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1、线切割加工属于脉冲放电加工，要求被加工零件的导电性能良好。线切割加工是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法，加工时，用一根移动着的导线（电极丝）作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。所以，又称为数控线切割加工或简称线切割加工。主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。第1页/共86页6.1数控线切割机床及其组成6.1.1 数控线切割机床的加工原理工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行
2、切割加工。数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床，其加工过程是利用一根移动着的金属丝(钼丝、钨丝或铜丝等)作工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的。第2页/共86页 如图6-16-1所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程序指令控制沿X X、Y Y两个坐标方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。在移动的同时，线电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线，从而达到了使一部分金属与另一部分金属分
3、离的加工要求。图6-1 快走丝线切割加工原理第3页/共86页 和电火花成形机床不同，线切割是利用线电极来进行加工的。由于切缝较小，可以对工件进行套裁，有效地利用工件材料，特别适合模具加工。但线切割加工主要是对通孔加工，较适合于冷冲模；而电火花成形机床则主要是对盲孔进行加工，较适合于型腔模的加工。第4页/共86页6.1.2 数控线切割机床的类型1按控制方式分有靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和微机控制线切割机床等。2按脉冲电源形式分有RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源和自适应控制电源线切割机床等。3按加工特点分有大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型，还有切割上下异形的线切割机床等。
4、第5页/共86页4 4按走丝速度分有快速走丝方式和慢速走丝方式的线切割机床。（1 1）快走丝线切割机床 1 1）线电极运行速度较快(300(300700m700mmin)min)。2 2）可双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。3 3）常用线电极为：钼丝(0.1(0.10.2mm)0.2mm)。4 4）工作液通常为：乳化液或皂化液。5 5）由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要高。6 6）尺寸精度：0.0150.0150.02mm0.02mm。7 7）表面粗糙度RaRa：1.251.252.5m2.5m。8 8）一般尺
5、寸精度最高可达到：0.01mm0.01mm，表面粗糙度RaRa为：0.630.631.25m1.25m。第6页/共86页（2 2）慢走丝线切割机床 1 1）线电极运行速度较低(0.5(0.515m/min)15m/min)。2 2）线电极只能单向运动，不能重复使用，这样可避免电极损耗对加工精度的影响。3 3）丝电极有：紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金，直径一般为0.10.10.35mm0.35mm。4 4）工作液：去离子水、煤油。5 5）尺寸精度：0.001mm0.001mm6 6）表面粗糙度：Ry0.3mRy0.3m。第7页/共86页 我国机床型号的编制是根据JB 1838JB 18387676
