第七讲-电火花线切割控制系统和编程技术课件

1、特种加工第六讲 线切割编程技术 和工艺指标影响因素一、线切割控制系统二、线切割数控编程三、工艺指标影响因素一、线切割控制系统（一）、控制系统的种类1、按照加工要求，自动控制电极丝相对工件的运动轨迹。2、自动控制伺服进给速度，保持额定的放电间隙，防止开路和短路实现对工件形状和尺寸的加工。 数控编程和数控系统实现自动伺服控制一、线切割控制系统（一）、控制系统的作用1、轨迹控制：精确地控制电极丝相对于工件的运动轨迹，使零件获得所需的形状和尺寸。2、加工的控制: 根据放电间隙大小与放电状态控制进给速度，使之与工件材料的蚀除速度相平衡，保持正常的稳定切割加工。 一、线切割控制系统（二）、控制系统的原理1

2、、轨迹控制：终点判断偏差判别进给偏差计算NY工程图形可以分解为直线，圆弧，及其组合直线控制和圆弧轨迹控制，有逐点比较法，数字积分法，矢量判别法，最小偏差法一、线切割控制系统2、加工控制：（1）、进给速度控制：保持平均放电间隙。（2）、短路回退：消除短路、防止断丝。（3）、间隙补偿：保证配合间隙。（4）、图形的缩放、旋转和平移：简化编程。（5）、适应控制：实现高效率、高精度加工。（6）、自动找中心：（7）、信息显示：二、线切割数控编程数控线切割编程方法 3B代码ISO代码多用于快走丝线切割(重点掌握)多用于慢走丝线切割二、线切割数控编程3B格式编制程序 BXBYBJGZ分隔符号X坐标值分隔符号Y

3、坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令注: B为分隔符，作用是将X、Y、J数码区分开来； X、Y为直线的终点或圆弧的起点（绝对）坐标； J为计数长度； G为计数方向； Z为加工指令（直线或圆弧）.二、线切割数控编程1.直线的3B代码编程：（1） x，y值的确定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m。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。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。二、线切割数控编程(2) G的确定(如右图所示) |Ye|Xe|

4、时，取Gy； |Xe|Ye|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。 二、线切割数控编程（3） J的确定 计数长度是指被加工图形在计数方向上的投影长度（即绝对值）的总和，以m为单位。例1: 加工下图所示斜线OA，其终点为A（Xe,Ye）,且YeXe,试确定G和J。因为|Ye|Xe|,OA斜线与X轴夹角大于45时，计数方向取Gy,斜线OA在Y轴上的投影长度为Ye，故J=Ye。 二、线切割数控编程(4)加工指令Z的确定(如下图所示)直线加工指令 坐标轴上直线加工指令 二、线切割数控编程B17000 B5000 B017000 Gx L1例2:加工下图所示斜线OA,终点A的坐标为Xe=1

5、7mm,Ye=5mm,写出加工程序。B B B021500 Gy L2 例3: 加工下图所示直线，其长度为21.5mm,写出其程序。二、线切割数控编程2.圆弧的3B代码编程：（1） x，y值的确定以圆弧的圆心为原点，建立正常的直角坐标系，x，y表示圆弧起点坐标的绝对值，单位为m。（2） G的确定|Xe|Ye|时，取Gy;|Ye|Xe|时，取Gx；|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。 （3） J的确定圆弧编程中J的取值方法为：由计数方向G确定投影方向:若G=Gx，则将圆弧向X轴投影；若G=Gy，则将圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的和。二、线切割数控编程二、线切割数控编程(4

6、)加工指令Z的确定(如下图所示)顺时针圆弧指令 二、线切割数控编程(5)当加工起点在坐标轴时,加工指令Z的确定(如下图所示)逆时针圆弧指令顺时针圆弧指令二、线切割数控编程直线编程：把直线的起点作为坐标原点把直线的终点坐标值作为x,y，均取绝对值计数长度J，按计数方向Gx,Gy取该直线在x轴或y轴上的投影值。要和选计数方向一起考虑计数方向的选取原则。取此程序最后一步的轴向为计数方向。加工指令按直线走向和终点所在象限不同分为L1，L2,L3,L4。二、线切割数控编程圆弧编程：把圆弧的圆心做为坐标原点把圆弧的起点坐标值作为x,y，均取绝对值计数长度J，按计数方向取x或y轴上的投影。计数方向取与圆弧重

7、点时走向较平行的轴向作为计数方向。取终点坐标中绝对值较小的轴向作为计数方向。加工指令按第一步进入的象限可分为R1,R2,R3,R4二、线切割数控编程例4: 加工右图所示圆弧，加工起点A在第四象限，终点B(Xe,Ye)在第一象限，试确定G和J。 因为加工终点靠近Y轴，|Ye|Xe|,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。 二、线切割数控编程例5: 加工图所示圆弧，加工终点B(Xe,Ye),试确定G和J。 因加工终点B靠近X轴，|Xe|Ye|,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。 二、线切割数

8、控编程例6:加工如图所示圆弧，加工起点的坐标为A(-5,0),试编制程序。B5000 B B010000Gy SR2 例7 请写出下图所示轨迹的3B程序。图6-7 编程图形解： 对图 (a)，起点为A，终点为B，J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=130000故其3B程序为：B30000 B40000 B130000 GY NR1对图 (b)，起点为B，终点为A，J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=170000故其3B程序为：B40000 B30000 B170000 GX SR4第七讲 数控线切割编程2、举例 第

