电火花线切割介绍课件

第二节数控线切割加工

一、概述（一）线切割机床的加工原理1、电火花线切割加工也是利用电极和工件之间的脉冲放电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。其加工原理与电火花成型加工相同，但加工中利用的电极是金属丝（钼丝或铜丝），工件接在脉冲电源的正极，电极丝接负极。线切割机床第二节数控线切割加工一、概述线切割机床1A．微细结构和复杂形状应用A．微细结构和复杂形状应用2电火花线切割介绍课件3电火花线切割介绍课件4电火花线切割介绍课件5电火花线切割介绍课件6电火花线切割介绍课件7零件工艺分析手工自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频2、加工过程零件工艺分析手工自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频83、快走丝、慢走丝线切割机床快走丝：0.08～0.2mm的钼丝作电极，往复循环，走丝速度为8～10m/s，加工精度为±0.01mm表面粗糙度Ra2.5~0.63µm。工作液为乳化液，如：DX-1、TM-1、502型。慢走丝:走丝速度是3～12m/min，电极丝广泛使用铜丝，直径约为0.03～0.35mm，单向移动，可达到加工精度±0.001mm，表面粗糙度为Ra<0.32µm。价格比快走丝高。工作液为去离子水。3、快走丝、慢走丝线切割机床快走丝：0.08～0.2mm的钼94、线切割加工特点1．与电火花成型相比不需要制作电极；2．电极丝沿长度方向运动，加工中损耗少。3．能加工精密、形状复杂而细小的内、外形面，以及高熔点、高硬度难切削的材料。4．自动化程度高，操作方便，周期短5．但不能加工母线不是直线的表面和盲孔。

4、线切割加工特点1．与电火花成型相比不需要制作电极；10二、数字程序的基本控制原理

脉冲当量：一个进给脉冲，工作台只进给一步距离，是机床精度的重要参数。二、数字程序的基本控制原理脉冲当量：一个进给脉冲，工作台只11三、3B格式程序编制

数控程序就是用来控制机床，使机床按照预定要求进行切割加工。变换成机器可以接受的指令码，这个全过程称为程序的编制。3B格式是数控线切割机床所用的程序之一。

（一）程序格式(无间隙补偿)BXBYBJGZ分隔符号

X坐标值

Y坐标值

计数长度

计数方向加工指令三、3B格式程序编制数控程序就是用来控制机床，使121．分隔符号B用来将X、Y、J的数码分开，利于控制机识别。2．坐标值X、Y即X、Y坐标的绝对值，单位µm

坐标原点为线段起点，X、Y分别取线段在对应方向上的增量，即该线段在相对坐标系中的终点坐标的绝对值。X、Y允许取比值，若X或Y为零时，X、Y值均可不写，但分隔符号保留。例B2000B0B2000GxL1可写为BBB2000GxL1。

坐标原点为圆心，X、Y取圆弧起点坐标的绝对值，但不允许取比值。

圆弧直线1．分隔符号B用来将X、Y、J的数码分开，利于控圆弧133．计数方向G

Gx—取X方向进给总长度计数GY——取Y方向进给总长度计数用线段的终点坐标的绝对值进行比较，哪个方向数值大，就取该方向作为计数方向。即：|Y|>|X|时，取GY；|Y|<|X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。

根据终点坐标的绝对值，哪个方向数值小，就取该方向为计数方向。与直线相反。即：|Y|<|X|时，取GY；|Y|>|X|时，取Gx；|Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。直线圆弧3．计数方向GGx—取X方向进给总长度计数直线圆弧144．计数长度J根据计数方向，选取直线或圆弧在该方向上的投影总和（绝对值），单位µm

线AB：取GY

弧CD：取GYJ=3000µm4．计数长度J根据计数方向，选取直线或圆弧在该方155．加工指令Z根据被加工图形的形状，所在象限和走向等确定。控制台根据这些指令，进行偏差计算，控制进给方向