6、金属切削机床型号编制方法的规定进行的，机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、特性和基本参数。例如，数控电火花线切割机床型号DK7725DK7725的含义如下：第8页/共86页 数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：工作台行程(纵、横向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度、加工精度、切割速度和数控系统的控制功能等。表6-16-1为DK77DK77系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数。表6-26-2为快、慢速走丝线切割加工的特点比较。第9页/共86页机床型号机床型号DK7716DK7716DK7720DK7720DK7725DK7725DK7732DK7732DK74
7、0DK740DK7750DK7750DK7763DK7763DK77120DK77120工作台行程工作台行程/mm/mm20016200160 025020250200 032025320250 050032500320 050040500400 080050800500 080060800600 02000120001200200最大切割厚度最大切割厚度/mm/mm100100200200140140300(300(可可调调)400(400(可可调调)300300150150500(500(可可调调)加工表面粗糙度加工表面粗糙度Ra/mRa/m2.52.52.52.52.52.52.52.5
8、6.36.33.23.22.52.52.52.5加工精度加工精度/mm/mm0.010.010.0150.0150.0120.0120.0150.0150.0250.0250.010.010.020.02切割速度切割速度/(mm/(mm2 2/min)/min)707080808080100100120120120120120120加工锥度加工锥度3360 60 各厂家的型号不同各厂家的型号不同控制方式控制方式各种型号均有单板机、或单片机、或微机控制各种型号均有单板机、或单片机、或微机控制各厂家生产的机床的切割速度有所不同各厂家生产的机床的切割速度有所不同表6-1 DK77系列数控电火花线切割
9、机床的主要型号及技术参数第10页/共86页项项 目目类类 型型快快 速速 走走 丝丝慢慢 速速 走走 丝丝走丝速度走丝速度2 212 m/s12 m/s1 18 m/min8 m/min电极丝材料电极丝材料钼丝、钨钼丝钼丝、钨钼丝黄铜丝、铜合金及其镀覆材料黄铜丝、铜合金及其镀覆材料精度保持精度保持丝抖动大，精度较难保持丝抖动大，精度较难保持走丝平稳，精度容易保持走丝平稳，精度容易保持电极丝的工作状态电极丝的工作状态循环重复使用循环重复使用一次性使用一次性使用工作液工作液特制乳化油水溶液特制乳化油水溶液去离子水去离子水工作液绝缘强度工作液绝缘强度/(k/(k cm)cm)0.50.5505010
10、10100100最高切割速度最高切割速度/(mm/(mm2 2/min)/min)300300300(300(国外国外)最高尺寸精度最高尺寸精度/mm/mm 0.01 0.01 0.005 0.005表面粗糙度表面粗糙度/m m 0.630.630.160.16数控装置数控装置开环开环 、步进电机形式、步进电机形式闭环、半闭环、伺服电机闭环、半闭环、伺服电机程序形式程序形式3B3B、4B4B程序，程序，5 5单位纸带单位纸带国际国际ISOISO代码程序、代码程序、8 8单位纸带单位纸带表6-2 6-2 快、慢速走丝电火花线切割加工特点比较第11页/共86页6.1.3 6.1.3 数控线切割机床
