【正文】 穿絲。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 例 工件坐標(biāo)系已用 G54設(shè)置，加工程序的起始點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為 (10,10)，用直線插補(bǔ)移動(dòng)到 (30， 30)的位置，其程序如下： G54； G90； 絕對(duì)坐標(biāo)編程 (絕對(duì)坐標(biāo)和相對(duì)坐標(biāo)編程指令格式與數(shù)控銑削加工完全相同 ) G92 X10000 Y10000； 設(shè)定電極絲當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為 (10， 10)，相當(dāng)于確定工件原點(diǎn) G01 X30000 Y30000； 直線插補(bǔ)移動(dòng)到 (30， 30) 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2) 快速定位 (G00 或 G0) 快速定位指令用于在線切割機(jī)床不放電的情況下，使指定的坐標(biāo)軸以快速運(yùn)動(dòng)方式從當(dāng)前所在位置移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。 G92后面直接寫 X和 Y坐標(biāo)值，設(shè)定當(dāng)前位置在所選坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值一般作為加工程序的起始點(diǎn)。 (7) ?E為加工延時(shí)，單位為 ms，采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，例如 E100表示延時(shí) 100 ms。 (5) ?C為加工條件，用兩位數(shù)字規(guī)定，共 100個(gè)，從 C0到 C99。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (4) ?A為錐角，單位為度 (176。 (2) ?X, Y為工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)， U, V為斜度切割裝置的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是 μm。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 表 52 常用地址字母表 地 址 意 義 地 址 意 義 N 、 O 順序號(hào) C 指定加工條件號(hào) G 準(zhǔn)備功能 M 輔助功能 X 、 Y 、 Z 、 U 、 V 坐標(biāo)軸移動(dòng)指令 A 指定加工錐度 I 、 J 指定圓弧中心坐標(biāo) R I 、 R J 圖形旋轉(zhuǎn)的中心坐標(biāo) T 機(jī)械設(shè)備控制 H 指定補(bǔ)償偏移值 R X 、 R Y 圖形或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的角度， 角度 = a r c ta n(R Y / R X) R 轉(zhuǎn)角功能 R A 圖形或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的角度 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 1．指令格式 線切割加工機(jī)床的常用指令格式符合 ISO標(biāo)準(zhǔn)，與數(shù)控銑床的指令格式基本相同，但有以下特殊性： (1) 線切割加工編程中的坐標(biāo)值一般采用不帶小數(shù)點(diǎn)的格式，單位是 μm，而不是 mm。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 ISO格式程序編制 我國(guó)快速走絲數(shù)控電火花切割機(jī)床常用的 ISO代碼指令與國(guó)際上使用的標(biāo)準(zhǔn)基本一致。用4B格式編程，可以編制不加過(guò)渡圓弧的引入、切出程序。這樣，為了用對(duì)編程軌跡編制的 3B格式程序來(lái)切割補(bǔ)償后的電極絲中心軌跡，只要在切割圓弧時(shí)增加切割圓弧半徑 R和圖形凸、凹信息即可形成 4B程序格式。由圖可見，對(duì)于直線段，補(bǔ)償后電極絲中心軌跡的長(zhǎng)度和方向與編程軌跡相同，用 3B格式對(duì)編程軌跡編制的程序與對(duì)補(bǔ)償后電極絲中心軌跡編制的程序相同；對(duì)于圓弧段，電極絲中心軌跡的圓弧半徑與各自對(duì)應(yīng)的編程軌跡的圓弧半徑相差 ΔR，如果仍然用對(duì)編程軌跡編制的程序加工，則需要增加編程軌跡的圓弧半徑 R、偏移補(bǔ)償量 ΔR和偏移方向 (可由切割的凸模還是凹模、凸曲線還是凹曲線所決定 )等信息。