看走向，看起点象限直线圆弧5．加工指令Z根据被加工图形的形状，所在象限和走向等16B2000B3000B3000GyL2B2B3B3000GyL2B13500B0B13500GxL3，或BBB13500GxL3

B2000B3000B3000GyL2B1350017B3000B4000B17000GySR3B3000B4000B17000GySR318例题：弧AB由终点坐标B（2，-9）判断，|Y|>|X|，计数方向取Gx；2）圆弧半径：计数长度：加工指令Z取SR34)程序B9000B2000B25880GxSR3?弧BA例题：弧AB加工指令Z取SR319（二）间隙补偿

电极丝中心轨迹凸模凹模间隙补偿量：△R=电极丝半径r+放电间隙δ

放电间隙δ约0.01mm（二）间隙补偿电极丝中心轨迹凸模凹模间隙补偿量：放电20（三）编程步骤在编程前应了解数控线切割机床的规格及主要技术参数，数控装置的功能及适应程序代码格式。

1．正确选择穿丝孔和电极丝切入位置穿丝孔是电极丝加工的起点，也是程序的原点，O点为穿丝孔。一般选工件的基准点附近。穿丝孔到工件之间有一条引入线段，称为引入程序段。在手工编程时，应减去一个间隙补偿量△R，从而保证图形位置的准确性。如OA段

（三）编程步骤1．正确选择穿丝孔和电极丝切入位置213．确定加工路线根据工件的装夹情况，建立坐标系。正确的加工路线能减小工件的变形，保证加工精度。4．求各线段的各交点坐标值将图形分割成若干条单一的直线或圆弧，按图纸尺寸（平均尺寸）求出各线段的交点坐标值。

5．编制程序

6．程序检验空运行，即将程序输入数控装置后空走，检查机床的回零误差。2．计算间隙补偿量△R。3．确定加工路线5．编制程序2．计算间隙补偿量△R。22（四）编程实例编程的方法主要有手工编程和自动编程

手工编程，间隙补偿量△R加在程序段中进行计算。自动编程，加工前将间隙补偿量输入机床的数控装置。编程时，按图纸的名义尺寸编制程序，补偿量不计算在程序段尺寸中，图形上所有非光滑连接处应加过渡圆弧修饰，使图形中不出现尖角。过渡圆弧的半径必须大于间隙补偿量R>△R。这样，在加工时数控装置自动将图形圆弧处增大或减小一个的距离，实行补偿，而直线段保持不变。（四）编程实例编程的方法主要有手工编程和自动编程手工编程，23

编制如图所示凸凹模（图中尺寸为计算后的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为的钼丝Φ0.18mm，单边放电间隙为0.01mm。编制如图所示凸凹模（图中尺寸为计算后的平均尺寸）的数控线切24①建立坐标系，确定穿丝孔位置切割凸凹模时，加工顺序应先内后外，选取Φ20圆的圆心Ｏ，其中穿丝孔位置分别是O点和B点。②确定自动补偿量

△R=0.18/2+0.01=0.10mm③计算交点坐标应将图形分成单一的直线或圆弧①建立坐标系，确定穿丝孔位置25求F点的坐标值：因F点是直线FE与圆的切点，故其坐标值通过如图

其余交点坐标可直接由图形尺寸得到

求F点的坐标值：因F点是直线FE与圆的切点，故其坐标值通过如26④编写程序直线段OA和BC段为引导程序段，需减去补偿量0.10mm。其余线段和圆弧不需考虑间隙补偿。切割时，由数控装置根据补偿特征，自动进行补偿，但在D点和E点需加过渡圆弧，取R=0.15mm。加工顺序为：先切割内孔，空走到外形B处，再按顺序切割，

