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：
1．手工编程加工实习
（1）实习目的：
7 D( |" Y" \' e7 f6 x" e! h①掌握简单零件的线切割加工程序的手工编制技能；
% g+ P% s; t. N( `* l②熟悉ISO代码编程及3B格式编程；
2 ~+ S5 Z. a( }1 L# d6 i③熟悉线切割机床的基本操作。
（2）实习要求
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。
（3）实习设备
DK7725E型线切割机床。
$ {; F* z7 D" r; m  C8 R（4）常用ISO编程代码
　　G92 X- Y-：以相对坐标方式设定加工坐标起点。
3 v- Q2 D) O- ~1 OG27 ：设定XY/UV平面联动方式。
$ t0 ?0 {+ r% H: ~) }0 D/ GG01 X- Y-（U- V-）：直线插补。
3 O2 k* X0 U9 \# m) kX Y：表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
0 s7 O  b: }/ Y0 l5 o0 DU V：表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标。
, o( ?! [( p) P, B. fG02 X- Y- I- J-
: A! |* {2 G' E  m. K0 ?G02 U- V- I- J-：顺圆插补指令。
7 Z; {+ g" s8 c# z6 `; R4 k/ AG03 X- Y- I- J-：逆圆插补指令。
1 f# x, i0 A$ T! s% {9 X% g/ {  d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。
# }/ ~3 y4 i$ p! d" |" pM00 ：暂停。
/ I. L# @* y9 d$ Z$ HM02 ：程序结束。
5 C9 v8 @6 R0 X) W) j9 [4 m; J0 G- S（5）3B程序格式
7 n5 m. o3 U, A, d) z　　　　Ｂ Ｘ Ｂ Ｙ Ｂ　Ｊ　Ｇ　Ｚ
　　　　Ｂ:分隔符号；Ｘ：Ｘ坐标值；Ｙ：Ｙ坐标值；
, S: p9 f2 Z  w  u) I3 j　　　　Ｊ:计数长度；Ｇ：计数方向；Ｚ：加工指令。
; U* v$ J+ |1 {  H  p) V（6）加工实例
9 M7 Q5 C) d% [. u" P/ B$ \+ l# U
- @! Y" M6 E' E% Y: ^* i6 n图1  零件一
①工艺分析：
+ N+ \# Q3 F% j1 G9 X. U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。
; N$ ~) Z7 F$ `) g②ISO程序：
程序                          注解
  M9 x1 G- e6 o2 xG92 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）；
  e) Z* i2 J5 |G01 X10000 Y0                从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
4 J* K2 ~" e) e; l" s: |* H* PG01 X40000 Y0                从Ａ点到Ｂ点；
4 L$ z% z6 q) t7 W' O; UG03 X0 Y20000 I0 J10000　　　从Ｂ点到Ｃ点；　　
) {# f3 g$ m$ ]' f5 eG01 X-20000 Y0　　　　　　　 从Ｃ点到Ｄ点；
9 [! s2 s7 s1 R- e3 o) n9 _$ ZG01 X0 Y20000                从Ｄ点到Ｅ点；
; D" x+ `6 m6 j; z+ d/ U" K8 `/ _G03 X-20000 Y0 I-10000 J0　　从Ｅ点到Ｆ点；
G01 X0 Y-40000　　　　　　　 从Ｆ点到Ａ点；
+ a5 N3 q6 }1 P# zG01 X-10000 Y0　　　　　　　 从Ａ点回到起刀点Ｇ；
M00　　　　　　　　  　　　　程序结束。
+ m2 f9 p. m5 c8 j1 {' x2 x  e' W③ 3B格式程序：
. ^+ G/ ~9 |" v4 X% j% q程序                            注解
: j- Y* R) S5 y' t0 |/ n1 G- W9 D2 VB10000 B0 B10000 GX L1          从Ｇ点走到Ａ点，Ａ点为起割点；
1 E. g$ V1 n9 I( H/ m5 @) A$ |( aB40000 B0 B40000 GX L1          从Ａ点到Ｂ点；
) |5 ^0 ^# k* M# N  r; tB0 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；
B0 B40000 B40000 GY L4          从Ｆ点到Ａ点；
5 [  j+ S( I+ y. T/ F3 Q3 _$ N4 sB10000 B0 B10000 GX L3          从Ａ点回到起刀点Ｇ
D                               程序结束。
, P; l& n6 ^$ P0 Z4 ]' z④加工：
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
* T- ^; c7 A5 }5 i& Q（1）实习目的及要求：
①熟悉CNC-10A编程系统的绘画功能及图形编辑功能；
②熟悉CNC-10A编程系统的自动编程功能；
6 Y1 }& C$ X, v; W2 A7 X③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。
* f, V; A/ o' _
( S0 H8 ~0 l# g! p) \图2  零件二
（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。

图3  “OC”直线参数窗
* U; o! e$ D: ~1 x5 [; H3 U4 n②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。

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。
. E1 s; b9 p4 ^) [3 f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。
8 Z! q! X" M% z1 |. L7 O! ?* s绘制“ＤＢ”直线：方法同上。
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。
6 ^% I8 S  g2 {. |
图5 “DA”直线参数窗         图6 “OB”直线参数窗          图7  编程参数窗
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。
6 ^/ M7 _1 T7 a& Y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。
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。
; o4 ?3 A5 Z$ _; S+ p) T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。
( d* o9 }! M" u: i5 P, q% f5 g
! I* X2 P( ?* R7 E# L$ e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。
' X6 F' J5 t  _3 y8 c3 L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
3 H: P; Z6 h/ ?: T/ K( f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。
9 c* d. N; E9 K8 x3 B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。
  z' ~( I" P; G5 C. ~0 Z
. D$ g' p# C# I& q$ K( K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
- b8 H; j: F7 M1 ^0 `正确的方向位，点一下左键，使之成为红底黄色三角。
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
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。
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。
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。
8 r9 K. V) F+ D/ I3 f8 Z5 K# d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。
: Y) W9 b6 i. }2 {7 H: V④加工：按第三节中所述的机床操作步骤进行操作。
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