11、的加工对象 线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。1.1.加工模具 适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。2.2.加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。第12页/共86页3.3.加工零件 在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便。在零件制造方面，可用于加工
12、品种多、数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，异形槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。第13页/共86页6.1.4 6.1.4 数控线切割机床的走丝机构1 1快走丝线切割机床的走丝机构(1)(1)储丝筒组合件旋转时，其径向跳动小于0.01 0.01 mmmm；否则，可能引起钼丝抖动，出现断丝现象。将悬臂放置的走丝电机与轴承座连在一起，可增加其刚性，改善受力情况，并且在结构工艺上容易保证与储丝筒的同轴度安装要求。(2)(2)为了保证储丝筒上整齐排绕钼丝，不出现叠丝现象，所以储丝筒组合件转动时，必须让储丝筒作相应的轴向位移，且轴向
13、位移应平稳和轻便。第14页/共86页 在图6-26-2所示结构中，在储丝筒旋转的同时，通过二级齿轮减速传动带动丝杆转动，由于丝杆螺母副的作用而使得储丝筒所在的滑动走丝拖板相对于机床座体(丝架所在)产生轴向位移。如果二级齿轮传动中，每一级减速比为1:41:4，丝杆的螺距为2.75 mm2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时，其轴向位移为1/162.75=0.172 mm1/162.75=0.172 mm，就算用直径为(0.15 mm0.15 mm的钼丝都不会产生叠丝。为了保证收丝方与放丝方不叠丝，可在丝架的上面和下面各放一块硬质合金挡丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm)1.5 mm)。图6
14、-2 快走丝的循环走丝机构第15页/共86页 (3)(3)储丝筒组合件由三相四极交流马达通过弹性联轴节直接带动，保证钼丝走速为8 810 m/s10 m/s。采用弹性联轴节可以减缓因走丝换向带给储丝筒的冲击。(4)(4)为了循环使用钼丝，必须要让储丝筒能自动正反转换向。由于同时具有储丝筒拖板的轴向移动，所以可在合适位置上安装倒顺换向开关。这样，当储丝筒拖板往某一方向移动到压下换向开关时，机床电器线路将会使走丝电机自动反转，同时储丝筒开始反方向走丝，储丝筒拖板也相应地换向往回移动，直到碰到另一端的换向开关后再正转换向，如此反复，即达到循环走丝的目的。当然倒顺换向开关应做成可调节距离的形式，以适应
15、不同长度钼丝量的要求。倒顺换向开关的位置应调节到保证换向时，储丝筒上排丝的一方还有一定长度的钼丝；否则，会将丝冲断。第16页/共86页2慢走丝线切割机床的走丝机构 如图6-36-3所示。走丝系统自上而下，丝由送丝轮经张力轮到上导向轮、工件孔、下导向轮，再到速度轮、排丝轮，最后到达收丝轮。和快走丝系统明显不同的就是该系统采用的电极丝是一次性的，走丝速度慢而连续可调(0.5(0.58 m/8 m/min)min)。走丝速度由速度轮后面的DCDC电机控制，调节机床面板上的“丝速调节”旋钮即可。顺时针转动为加速，逆时针转动为降速。图6-3机床走丝系统结构图第17页/共86页 金属丝的张紧力由张力轮后面
16、的磁粉离合器控制，调节机械操作面板上的张力拨挡开关，可控制改变丝张力，其张力值以张力表上的电流值表示，工作时张力一般不可变动。收丝轮用于缠绕经过加工区放电后的废铜丝，由ACAC软特性电机驱动，收丝速度为自动跟随走丝速度。废丝先通过排丝轮，排丝轮在ACAC伺服电机及凸轮传动下实现前后往复运动，均匀地改变丝在收丝轮上的位置，从而使丝在收丝轮上均匀地排列。整个走丝机构在丝张紧的一段范围内安装了一个断丝检测开关，当断丝时，断丝检测开关释放，断丝指示灯亮，加工电源即自动切断。第18页/共86页6.1.5 6.1.5 机床操作面板及其控制功能1 1快走丝线切割机床（如图6-46-4所示）(1)(1)键盘输
