数控快走丝电火花线切割加工示例

朱文鑫

数控快走丝电火花线切割加工示例详细介绍：
- H1 i: |. q% d+ q& x: ^% e1．手工编程加工实习
6 r& O) j' r' S& N- x+ r- w0 q5 i9 e（1）实习目的：
①掌握简单零件的线切割加工程序的手工编制技能；
②熟悉ISO代码编程及3B格式编程；
. T- V( v6 o1 U. S1 D③熟悉线切割机床的基本操作。
（2）实习要求
1 T" x$ a4 Z5 k* F, h" B通过实习，学生能够根据零件的尺寸、精度、工艺等要求，应用ISO代码或3B格式手工编制出线切割加工程序，并且使用线切割机床加工出符合图纸要求的合格零件。
8 D6 M' T# {( `$ t! _" T& H4 w（3）实习设备
8 L  N/ B6 X. T$ X; {1 w/ Q2 B$ CDK7725E型线切割机床。
3 p  l# r" K* V' j4 C8 h（4）常用ISO编程代码
4 G2 b+ s! t, B1 @2 w4 S6 R　　G92 X- Y-：以相对坐标方式设定加工坐标起点。
G27 ：设定XY/UV平面联动方式。
G01 X- Y-（U- V-）：直线插补。
X Y：表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
7 W* Q) P' r- U- {- O- a; R5 i6 R5 sU V：表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
G02 X- Y- I- J-
G02 U- V- I- J-：顺圆插补指令。
$ i) G$ U  A6 m& _- ]' ^G03 X- Y- I- J-：逆圆插补指令。
以上G02、G03中是以圆弧起点为坐标原点，X、Y（U、V）表示终点坐标，I、J表示圆心坐标。
2 a/ I* }( M3 U5 z2 {6 T+ {1 TM00 ：暂停。
& U1 o+ \- x8 S5 x' g- _- U) CM02 ：程序结束。
（5）3B程序格式
　　　　Ｂ Ｘ Ｂ Ｙ Ｂ　Ｊ　Ｇ　Ｚ
　　　　Ｂ:分隔符号；Ｘ：Ｘ坐标值；Ｙ：Ｙ坐标值；
　　　　Ｊ:计数长度；Ｇ：计数方向；Ｚ：加工指令。
（6）加工实例
4 h. B' ~  z, W  b3 y3 m
6 y1 H, j$ z4 `) {& A% q  j1 _, r图1  零件一
# f# V6 S! n2 c) F①工艺分析：
, s. ~3 r( }1 Z2 U: q# {4 J加工如图1所示零件外形，毛坯尺寸为60×60ｍｍ，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中Ｇ点坐标（-20,-10）作为起刀点，Ａ点坐标（-10，-10）作为起割点。为了便于计算，编程时不考虑钼丝半径补偿值。逆时钟方向走刀。
②ISO程序：
! P* F. M+ d* f9 q4 P$ _& j) T程序                          注解
! \* F" v* U/ N, Q8 h: h  cG92 X-20000 Y-10000            以Ｏ点为原点建立工件坐标系，起刀点坐标为（-20，-10）；
G01 X10000 Y0                从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
G01 X40000 Y0                从Ａ点到Ｂ点；
1 Q5 ~/ j3 a! PG03 X0 Y20000 I0 J10000　　　从Ｂ点到Ｃ点；　　
G01 X-20000 Y0　　　　　　　 从Ｃ点到Ｄ点；
G01 X0 Y20000                从Ｄ点到Ｅ点；
G03 X-20000 Y0 I-10000 J0　　从Ｅ点到Ｆ点；
G01 X0 Y-40000　　　　　　　 从Ｆ点到Ａ点；
0 C: @4 i, w9 \' l4 JG01 X-10000 Y0　　　　　　　 从Ａ点回到起刀点Ｇ；
M00　　　　　　　　  　　　　程序结束。
, t) W  T. a# l, @" q  D: [" y③ 3B格式程序：
程序                            注解
