第6章数控电火花线切割编程

第6章 数控电火花线切割编程6.1 概 述 6.2 数控电火花线切割手工程序编制 6.3 线切割加工自动编程

6.1 概

述

6.1.1 电火花加工原理所谓电火花加工，就是利用电极间隙 所谓电火花加工， 脉冲放电产生局部瞬间高温， 脉冲放电产生局部瞬间高温，对金属材料 实现熔化、气化，从而蚀除多余金属材料， 实现熔化、气化，从而蚀除多余金属材料， 达到一定形状、 达到一定形状、尺寸及表面质量零件的工 艺方法。 艺方法。 电火花加工是利用电极间隙脉冲放电 产生的局部高温实现加工的。 产生的局部高温实现加工的。

6.1.2 电火花加工分类及工艺特点

1.电火花加工分类 2.电火花加工的特点(1)脉冲放电的能量密度高，便于 )脉冲放电的能量密度高， 加工用普通的机械加工方法难于加工或无 法加工的特殊材料和复杂形状的工件。 法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不 受材料硬度影响，不受热处理状况影响。 受材料硬度影响，不受热处理状况影响。

(2)脉冲放电持续时间极短，放电 )脉冲放电持续时间极短， 时产生的热量传导扩散范围小， 时产生的热量传导扩散范围小，材料受热 影响范围小。 影响范围小。 (3)加工时，工具电极与工件材料 )加工时， 不接触，两者之间宏观作用力极小。 不接触，两者之间宏观作用力极小。工具 电极材料不需比工件材料硬，因此， 电极材料不需比工件材料硬，因此，工具 电极制造容易。 电极制造容易。 (4)可以改革工件结构，简化加工 )可以改革工件结构， 工艺，提高工件使用寿命， 工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动 强度。 强度。

6.2 数控电火花线切割手工程序编制6.2.1 3B格式线切割加工程序 1.3B格式线切割程序编制原理 3B格式线切割程序编制原理B X B Y B J G Z 分割符， (1)B——分割符，表示一段程序的 ) 分割符 开始，并用其将X, 和 隔离 以免X、 、 隔离， 开始，并用其将 ，Y和J隔离，以免 、Y、 J的数值混淆。 的数值混淆。 的数值混淆

(2)X、Y——直线或圆弧的相对 ) 、 直线或圆弧的相对 坐标值。 坐标值。 计数方向。 (3)G——计数方向。 ) 计数方向 (4)J——记数长度，以µm为单位， 记数长度， 为单位， ) 记数长度 为单位 不超过6位数值 且取绝对值。 位数值， 不超过 位数值，且取绝对值。 加工指令， (5)Z——加工指令，分为直线 与 ) 加工指令 分为直线L与 圆弧R两大类共 两大类共12种 圆弧 两大类共 种，指明加工直线或圆 弧的类型。 弧的类型。

2 . 3B 格式程序编制步骤和 方法(1)根据工件的装夹情况和切割方 ) 向，确定相应的统

一坐标系。 确定相应的统一坐标系。 (2)按选定的电极丝半径 ，放电间 )按选定的电极丝半径r, 和凸、凹模的单边配合间隙( ) 隙δ 和凸、凹模的单边配合间隙(Z/2)计 算电极丝中心的补偿距离 。 算电极丝中心的补偿距离 R。

(3)将电极丝中心轨迹分割成平滑 ) 的直线和单一的圆弧段， 的直线和单一的圆弧段，按型孔或凸模的 平均尺寸计算出各线段交点的坐标值。 平均尺寸计算出各线段交点的坐标值。 (4)根据交点坐标值及各线段的加 ) 工顺序，逐段编制切割程序。 工顺序，逐段编制切割程序。 (5)为防止出错，应对编制的程序 )为防止出错， 进行必要的检查和检验。 进行必要的检查和检验。

6.2.2 ISO代码线切割程序 1.ISO代码编程格式 ISO代码编程格式一般来说， 一般来说，慢走丝线切割机床通常采 代码来编制加工程序。 用ISO代码来编制加工程序。ISO代码的 代码来编制加工程序 代码的 编程格式如下： 编程格式如下： / N4 G2 X±53 Y±53 I±53 J±53 ± ± ± ± F22 D2 T±13 M2 ±