17、入。每次输入的程序最多可达380380条，具有完备的检索、修改、删除、插入的功能。程序指令采用LEDLED数码显示方式。(2)(2)具有图形缩放功能，可放大一倍或缩小至一半。(3)(3)钼丝偏移功能。在工件切割前一次置入，内外偏移量最大为0.999 mm0.999 mm。(4)(4)齿隙补偿功能。用于消除从步进电机到十字拖板间传动齿隙造成的误差，提高加工精度。x x、y y方向齿补量开机后一次置入，两个方向的补偿量均为0 00.015 mm0.015 mm，可任选。(5)(5)回退功能。系统具有从当前加工点按原加工路线回退到本段程序起始处的功能。(6)(6)通过加工程序输入，预置任意程序，加工
18、结束后暂停，再按切割键(REG)(REG)即可继续加工(或重复加工)。(7)(7)坐标变换功能。坐标变换功能包括象限变换功能和对称加工功能。第19页/共86页图6-4 快走丝机床控制系统面板第20页/共86页2 2慢走丝线切割机床（如图6-56-5，6-66-6所示）图6-5慢走丝线切割机床手动操作面板第21页/共86页图6-6 慢走丝线切割机床数控操作面板第22页/共86页 和数控铣床、加工中心相比，数控线切割机床就是去掉了一个Z Z轴，用电极丝取代了铣刀；但作为数控系统控制来讲，放电加工的腐蚀量与进给速度之间的匹配，较之铣削加工要求更高，所以线切割机床都要求具有短路回退的控制功能，功能完备
19、的机床还具有能根据加工区的电压、电流大小判断切削状况，然后自动调整进给速度，也就是所谓“自适应控制”功能。DK7625DK7625型慢走丝线切割机床所使用的程序代码也是采用地址数字式的程序格式。机床还具有四轴控制，能加工带有一定锥度的孔型。另外它还具有自动找端面和自动找孔中心的精确定位功能。第23页/共86页 图6-76-7是该机床的机械操作面板，主要用于机械侧的一些辅助动作的操作控制，如走丝、切削液和电规准调校等。各开关按键功能介绍如下：(1)(1)电源接通开关。按下此开关，机床进入加工准备状态，再将丝、水、张力开关置“ON”ON”，用MDI MDI 或者纸带方式输入数据，按一下“循环起动按
20、钮”，便可开始加工。(2)(2)电源切断开关。按下此开关，关闭机床电源。(3)(3)电极丝进给开关。它是使电极丝开始行走的开关。(4)(4)水开关。按下此开关，加工液开。(5)(5)过热指示灯。当装置中的电阻温度异常高时，该灯亮。(6)(6)张力拨挡开关。用以调整电极丝的张力，张力以电压值显示在张力电压表上。(7)(7)电极丝进给率波段开关。调整电极丝的行走速度，顺时针方向旋动时，速度加快。(8)(8)脉冲宽度设定开关。在1 19 9的范围内设定脉冲电源的脉冲宽度。(9)(9)间隙时间设定开关。在2 29999的范围内，设定脉冲电源的间隙时间。第24页/共86页 (10)(10)电流开关。电流
21、开关用以进行加工电流的设定，由粗调开关和精调开关组成，可以在0 039.539.5的范围内进行选择。(11)(11)电压开关。电压开关用以进行电压设定，可选择十五种电压。(12)(12)短路电压设定开关。设定防止短路的电压。当加工电压低于此值，则视为短路。(13)(13)加工指示灯。在加工状态时灯亮。(14)(14)电极丝报警指示灯。发生断线时灯亮，断丝时，进给停止，加工电压也无法加上，接好电极丝，并把断丝检测杆往左轻轻一压，报警灯灭，便可重新加工。(15)(15)加工计时表。加工计时表用以显示加工时间。(16)(16)自动电源切断开关。用纸带方式和MDIMDI方式加工时，把此开关设于ONON
22、；当含有M02M02的程序段加工完毕时，电源 (加工用电源，NCNC用电源等)便自动切断。(17)(17)后退指示灯。在后退中灯亮。第25页/共86页 (18)(18)电压表。电压表用以表示在电极丝和工件之间的电压。当工件在加工时(加工灯亮时)，表指示加工电压。工件与电极丝发生短路时，电压表指示接近“0”0”。注：发生短路时，切不可接触电极丝高压。(19)(19)电流表。此表表示流过丝与工件之间的加工电流。(20)(20)张力表。它显示的电压是与为产生张力而使用的制动器应力相对应的。(21)(21)张力开关。此开关接通时，给电极丝加上了张力。(22)(22)短路锁定开关。此开关置“ON”ON”