為使圖形不出現(xiàn)尖角，常在圖形尖角處用半徑 r小于 0. 1 mm的小圓弧平滑過(guò)渡，可以認(rèn)為工件的形狀幾乎無(wú)改變。所謂間隙補(bǔ)償，是指切割加工時(shí)，電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡能按照要求由編程軌跡自動(dòng)向內(nèi)或向外偏移一個(gè)補(bǔ)償距離?！鶤39?！鶧39?！鶦39?！鶥39。 該凸模由三段直線與一段圓弧組成，編程時(shí)還應(yīng)增加鉬絲從工件外部切入到輪廓線的引入段和從輪廓結(jié)束順原路徑引出的程序段。其值通常為 f＝絲半徑＋單邊放電間隙 (＋精加工余量 )。m＝ 25440 181。m JYDB＝ R－ 2022 μm＝ 7220 181。m 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度： JYAC＝ 9000 181。 線上，故也可取 GY，則程序?yàn)椋? B707 B707 B000586 GY NR1； 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工 1/4圓弧 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 例 加工如圖 ，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為 A(－ 2， 9)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為 B(9，－ 2)。程序?yàn)椋? B5000 BB010000 GY SR2 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工斜線 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工與Ｙ軸正方向重合的直線 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工半圓弧 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 例 加工如圖 1/4圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為 A(， )，終點(diǎn)的坐標(biāo)為 B(－ ， )。程序?yàn)椋? B17000 B5000 B017000 GX L1； 例 加工如圖 OA，其長(zhǎng)度為 mm。由于大多數(shù)機(jī)床通常都只具有直線和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算的功能，因此對(duì)于非圓曲線段，應(yīng)采用數(shù)學(xué)的方法，將非圓曲線用一段一段的直線或小段圓弧去逼近。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工指令 (a) 直線加工指令； (b) 坐標(biāo)軸上直線加工指令； (c) 順時(shí)針圓弧指令； (d) 逆時(shí)針圓弧指令 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (4) 如加工起點(diǎn)剛好在坐標(biāo)軸上，其指令可選相鄰兩象限中的任何一個(gè)。 (2) 與坐標(biāo)軸相重合的直線，根據(jù)進(jìn)給方向，其加工指令可按圖 (b)選取。加工指令共 12種，如圖 。加工如圖 (b)所示的圓弧，因 |Xe|＞|Ye|，故計(jì)數(shù)方向取 GY， J為各象限的圓弧段在 Y軸上投影長(zhǎng)度的總和，即 J＝ JY1＋ JY2＋ JY3。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 加工圓弧時(shí)，應(yīng)將該圓弧以坐標(biāo)象限分段，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于各分段圓弧在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度的總和。 加工如圖 OA，其終點(diǎn)為 A(Xe,Ye)，OA斜線與 X軸夾角大于 45176。 編程時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度應(yīng)補(bǔ)足六位數(shù)，如計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為1988 μm，應(yīng)寫成 001988。 線上，則計(jì)數(shù)方向可任意選取。 加工圓弧時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖 。