B10000 B0 B10000 GX L1          从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
9 U3 y8 _( P) U9 J* e5 X  RB40000 B0 B40000 GX L1          从Ａ点到Ｂ点；
5 {5 I% U% X% W2 FB0 B10000 B20000 GX NR4         从Ｂ点到Ｃ点；
B20000 B0 B20000 GX L3          从Ｃ点到Ｄ点；
B0 B20000 B20000 GY L2          从Ｄ点到Ｅ点；
B10000 B0 B20000 GY NR4         从Ｅ点到Ｆ点；
9 Q& B6 G- t* `% A/ @! F& _( ^B0 B40000 B40000 GY L4          从Ｆ点到Ａ点；
B10000 B0 B10000 GX L3          从Ａ点回到起刀点Ｇ
: |3 e/ }# h2 l' n2 ]$ Y* dD                               程序结束。
" p& }8 d9 y: F! h4 z* v④加工：
$ \. R0 S, D% B5 S" ^" F! S5 d5 c按第三节中所述的机床操作步骤进行。
2．自动编程加工实习
, _- ~* C. S6 X8 w' }% j' _（1）实习目的及要求：
" [5 X/ s. X' ~①熟悉CNC-10A编程系统的绘画功能及图形编辑功能；
; H! r+ B$ m/ M②熟悉CNC-10A编程系统的自动编程功能；
& J) T# R; Z4 N4 Q( e③掌握CNC-10A控制系统的各种功能。
（2）实习设备：DK7725E型线切割机床及CNC-10A控制、编程系统。
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. C7 B+ Q& R7 A图2  零件二
" B5 X) H* |: N% e  @% a! s4 w（3）加工实例：
①工艺分析：加工如图2所示五角星外形，毛坯尺寸为60×60ｍｍ，对刀位置必须设在毛坯之外，以图中Ｅ点坐标（-10,-10）作为对刀点，Ｏ点为起割点，逆时钟方向走刀。
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图3  “OC”直线参数窗
# ^/ {' p% q+ R3 D②绘画：首先绘出直线“ＯＣ”：在图形绘制界面上，鼠标左键轻点直线图标，该图标呈深色，然后将光标移至绘图窗内。此时，屏幕下方提示行内的“光标”位置显示光标当前坐标值。将光标移至坐标原点（注：有些误差无妨，稍后可以修改），按下左键不放，移动光标，即可在屏幕上绘出一条直线，在弹出的参数窗中可对直线参数作进一步修正，如图3。确认无误后按“Yes”退出，完成“ＯＣ”直线的输入。
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图4  “CA”直线参数窗
绘制“ＣＡ”直线：光标依次点取屏幕上“编辑”→“旋转” →“线段复制旋转”。屏幕右上角将显示“中心”（提示选取旋转中心），左下角出现工具包，光标从工具包中移出至绘画窗，则马上变成“田” 形，将光标移至“Ｃ”点上（呈‘×’形）轻点左键， 选定旋转中心，此时屏幕右上角又出现提示“转体”，将“田”型光标移到“ＯＣ”线段上（光标呈‘手指’形），轻点左键，在弹出的参数设置窗中进行参数设置，如图4，确认无误后按“Ｙes”键退出，将光标放回工具包，完成“ＣＡ”直线输入。
绘制“ＤＡ”直线：其方法与“ＣＡ”直线绘制基本相同，旋转中心点为“Ａ”点，旋转体为“ＣＡ”直线，参数设置如图5。
绘制“ＤＢ”直线：方法同上。
( W$ v. z* J  D+ P9 p绘制“ＯＢ”直线：光标点取直线图标，将光标移至Ｂ点，光标呈“×”形，拖动光标至Ｏ点（呈‘×’形），在弹出的直线参数窗中对参数进行修正，如图6，按“Ｙes”键完成直线“ＯＢ”的输入。
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图5 “DA”直线参数窗         图6 “OB”直线参数窗          图7  编程参数窗