23、，在丝与工件发生短路时，工作台进给停止；发生短路后，此开关若不置于“OFF”OFF”，则工作台不能移动。(23)(23)放电位置开关。此开关置“ON”ON”，电源开关也置“ON”ON”时，用JOGJOG或单步进给方式，可给丝供电压，从放电火花的状态判别丝与工件的接触位置是否正确。(24)(24)短路指示灯亮。丝与工件短路时灯亮。(25)(25)紧急停止按钮。它用于紧急停止。一按此按钮，机械各轴的移动立即停止。注：解除锁住后，必须用手动操作或指令G28G28回原点；否则，机床将无法工作。第26页/共86页6.2 基本操作方法6.2.1 6.2.1 工件的装夹 工件的装夹形式对加工精度有直接影响。
24、线切割机床的夹具比较简单。一般是在通用夹具上采用压板螺钉固定工件。当然有时也会用到磁力夹具、旋转夹具或专用夹具。1 1工件装夹的一般要求 (1)(1)工件的基准表面应清洁无毛刺，经热处理的工件，在穿丝孔内及扩孔的台阶处，要清除热处理残物及氧化皮 (2)(2)夹具应具有必要的精度，将其稳固地固定在工作台上，拧紧螺丝时用力要均匀。(3)(3)工件装夹的位置应有利于工件找正，并应与机床行程相适应，工作台移动时工件不得与丝架相碰。(4)(4)对工件的夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。(5)(5)大批零件加工时，最好采用夹具，以提高生产效率。(6)(6)细小、精密、薄壁的工件应固定在不易变形的辅助夹具
25、上。第27页/共86页2 2支撑装夹方法 (1)(1)悬臂支撑方式。通用性强，装夹方便。但由于工件单端压紧，另一端悬空，因此工件底部不易与工作台平行，所以易出现上仰或倾斜致使切割面与工件上下平面不垂直或达不到预定的精度。只用于要求不高或悬臂较小的情况。(2)(2)两端支撑方式(如图6-8(a)6-8(a)所示)。其支撑稳定，平面定位精度高，工件底面与切割面垂直度好，但对于较小的零件不适用。(3)(3)桥式支撑方式(如图6-8(b)6-8(b)所示)。采用两块支撑垫铁架在双端夹具体上。其特点是通用性强，装夹方便，大、中、小工件装夹都比较方便。(a)(b)图6-8 工件支撑装夹方式(a)两端支撑方
26、式；(b)桥式支撑方式第28页/共86页 (4)(4)板式支撑方式(如图6-9(a)6-9(a)所示)。可根据经常加工工件的尺寸而定，可呈矩形或圆形孔，并可增加X X、Y Y两方向的定位基准。装夹精度高，适于常规生产和批量生产。(5)(5)复式支撑方式(如图6-9(b)6-9(b)所示)。在桥式夹具上，再装上专用夹具组合而成。装夹方便，特别适合于成批零件加工。可节省工件找正和调整电极丝相对位置等辅助工时，易保证工件加工的一致性。(a)(b)图6-9 工件支撑装夹方式(a)板式支撑方式；(b)复式支撑方式第29页/共86页3 3慢走丝线切割机床的工件装夹 DK7625DK7625慢走丝机床采用形
27、工件安装台，在左侧和后侧台框上安装有两块定位基准板，整个工作台上有很多用于连接压紧螺钉的装夹固定用螺纹孔，其工件固定基本采用压板螺钉紧固方式。当紧固方式不合适时，还可用搭桥板的装固方式。由于紧固方式的合理性会影响到工件与丝之间的垂直度，所以在精度要求高时，必须用千分表来校验。第30页/共86页 工件装夹加工一般如图6-106-10所示，在机床正面的左侧安装工件压板。当工件较厚时，最好应加上图示的连接电缆。电缆一端使劲插入工件压板的弹簧卡中，另一端使劲插入上喷嘴下部的弹簧卡中。设置电缆时，应在机床正面形成一定的松弛，要注意不要弯曲弹簧卡，不使电缆拧绞或折弯，然后以这种状态用空运行的方法让工作台移
28、动进行校验，并确认电缆没有妨碍工件以及工件压板等；如果有碍，则应去掉电缆进行加工。去掉电缆进行加工时，工件上加工铁屑附着较多，面的垂直度将降低，加工速度减慢，因此应根据最高速度的加工条件，把放电容量降低20%20%30%30%，机床操作盘的电流开关降低0%0%15%15%，加工速度降低10%10%20%20%左右。第31页/共86页图6-10 DK7625慢走丝机床工件装夹图第32页/共86页6.2.2 6.2.2 电极丝的垂直度校正1 1快走丝机床电极丝垂直度的校正 快走丝机床的电极丝上好并预紧后，先要进行垂直度的校正。如图6-116-11所示，先把刀刃角尺放在十字拖板工作台上的垫铁上，调节