以直線的起點(diǎn)為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn)，若直線終點(diǎn)坐標(biāo) (Xe， Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)，則計(jì)數(shù)方向取 GY；若直線終點(diǎn)坐標(biāo) (Xe， Ye)落在陰影區(qū)域外，則計(jì)數(shù)方向取 GX；若直線終點(diǎn)正好在 45176。 計(jì) Y：選取 Y方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，用 GY表示。對(duì)于平行于 X軸或 Y軸的直線，即當(dāng) X或 Y為零時(shí)， X或 Y值均可不寫，但分隔符號(hào)必須保留。允許將 X和 Y的值按相同的比例放大或縮小。 2) 坐標(biāo)值 X、 Y 一般規(guī)定只輸入坐標(biāo)的絕對(duì)值，其單位為 μm， μm以下應(yīng)四舍五入。其公式為 式中： vA——電火花切割加工的切割速度，單位為 mm2/s； tHLtAHvvfA ???第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 v f——加工進(jìn)給速度，單位為 mm/s； H——工件厚度，單位為 mm； A——切割面積，單位為 mm； t——切割時(shí)間，單位為 s； L——切割軌跡長(zhǎng)度，單位為 mm。但是，即便加工參數(shù)相同，對(duì)不同的工件厚度，這個(gè)進(jìn)給速度是不一樣的。在上述兩種可以挽救的情況下，首先應(yīng)松下電極絲，然后按斷絲方法處理，并重新返回起始點(diǎn)后重新加工。如果割錯(cuò)的部分是在廢料上，則工件還可挽救；否則，工件只得報(bào)廢。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2) 意外斷電后的處理 在加工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)控制臺(tái)故障或突然電源切斷的現(xiàn)象。若剩下電極絲還可使用，則直接在工件預(yù)孔中重新穿絲，并在人工緊絲后重新進(jìn)行加工。在換向切斷脈沖電源的瞬時(shí)，電壓達(dá)到最大值，電流為零，是正常現(xiàn)象。加工過(guò)程中如果電流表指針經(jīng)常向小的方向擺動(dòng)，則表示有瞬時(shí)開路，可提高變頻進(jìn)給速度；反之，如果電流表指針經(jīng)常向大的方向擺動(dòng)，則表示有瞬時(shí)短路，應(yīng)減慢變頻進(jìn)給速度。 此外，工作液還應(yīng)具有配置方便、使用壽命長(zhǎng)、乳化充分、沖制后不能油水分離、儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)及不應(yīng)有沉淀或變質(zhì)現(xiàn)象等性能。 (3) 具有較好的冷卻性能。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 3) 工作液具有的性能 (1) 具有一定的絕緣性能。乳化液是由乳化油和工作介質(zhì)配制 (濃度為 5%～ 10%)而成的。cm左右。加工淬火鋼，使電阻率在 2 104Ω采用去離子水作工作液，冷卻速度快，流動(dòng)容易，不易燃，但去離子水電阻率的大小對(duì)加工性能有一定影響。對(duì)淬火后低溫回火的工件用電火花線切割進(jìn)行大面積去除金屬和切斷加工時(shí)，會(huì)因材料內(nèi)部殘余應(yīng)力發(fā)生變化而產(chǎn)生很大變形，影響加工精度，甚至在切割過(guò)程中造成材料突然開裂。只有進(jìn)給速度適宜時(shí)，工件蝕除速度與進(jìn)給速度相匹配，加工絲紋均勻，才能得到表面粗糙度值小、精度高的加工效果，生產(chǎn)率也較高。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 在電火花線切割中，進(jìn)給速度對(duì)表面粗糙度的影響較大。如果變頻工作點(diǎn)調(diào)節(jié)不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)忽快忽慢的進(jìn)給現(xiàn)象，加工電流急劇變化，不能穩(wěn)定加工，不但加工速度低，且易斷絲。放電間隙脈沖電壓幅值經(jīng)分壓后作為檢測(cè)信號(hào)，按其大小轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的頻率，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給，從而控制進(jìn)給速度。這兩種情況都不利于切割加工，會(huì)影響加工速度指標(biāo)。進(jìn)給速度要維持接近工件被蝕除的線速度，使進(jìn)給均勻平穩(wěn)?？焖僮呓z線切割機(jī)床走絲速度一般采用的是 6～ 12 m/s。但走絲速度過(guò)高，將引起機(jī)械振動(dòng)，易造成斷絲。