9、七讲 数控线切割编程程序为：B0B2000B2000GYL2; (引入、引出线OA)BOB10000B10000GYL2; (AB)B0B10000B20000GXNR4; (弧BC)BOB10000B10000GYL2; (CD)B30000B8040B30000GXL3; (DE)BOB23920B23920GYL4; (EF)B30000B8040B30000GXL4; (FA)B0B2000B2000GYL4; (OA)MJ; (结束符)例 用3B代码编制加工图6-8(a)所示的线切割加工程序。已知线切割加工用的电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为0.01 mm，图中A点为穿丝孔

10、，加工方向沿ABCDEFGHA进行。图6-8 线切割切割图形 解 (1) 分析。现用线切割加工凸模状的零件图，实际加工中由于钼丝半径和放电间隙的影响，钼丝中心运行的轨迹形状如图6-8(b)中虚线所示，即加工轨迹与零件图相差一个补偿量，补偿量的大小为在加工中需要注意的是EF圆弧的编程，圆弧EF(如图6-8(a)所示)与圆弧EF(如图6-8(b)所示)有较多不同点，它们的特点比较如表6-3所示。表6-3 圆弧EF和EF特点比较表(2) 计算并编制圆弧EF的3B代码。在图6-8(b)中，最难编制的是圆弧EF，其具体计算过程如下： 以圆弧EF的圆心为坐标原点，建立直角坐标系，则E点的坐标为： = 0.

11、1mm = 。 根据对称原理可得F的坐标为(-19.900，0.1)。 根据上述计算可知圆弧EF的终点坐标的Y的绝对值小，所以计数方向为Y。圆弧EF在第一、二、三、四象限分别向Y轴投影得到长度的绝对值分别为0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm，故J=40000。 圆弧EF首先在第一象限顺时针切割，故加工指令为SR1。由上可知，圆弧EF的3B代码为(3) 经过上述分析计算，可得轨迹形状的3B程序，如表6-4所示。 表6-4 切割轨迹3B程序例6.3 用3B代码编制加工图6-9所示的凸模线切割加工程序，已知电极丝直径为0.18 mm，单边放电间隙为0.01 mm，图中O为穿丝

12、孔拟采用的加工路线OEDCBAEO。图6-9 加工零件图解 经过分析，得到具体程序，如表6-5所示。表6-5 切割轨迹3B程序3、编程中的补偿法 1）有公差尺寸的编程计算法 对于有公差尺寸的编程，一般采用中差尺寸编程。从大量统计表明，加工后的实际尺寸大部分是在公差带的中值附近，因此对标注有公差的尺寸，应采用中差尺寸编程。计算公式如下： 中差尺寸=基本尺寸+（上偏差+下偏差）/2 2）间隙补偿问题 在数控线切割机床上，电极丝的中心轨迹和图纸上工件轮廓差别的补偿称为间隙补偿。它可以分为编程补偿和自动补偿。 编程补偿：按钼丝轨迹进行编程，把间隙补偿考虑进去。 自动补偿：按零件实际轮廓轨迹进行编程，然

13、后把需要补偿的量告诉数控系统，进行自动补偿。影响线切割工艺指标因素电火花线切割加工，一般是作为工件加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺因素（电参数、切割速度、工件装夹等），同时还应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备。有关线切割加工的工艺准备和工艺过程如图3-63所示。特种加工图3-63 线切割加工工艺过程影响线切割工艺指标因素 一.线切割加工的主要工艺指标切割速度：在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上切出的面积总和。单位：mm2/min表面粗糙度：黑白相间的条纹。与工作液的供应状况和蚀除物的排除有关。电极丝

14、损耗量：高速走丝，电极丝切割10000mm2后电极丝直径的减少量来表示。钼丝直径减小不大于0.01mm。加工精度：工件的尺寸和形状精度，位置精度影响线切割工艺指标因素二. 电参数的影响脉冲宽度ti:一般为260us，分组脉冲及光整加工，0.5us脉冲间隔t0：48ti开路电压ui：引起放电峰值电流和放电加工间隙的改变。放电峰值电流ie：决定单脉冲能量的主要因素之一。放电波形：影响线切割工艺指标因素 三. 非电参数的影响电极丝及其移动速度对工艺指标的影响钼丝，耐损耗，抗拉强度高，丝质不易变脆且较少断丝。工件厚度及材料对工艺指标的影响加工铜，铝，淬火钢时，加工过程稳定，切割速度高加工不锈钢，磁钢，未淬火高碳钢时，稳定性差，切割速度低，表面质量不太好加工硬质合金时，比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度小。预置进给速度对工艺指标的影响影响线切割工艺指标因素 四. 合理选择电参数要求切割速度高时：空载电压高，短路电流大，脉冲宽度大要求表面粗糙度好时：分组波会较好要求电极丝损耗小时：选用前阶梯脉冲波形或脉冲前沿上升缓慢的波形要求切割厚工件时：选用矩形波，高电压，大电流，大脉冲的脉冲间隔可充分消电离影响线切割工艺指标因素 五. 合理调整变频进给的方法注意：不要认