29、Y Y轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙，上下应均匀。若有误差，则在丝架固定面适当加垫片调整。然后把刀刃角尺旋转9090，调节X X轴拖板，使刀刃角尺与钼丝靠近，观察刀刃角尺与钼丝之间的间隙，上下应均匀。若有误差，调整上下导轮组合件的位置，使间隙均匀。图6-11 快走丝机床电极丝垂直度的调整第33页/共86页2 2慢走丝机床电极丝垂直度的校正 对慢走丝机床而言，无论要加工的零件是否带有锥度，为保证准确的工件形状和尺寸精度，同样也应先对丝的垂直度进行校正。这可采用专门配备的垂直度校正器进行校正，如图6-6-1212所示。其操作步骤如下：图6-12 慢走丝机床电极丝垂直度的
30、校正第34页/共86页 (1)(1)以和工件相同装夹定位基准放置垂直度校正器，再用压板螺钉固定好，并按图示连接好导线。(2)(2)挂好电极丝，并加上设定的张力，且让丝在带张力的情况下行走一段距离，以保证工作区内所有的丝都处于张紧状态后则停止走丝。(3)(3)确认加工电源为“OFF”OFF”，短路锁定和放电位置开关都处于“OFF”OFF”位置。确保丝与工作台之间只有用于检测的低电压。防止产生放电而烧坏校正器的精密触片。(4)(4)置操作方式旋钮于“JOG”JOG”连续进给方式，先移动X X、Y Y轴至丝碰到丝垂直度校正器的触片。(校正器上指示灯亮则表示已接触到。)第35页/共86页 (5)(5)
31、结合使用“JOG(JOG(手动连续进给)”)”、“INCR.FEED(INCR.FEED(步进给)”)”操作方式，并从大到小逐步改变步进量，反复不断地移动调整U U、V V轴或X X、Y Y轴，直至丝与校正器的上下触片同时接触。(进X X或Y Y时上下灯同时亮，退X X或Y Y时上下灯同时熄，或者上下灯都处于闪烁不定状态。)(6)(6)记下此时的U U、V V坐标值。此时的U U、V V位置即为丝垂直位置。(7)(7)置系统板上参数写入开关于“写入”位置，将此U U、V V值写入存储器内，则此位置即被系统自动记忆。以后无论U U、V V轴移到任意位置后，只要在“JOG”JOG”方式下按手动操作
32、面板上的“回U U、V V原点”键，即可让丝摆正到垂直位置上。第36页/共86页6.2.3 6.2.3 自动对刀操作 线切割机床的自动对刀就是指电极丝初始位置的自动定位找正。目前虽然快走丝线切割机床具有电极丝自动定位功能的不多，但也可以参照下述原理手工来进行精确定位。虽然有的机床工作台上已装有两块定位基准板可用于工件装夹定位，但有时可能还需要靠工件上的某处作定位基准。比如，想以工件上由前道工序所加工出的某处端面，工件上某一圆形或矩形孔的中心等作为本道加工工序用的装夹定位或加工对刀(电极丝)的基准时，就需要对其进行定位找正操作。DK7625DK7625型慢走丝线切割机床具有自动找端面和找孔中心等
33、的一些定位功能。第37页/共86页1 1自动找端面(EDGE)(EDGE)自动找端面是靠检测丝与工件之间的短路信号来进行的。可分为粗略定位和精确定位两种方式。其差别在于：若将增量进给量置于11或1010位置处时为精确定位，若将增量进给量置于100100或10001000位置处时为粗略定位。粗略定位时，只进行一次找端面动作，一有短路信号即自动终止找端面操作。由于速度和惯性，粗定位准确程度肯定不高。精确定位时，机床将以不同的进给速度，反复五次进行找端面动作，并将最后几次找端面得到的坐标值求平均值后定位在这一平均值的位置上。第38页/共86页2 2自动找中心(CENTER)(CENTER)自动找中心
34、即自动定位找到孔的中心。和找端面的原理相同，也是利用丝与工件间的短路信号进行检测定位的。同样，该方式也是以增量进给旋钮的位置来决定是采用精确定位(1(1，10)10)还是粗略定位(100(100，1000)1000)的。图6-136-13所示为粗略找孔中心定位时丝的移动过程。图6-13 电极丝自动找孔中心 找孔中心时，系统将自动先后对X X、Y Y两轴的正负方向分别进行定位，根据某轴的正负两方向定位找正的位置值自动计算平均值并定位在其中间的位置处，则X X、Y Y两轴的中间位置就是孔的中心。通常以先选的轴方向开始进行自动找中心(另一轴不再需要人工干涉)。事实上，精确定位找中心只是在对每一孔壁方
