度加工时转角半径信息，与数控车、铣中表示圆弧半径不同。 T+013 锥度加工中的丝倾斜角度信息。取负值时，左、右倾斜互换。 DK7625机床常用G功能和M功能指令见表5-5。第5章数控线切割机床的操作与编程 表

55、表5-5常用常用G代码与代码与M代码代码G 代码 组 意 义 G 代码 组 意 义 M 代码 意 义 *G00 快速点定位 *G40 刀补取消 M00 进给暂停 G01 直线插补 G41 左刀补 M01 条件暂停 G02 顺圆插补 G42 右刀补 M02 程序结束 G03 01 逆圆插补 *G50 07 丝倾斜取消 M30 程序结束并复位 G04 00 暂停延时 G51 丝倾斜左 M40 放电加工 OFF G20 英制单位 G52 08 丝倾斜右 M80 放电加工 ON *G21 06 公制单位 *G90 绝对坐标编程 M98 子程序调用 G28 00 回参考点 G91 03 增量坐标编程 M

56、99 子程序结束并返回 G30 00 回加工原点 G92 00 工件坐标系指定 注： 表内 00 组为非模态指令，只在本程序段内有效。其他组为模态指令，一次指定后持续有效， 直到碰到本组其他代码。 标有* 的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。第5章数控线切割机床的操作与编程 编程规则和方法与数控轮廓铣削基本类似，在此只是对其不同之处进行重点说明。 (1) 加工平面设定只可能是XY平面，内部已设定为G17状态，因此G17可不写。程序代码中不可能出现Z坐标值，刀补代码只有G40、G41、G42及Dxx。 (2) 在圆弧插补指令中，有关圆心坐标的信息只可用I、J格式，R代码已被用于锥度加工中表示

57、转角半径的信息，而不再是表达圆弧插补的圆弧半径信息。 (3) F代码用于指令每分钟的加工进给量(进给速度)。其指令单位为：米制为0.01 mm/min，英制为0.0001 inch/min。 第5章数控线切割机床的操作与编程 (4) T代码在此不再表示刀具号，而是用于指令锥度加工中的丝倾斜角度。 (5) 程序中坐标地址后跟的数值，若不带小数点，则其单位为m，即0.001 mm；若带有小数点，则其单位为mm。 (6) G04用于指令中途想停止的时间，时间用地址X字符指令，指令单位为0.001 s。 第5章数控线切割机床的操作与编程 2编程实例编程实例 如图5-18所示零件，按图中箭头所示加工轨迹

58、方向，在暂不考虑线径补偿的情况下，以绝对坐标编程方式进行编程。 图5-18 编程图例3020XY10穿丝孔位OR10R10R20R20第5章数控线切割机床的操作与编程 要对该图形轨迹进行编程，首先必须要根据装夹方位建立一坐标系，再求出各节点的坐标；然后，按加工顺序对直线和圆弧段分别编程即可。图中，加工起始点即为穿丝孔所在位置，此点坐标为：(20，40)，此程序开始段可按“G92 X20.0 Y 40.0;”书写，则当执行此段程序时，即开始在系统内部建立一以图示O点为原点的工件坐标系。其后程序中的坐标值即都是相对于此坐标系的。在该图形中，坐标值较不直观的是图中公切线的两个端点，需要通过几何计算才

59、可算出。按图示作辅助线后，即可得知该公切线的法线与X轴的夹角为30，因此可按式X=X0+Lcos30；Y=Y0+Lsin30算出公切线的两端点坐标分别为(17.32,10)和(8.66, 25)。整个图形编程如下(沿逆时针方向加工)： 第5章数控线切割机床的操作与编程 O0001 ;N001 G92 X 20.0 Y 40.0 ; 建立工件坐标系N002 G90 G01 X 20.0 Y 30.0 ; 从穿丝孔到工件轮廓的引入线G02 X30.0 Y 20.0 I -10.0 J 0.0 ; 左上方R10的顺圆G03 X30.0 Y20.0 I 0.0 J20.0 ; 左下方R20的逆圆G01

60、 X 0.0 Y 20.0 ; 正下方的水平直线G03 X 17.321 Y 10.0 I 0.0 J 20.0 ; 右下方R20的逆圆G01 X 8.66 Y 25.0 ; 右方公切线G03 X 0.0 Y 30.0 I8.66 J5.0 ; 右上方R10的逆圆G01 X20.0 Y 30.0 ; 正上方的水平直线X20.0 Y 40.0 ; 返回穿丝孔的引出线 M02 ; 程序结束 第5章数控线切割机床的操作与编程 5.4 线切割加工工艺及应用线切割加工工艺及应用5.4.1 线切割加工工艺路线线切割加工工艺路线图5-19 数控线切割机床的加工工艺路线图机床的检查与调整工作液的选配电极丝的选