走絲速度提高，加工速度也提高。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2) 機(jī)械參數(shù)的選擇 (1) 走絲速度。因此，合理地增大脈沖電流的峰值，對(duì)提高切割速度是最為有效的。峰值電流是指放電電流的最大值。但是，當(dāng)脈沖間隙減小到一定程度之后，電蝕物不能及時(shí)排除，加工間隙的絕緣強(qiáng)度來(lái)不及恢復(fù)，破壞了加工的穩(wěn)定性，也會(huì)使切割速度下降。 (2) 脈沖間隙。在其他加工條件相同的情況下，切割速度隨著脈沖寬度的增加而增加，但是電蝕物也隨之增加。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 1) 脈沖參數(shù)的選擇 (1) 脈沖寬度。在電火花加工中，提高脈沖頻率或增加單個(gè)脈沖的能量都能提高生產(chǎn)率，但工件加工表面的粗糙度和電極絲損耗也隨之增大。 穿絲孔的設(shè)置具有一定的靈活性，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。 (3) 在加工大型工件時(shí)，穿絲孔應(yīng)設(shè)置在靠近加工軌跡邊角處或選在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，以使運(yùn)算簡(jiǎn)便，縮短切入行程。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2) 穿絲孔位置的確定 (1) 當(dāng)切割凸模需要設(shè)置穿絲孔時(shí)，位置可選在加工軌跡的拐角附近，以簡(jiǎn)化編程。若加工帶尖角、窄縫的小型模具，宜選用較細(xì)的電極絲；若加工大厚度工件或進(jìn)行大電流切割，應(yīng)選用較粗的電極絲。鉬絲抗拉強(qiáng)度高，適用于快速走絲加工，所以我國(guó)快速走絲機(jī)床大都選用鉬絲作電極絲，直徑在 ～ mm范圍內(nèi)。鎢絲抗拉強(qiáng)度高，直徑在 ～ mm范圍內(nèi)，一般用于各種窄縫的精加工，但價(jià)格昂貴。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工路線選擇之二 (a) 錯(cuò)誤，從同一穿絲孔開始加工； (b) 正確，從不同穿絲孔開始加工 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2．電極絲的選擇和穿絲孔位置的確定 1) 電極絲的選擇 電極絲應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性和抗電蝕性，抗拉強(qiáng)度高、材質(zhì)均勻。 (4) 加工路線應(yīng)向遠(yuǎn)離工件夾具的方向進(jìn)行加工，以避免加工中因內(nèi)應(yīng)力釋放引起工件變形，待最后再轉(zhuǎn)向工件夾具處進(jìn)行加工。若沿工件端面加工，則放電時(shí)電極絲單向受電火花沖擊力，使電極絲運(yùn)行不穩(wěn)定，難以保證尺寸和表面精度。 在選擇加工路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 避免從工件端面由外向里開始加工，破壞工件的強(qiáng)度，引起變形，應(yīng)從穿絲孔開始加工，如圖 。這種方式可節(jié)省工件找正和調(diào)整電極絲相對(duì)位置等的輔助工時(shí)，易保證工件加工的一致性。如圖 ，在橋式夾具上，再裝上專用夾具組合而成。如圖 ，這種方式是根據(jù)常用的工件形狀和尺寸，采用有通孔的支撐板裝夾工件，裝夾精度高，但通用性差。如圖 ，這種方式是在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件，裝夾方便，對(duì)大、中、小型工件都適用。如圖 ，這種方式裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高，但不適于裝夾較大的零件。但由于工件一端懸伸，易出現(xiàn)切割表面與工件上、下平面間的垂直度誤差，僅用于加工要求不高或懸臂較短的情況。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 裝夾方法主要有以下幾種： (1) 懸臂式裝夾。夾具應(yīng)盡可能選擇通用 (或標(biāo)準(zhǔn) )件，所選夾具應(yīng)方便裝夾，以便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床的尺寸關(guān)系。對(duì)于以底平面作主要定位基準(zhǔn)的工件，當(dāng)其上具有相互垂直而且又同時(shí)垂直于底平面的相鄰側(cè)面時(shí)，應(yīng)選擇這兩個(gè)側(cè)面作為電極絲的定位基準(zhǔn)。應(yīng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。線切割加工往往是最后一道工序，如果發(fā)生變