35、向进行定位时采用和精找端面一样的反复多次定位的方法，整体上还是采用粗找中心的方法。第39页/共86页 自动定位的操作过程大致是：先将电极丝挂上并加上张力，再将操作方式开关置于“EDGE”(EDGE”(找端面)或“CENTER”(CENTER”(找中心)方式位置上；按某方向的“轴选择按钮”，则机床自动地让丝相对于工件沿着这一方向逐渐靠近而开始进行定位找正的动作。此时，“循环启动”指示灯亮，定位完成后“循环启动”指示灯自动熄灭。在自动找正的中途若要停止，应按“复位”键(RESET)(RESET)。若工件表面边沿有毛刺、铁锈等质量问题，将不能正确定位找正。在定位找正过程中，从检测到短路信号后自动回退
36、20(m20(m开始，如果又一次检测出短路信号，则再继续回退20(m20(m；若这样反复5 5次仍解除不了短路的话，将终止自动定位动作。图6-13 电极丝自动找孔中心第40页/共86页6.3 程序编写与调试 要使数控电火花线切割机床按照预定的要求，自动完成切割加工，就应把被加工零件的切割顺序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息，按数控系统要求的格式编制成加工程序，以实现加工。数控电火花线切割机床的编程，主要采用以下三种格式编写：3B3B格式编制程序；ISOISO代码编制程序；计算机自动编制程序。第41页/共86页6.3.1 3B6.3.1 3B格式程序编制1 1编程规则 快走丝线切割机床用的多
37、为3B3B程序格式，每一行的格式为：BJX BJY BJ G Zn BJX BJY BJ G Zn 其中：B B为分隔符，表示一条程序段的开始，并将X X、Y Y等计数长度分隔开，相当于表格中的制表线。X X、Y Y直线或圆弧的相对坐标值。JX JX、JYJY分别为X X、Y Y轴方向上的坐标计数。J J为主计数轴的计数长度。它等于加工线段在主计数轴上的投影长度总和。以mm为单位，不超过6 6位数值，且取绝对值。G G为计数方向，主计数轴的设定，有GXGX、GYGY两种设定。GXGX表示X X轴为主要计数轴，选取X X方向进给总长度进行计数，称为计X X；GYGY表示Y Y轴为主要计数轴，选取
38、Y Y方向进给总长度进行计数，称为计Y Y。ZnZn为加工指令，用于决定控制台是按直线还是按圆弧进行插补加工，并含有加工方向等信息。有L1L1、L2L2、L3L3、L4L4、SR1SR1、SR2SR2、SR3SR3、SR4SR4、NR1NR1、NR2NR2、NR3NR3、NR4NR4共1212种指令。第42页/共86页（1)1)编程坐标系的建立 尽管对3B3B格式程序来说，程序中的数据与坐标原点所处的位置无关，但其总的坐标轴方向应该是确定不变的；否则，将无法放置到机床上。而且，建立一个原点固定的编程坐标系，对编程计算是非常方便的。通常这个坐标系原点应定在图纸尺寸标注的相对基准点上。坐标轴的方向
39、应根据安装到机床上的预定方向来决定。平面坐标系是这样规定的：面对机床工作台，工作台平面为坐标平面，左右方向为X X轴，且向右为正；前后方向为Y Y轴，且向前为正。第43页/共86页（2)2)基本坐标计数的确定 对于直线段，应先将坐标原点假想地移到该线段的起点上，求得线段终点在该假想坐标系中的坐标值(X(X，Y)Y)。直线：经假想平移后，与坐标轴重合的直线段，即图形中与原始X X、Y Y坐标轴方向平行的直线段。无论该线平行于哪根轴，都按：JX=JY=0 JX=JY=0 来设定。斜线：指图形中与X X、Y Y坐标轴方向夹角都不为零的直线段。此时，计数长度等于该线在对应坐标轴上的投影长度，即：JX=