' B$ d, u' n- }6 x. _; g图形编辑：光标点取修剪图标，图标呈深色，将剪刀形光标依次移至线段“ＩＨ”、“ＨＧ”、“ＧＦ”、“ＦＪ”、“ＦＩ”上，线段呈红色，轻点左键，删除上述五条线段，然后将光标放回工具包。
倒Ｒ５圆角：光标点取圆角图标，将“∠Ｒ”形光标分别点取Ｉ、Ｈ、Ｇ、Ｆ、Ｊ点（光标呈‘×’形），朝倒圆角处拖出光标，在弹出的参数窗中将Ｒ值设为５，按回车键退出。
  U6 n7 j3 G' N, v( A图形清理：由于屏幕显示的误差，图形上可能会有遗留的痕迹而略有模糊。此时，可用光标选择重画图标（图标变深色），并移入绘画窗，系统重新清理、绘制屏幕。
4 {& s& [, i. m2 ~5 I通过以上操作，即完成了完整图形的输入。然后进行图形存盘。
1 ?# S8 O* d6 B, Z  z" |$ w
) a! T; o. v$ f( |. p6 @图8  路径选择放大窗
③自动编程：鼠标左键轻点“编程” →“切割编程”，在屏幕左下角出现一丝架形光标，将光标移至屏幕上的对刀点，按下左键不放，拖动光标至起割点（注：有些误差无妨，稍后可以修改），在弹出的参数窗中可对起割点、孔位（对刀点）、补偿量等参数进行设置。其中补偿量与钼丝半径大小、走丝方向、切割方式（割孔还是割外形）以及放电间隙有关，要根据具体情况合理选择，如图7。参数设置好后，按“Yes”确认。
随后屏幕上将出现一路径选择放大窗，如图8。“路径选择窗”中的三角形红色指示牌处是起割点，上下或左右线段表示工件图形上起割点处的上下或左右各一线段，分别在窗边用序号代表（C表示圆弧，L表示直线，数字表示该线段作出时的序号）。窗中“+”表示放大钮，“－”表示缩小钮，根据需要用光标每点一下就放大或缩小一次。选择路径时，可直接用光标在序号上轻点左键，序号变黑底白字，光标轻点“认可”即完成路径选择。当无法辨别所列的序号表示哪一线段时，可用光标直接指向窗中图形的对应线段上，光标呈手指形，同时出现该线段的序号，轻点左键，它所对应线段的序号自动变黑色。路径选定后光标轻点“认可”，“路径选择窗”即消失，同时火花沿着所选择的路径方向
进行模拟切割，到“OK”结束。如工件图形上有交叉路径，火花自动停在交叉处，屏幕上再次弹出“路径选择窗”。同前所述，再选择正确的路径直至“OK”。系统自动把没切割到的线段删除，呈一完整的闭合图形。
6 M4 Q4 {% U  U( f' |火花图符走遍全路径后，屏幕右上角出现“加工开关设定窗”，如图9，其中有5项选择：加工方向、锥度设定、旋转跳步、平移跳步和特殊补偿。
" q: z' C0 x& ?! Y6 ~) R# U: U# E
' Q5 Z1 m) O- j$ Q$ o! q图9  加工开关设定窗
加工方向：有左右向两个三角形，分别代表逆／顺时针方向，红底黄色三角为系统自动判断方向。（特别注意：系统自动判断方向一定要和火花模拟的走向一致，否则得到的程序代码上所加的补偿量正负相反）若系统自动判断方向与火花模拟切割的方向相反，可用鼠标键重新设定，将光标移到
正确的方向位，点一下左键，使之成为红底黄色三角。
, g6 H. y0 m6 E因本例无锥度、跳步和特殊补偿，故不需设置。用光标轻点加工参数设定窗右上角的小方块“口”按钮，退出
7 R$ ]9 d9 `8 ]7 \  `' _0 }2 p, d6 |参数窗。屏幕右上角显示红色“丝孔”提示，提示用户可对屏幕中的其他图形再次进行穿孔、切割编程。系统将以跳步模的形式对两个以上的图形进行编程。因本例无此要求，可将丝架形光标直接放回屏幕左下角的工具包（用光标轻点工具包图符），完成线切割自动编程。
: M0 f( a$ F& B# h) Q. e' a- _退出切割编程阶段，系统即把生成的输出图形信息通过软件编译成ISO数控代码（必要时也可编译成3B程序），并在屏幕上用亮白色绘出对应线段。若编码无误，两种绘图的线段应重合（或错开补偿量）。随后屏幕上出现输出菜单。
/ Q5 T/ }. ]2 u; L3 a1 i菜单中有代码打印、代码显示、代码转换、代码存盘、三维造型和退出。
在此，选择送控制台，将自动生成的程序送到控制台进行加工。至此，一个完整的工件编程过程结束，即可进行实际加工。
( ^1 g! a" ^% A' g4 p4 X4 h④加工：按第三节中所述的机床操作步骤进行操作。
8 x; Y# O, A  ]7 F. j文章关键词：