6.2.3 线切割加工工艺分析 1.脉冲电源参数的选择(1)脉冲波形的选择 (2)脉冲宽度的选择 (3)脉冲休止时间的选择

2.工件材料的选择 3.切割路线的选择 4.加工条件的确定(1)空载电压的选择 (2)峰值电流的选择 (3)电极丝张力的选择 (4)电极丝直径的选择 (5)进给速度的选择 (6)走丝速度的选择

5.短路、断丝的处理如在切割加工过程中出现电极丝短路、 如在切割加工过程中出现电极丝短路、 断丝等现象， 断丝等现象，通常应采取下述措施予以处 理。 (1)短路可能因为进给速度太快、 )短路可能因为进给速度太快、 脉冲电源参数选择不当等原因造成。 脉冲电源参数选择不当等原因造成。应降 低进给速度，增加峰值电流， 低进给速度，增加峰值电流，提高单个脉 冲能量，同时加大电极丝的张力，减小工 冲能量，同时加大电极丝的张力， 作液的电阻率。 作液的电阻率。

(2)发生断丝的原因可能是脉冲电 ) 源参数选取不当、工作液浓度不合适、 源参数选取不当、工作液浓度不合适、工 件变形、进给速度不合适、 件变形、进给速度不合适、运丝系统不正 常等。应首先检查电极丝断丝的位置并判 常等。 断原因，减小峰值电流， 断原因，减小峰值电流，降低空载电压和 进给速度， 进给速度，减小电极丝的张力或增大冷却 喷嘴的工作液流量等。 喷嘴的工作液流量等。

6.3 线切割加工自动编程对于形状轮廓较为复杂的线切割加工 工件，通常采用CAM软件自动编程。目前 软件自动编程。 工件，通常采用 软件自动

编程 线切割加工自动编程所使用的软件有很多， 线切割加工自动编程所使用的软件有很多， 但较为常用的主要有MasterCAM、 但较为常用的主要有 、 Cimatron及CAXA等。 及 等

6.3.1 3B格式线切割加工程

序自动编制自动编程实例：利用CAXA软件编制 自动编程实例：利用 软件编制 出如图6-26所示多功能角度样板凹模的 所示多功能角度样板凹模的3B 出如图 所示多功能角度样板凹模的 格式线切割加工程序。 格式线切割加工程序。

图6-26 线切割加工工件平面图

1.加工轨迹的生成软件的CAD功能按 (1)利用 )利用CAXA软件的 软件的 功能按 1∶1绘制图 绘制图6-26所示线切割加工工件平面 ∶ 绘制图 所示线切割加工工件平面 图形。 图形。 (2)依次单击“线切割”→“轨迹 )依次单击“线切割” “ 生成”按钮，系统弹出“ 生成”按钮，系统弹出“线切割轨迹生成 参数表”对话框。 参数表”对话框。

(3)按空格键，在弹出的拾取工具 )按空格键， 菜单中选择“链拾取” 菜单中选择“链拾取”,然后用鼠标单击 L1直线，此时沿L1直线方向出现一对反向 直线，此时沿 直线方向出现一对反向 直线 的绿色箭头。 的绿色箭头。 (4)用鼠标单击顺时针方向的箭头， )用鼠标单击顺时针方向的箭头， 选择搜索方向后， 选择搜索方向后，在轮廓的法线方向上出 现一对反向的绿色箭头，并在状态栏显示 现一对反向的绿色箭头， 选择切割的侧边或补偿方向” “选择切割的侧边或补偿方向”。

(5)选择轮廓内侧的箭头，表示补 )选择轮廓内侧的箭头， 偿量的方向指向轮廓内侧。 偿量的方向指向轮廓内侧。 (6)输入穿丝点(5,0)回车。 )输入穿丝点( , )回车。 (7)右击使穿丝点与退回点重合， )右击使穿丝点与退回点重合， 系统自动生成加工轨迹。 系统自动生成加工轨迹。 (8)单击主菜单“文件”→“另存 )单击主菜单“文件” “ 文件” 输入文件名WZY01_HH.EXB, 文件”,输入文件名 ， 单击“保存” 单击“保存”。

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