BCDEFCA④编写程序BCDE27BBB9900GxL1穿丝切割，OA段

B10000BB40000GyNR1内孔加工BBB9900GxL3AO段D拆丝BBB30000GyL4空走D装丝BBB4900GyL2BC段B59850B0B59850GxL1CD段B0B150B150GYNR4D点过渡BBB990028B0B29745B29745GYL2DE段

B150B0B150GxNR1E点过渡圆弧B51445B18491B51445GxL2EF段B84561B23526B58456GxNR1FC段DD结束B0B29745B2974529四、4B格式程序编制程序格式有间隙补偿程序格式

1．R为圆弧半径若加工图形中出现尖角时，取半径R大于间隙补偿量的圆弧过渡。2．D或DD凸圆弧用D表示，凹圆弧用DD表示。四、4B格式程序编制有间隙补偿程序格式1．R为圆弧半径30五、ISO代码数控程序编制ISO代码进行数控编程是电加工控制发展的必然趋势。目前，部分厂家采用3B、4B和ISO并存的方式作为过渡。

（一）程序段格式和程序格式P10N01 G92 XO YON02 G01 X5000 Y5000N03 G01 X2500 Y5000N04 G01 X2500 Y2500N05 G01 XO YON06 M02程序名字母和数字

程序主体由若干个程序段组成

程序结束指令

五、ISO代码数控程序编制ISO代码进行数控编程是电31程序段格式N02 G01 X5000 Y5000尺寸字电极丝运动坐标位置，X、Y、U、V、A、I、J等，后续数字为整数，单位µm,正、负号。加工指令

G其后续有两位正整数，如G00～G99。

顺序号字程序段的序号，N后续数字2～4位。如N03、N0010。程序段格式N02 G01 X5000 Y5000尺寸字电32（二）ISO代码及其编程

常用ISO指令代码

1．G00为快速定位指令在线切割不加工情况下，使指定的某轴以最快速度移动到指令位置

书写格式：G00X__Y__例如：G00X60000Y80000注意：如果程序中指定了G01、G02指令，则G00无效（二）ISO代码及其编程常用ISO指令代码1．G00332．G01直线插补指令在各个坐标平面内加工任意斜率直线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。书写格式：G01X___Y___例如：G92X20000Y20000G01X80000Y60000加工锥度的线切割机床具有X、Y、U、V工作台，则程序段格式为：G01X___Y____U___V___2．G01直线插补指令例如：G92X200343．G02、G03圆弧插补指令

书写格式：G02X__Y__I__J__G03X__Y__I__J__注：G02—顺时针插补圆弧

，G03—逆时插补X、Y——表示圆弧终点坐标I、J——圆心坐标，是圆心相对圆弧起点的增量值，I是X方向坐标，J是Y方向坐标。

G02X30000Y30000I20000JOAB弧G03X45000Y15000I15000JOBC弧3．G02、G03圆弧插补指令书写格式：G02X_354．G90、G91、G92坐标指令G90——绝对坐标指令。即移动指令终点坐标值X、Y都是以工件坐标系原点（程序的零点）为基准来计算的。书写格式：G90（单列一段）

终点：80，60

G91——增量坐标指令。即坐标值均以前一个坐标位置作为起点来计算下一点位置值。3B、4B格式均按此方法计算坐标点。书写格式：G91（单列一段）

终点：60，40

4．G90、G91、G92坐标指令G90——绝对坐标指令36G92——绝对坐标指令书写格式：G92X___Y___表示电极丝当前的位置在编辑坐标系中的坐标值，即加工程序的起点。G92X10000Y10000

G92——绝对坐标指令G92X10000Y1000037例题G90编程P0010 （程序名）N01G92X0Y0（确定加工程序起点）N02G01X10000Y0 N03 G01X10000Y20000 N04 G02X40000Y20000I15000J0

N05 G01X30000Y0 N06 G01X0 Y0 N07 M02 例题G90编程P0010 38G91编程P0011 （程序名）N01G92X0 Y0N02 G91 （后面为坐标增量编程）N03 G01 X10000Y0N04 G01 X0 Y20000N05 G02 X30000Y0I15000J0N06 G01 X-10000Y-20000N07 G01 X-30000Y0N08 M02G91编程395．G05、G06、G07、G08、G10、G11、G12为镜像及交换指令G05——X轴镜像，X=-XG06——Y轴镜像，Y=-YG12——消除镜像。每进行镜像程序时，结束都需加该指令

5．G05、G06、G07、G08、G10、G11、G12406．G40、G41、G42为间隙补偿指令G41——左偏补偿指令 格式：G41D_____G42——右偏补偿指令 格式：G42D_____D表示间隙补偿量，计算方法与前面方法相同。左偏、右偏是沿加工方向看

6．G40、G41、G42为间隙补偿指令G41——左偏补偿指417．G50、G51、G52锥度加工指令G51——锥度左偏指令，书写格式：G51A____G51A0.5沿走丝方向看电极丝向左偏离。顺时针加工，锥度左偏加工的工件为上大下小；逆时针加工，左偏时工件上小下大。驱动上导轮部位U、V工作台，使上导轮相对于X、Y工作台平移，获得所要求的锥角。可以解决凹模的漏料问题。7．G50、G51、G52锥度加工指令G51——锥度左偏42G52——锥度右偏指令，用此指令顺时针加工，工件为上小下大；逆时针加工，工件为上大下小。书写格式：G52A_____G50——取消锥度指令。书写格式：G50加工前还需输入工件及工作台参数：W——下导轮中心到工作台面的距离H——工件厚度S——工作台面到上导轮中心距离

G52——锥度右偏指令，用此指令顺时针加工，工件为上小下大；43（三）编程实例

编制如图所示落料凹模加工程序，电极丝直径Φ0.18mm，单边放电间隙为0.01mm为。（凹模尺寸为计算后平均尺寸）。（三）编程实例编制如图所示落料凹模加工程序，电极丝直径Φ044N01G92X0Y0N02G41D100（应放于切入线之前）N03G01X0Y-25000N04G01X60000Y-25000N05G01X60000Y5000N06G01X8456Y23526N08G40（放于退出线之前）N09G01X0 Y0N10M02步骤（略）N07G03X0 Y-25000I-8456 J-23526自动编程CAXA,HL,YH,HF,KSN01G92X0Y0步骤（略）N07G0345六、线切割加工工艺

1．坯料的准备下料→锻造→退火→刨平面→磨平面→划线→铣漏料孔→孔加工→淬火→磨平面→线切割穿丝孔应在淬火前加工好

2．工艺参数的选择（1）脉冲参数的选择:①加工电流I选择选择合适加工电流过大或过小，会使加工速度慢，加工状态不稳定。投入功放管数量n愈多，加工电流会增大。厚的工件，选择较大加工电流

六、线切割加工工艺1．坯料的准备2．工艺参数的选择46②脉宽ti选择脉宽大小对表面粗糙度产生影响。脉宽愈大，单个脉冲能量大，切割效率高ti(µs)5102040Ra(µm)22.53.24.0③脉冲间隔t0/ti比选择工件厚度大，切割加工排屑时间长，脉冲间隔时间长，②脉宽ti选择脉宽大小对表面粗糙度产生影响。脉宽愈大47（2）电极丝的选择电极丝应具有良好的抗电蚀性，抗拉强度，材值均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、铜丝等。钨丝用于窄缝精加工，价格昂贵；铜丝适于慢走丝加工，加工表面精度高，蚀屑附着少；钼丝常用于快走丝加工，直径约在0.08～0.22mm范围内，抗拉强度高，应用广泛。（3）工作液的选择工作液对切割速度，表面质量，加工精度影响很大。常用工作液有去离子水和乳化液（2）电极丝的选择483．工件的装夹与调整

（1）工件装夹

3．工件的装夹与调整（1）工件装夹49