40、JX=X X，JY=JY=Y Y。圆弧段：先将坐标原点假想地移到该圆弧的圆心上，计数长度由起点坐标决定。若圆弧起点与终点在该坐标系中的坐标分别为(X1(X1，Y1)Y1)和(X2(X2，Y2)Y2)，则：JX=JX=X1X1，JY=JY=Y1Y1。坐标系的原点随程序段的不同而变化：加工直线时，以该直线的起点为坐标的原点，X X、Y Y取该直线终点的坐标值；加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标的原点，X X、Y Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写，单位为mm。第44页/共86页（3)3)主计数轴(计数方向)与主计数长度的确定 1)1)主计数轴(计数方向)的确定 直线段：先假想地将坐标系原点移
41、到该线段的起点上，再看线段终点所处的位置。按图6-14(a)6-14(a)所示以4545的线分界，在阴影区内时，主计数轴为GXGX；在非阴影区内时，主计数轴为GYGY。亦即在假想坐标系里终点坐标X X和Y Y的绝对值中哪个大，则哪个轴即为主计数轴。(当终点刚好在4545线上时，从理论上讲，应该是在插补运算加工过程中最后一步走的是哪个轴，就取该轴作主计数轴。因此，1 1、3 3象限取GYGY，2 2、4 4象限取GX)GX)。（a）（b）图6-14 主计数轴的确定(a)直线时 (b)圆弧时 圆弧：同样将坐标原点假想地移到该圆弧的圆心上，看圆弧终点所处的位置。按图6-14(b)6-14(b)所示以
42、4545线分界，在阴影区内时，主计数轴为GXGX；在非阴影区内时，主计数轴为GYGY。第45页/共86页 不管是加工直线还是圆弧，计数方向均按终点的位置来确定。具体确定的原则如下：加工直线时计数方向取与直线终点走向较平行那个坐标轴。例如图6-156-15中，加工直线 ，计数方向取X X轴，记作GxGx；加工计数方向取Y Y轴，记作GyGy；加工 ，计数方向取X X轴、Y Y轴均可，记作GxGx或GyGy。图6-15 直线计数方向的确定 第46页/共86页 加工圆弧时，同样,终点走向较平行于何轴，则计数方向取该轴。例如在图6-166-16中，加工圆弧AB AB，计数方向应取X X轴，记作GxGx
43、；加工圆弧MNMN，计数方向应取Y Y轴，记作GyGy；加工圆弧PQPQ，计数方向取X X轴YY轴均可，记作GxGx或GyGy。图6-16 圆弧计数方向的确定 第47页/共86页2)2)主计数长度的确定 主计数长度即为主计数轴的计数长度。计数长度是在计数方向的基础上确定的，是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的绝对值总和，单位为mm。如图6-176-17。图6-17计数长度的确定 直线：主计数长度即为该线长度。斜线：若JX JY 时，记为GX，J=JX；JY JX 时，记为GY，J=JY。圆弧：J=J1+J2+J3。第48页/共86页 例如,在图6-186-18中，加工直线OA,OA,
44、计数方向为X X轴，计数长度为OBOB，数值等于终点A A的X X坐标值。在图6-196-19中，加工半径为0.5mm0.5mm的圆弧MNMN，计数方向为X X轴，计数长度为500m3=1500m500m3=1500m，即圆弧MNMN三段9090圆弧在X X轴上投影的绝对值总和，而不是500m2=1000m500m2=1000m。图6-18 直线计数长度的确定 图6-19 圆弧计数长度的确定 第49页/共86页（4)4)加工指令 同样地，直线时，将坐标原点移到线段起点上；圆弧时，将坐标原点移到圆心上。再进行如图6-206-20所示的判断。直线和斜线段加工指令。加工直线时有四种加工指令：L1L1
45、、L2L2、L3L3、L4L4。如图6-206-20直线处于第象限（包括X X轴而不包括Y Y轴）时，加工指令记作L1L1；当处于第象限（包括Y Y轴而不包括X X轴）时，记作L2L2、L3L3、L4L4依次类推。图6-20指令的确定 第50页/共86页 圆弧段加工指令。根据从起点到终点的圆弧加工走向有顺圆和逆圆之分。顺圆：加工顺圆弧时由四种加工指令：SR1SR1、SR2SR2、SR3SR3、SR4SR4。如图6-206-20圆弧的起点顺时针第一步进入第象限时，加工指令记作SR1SR1（简称顺圆1 1）；当起点顺时针第一步进入第象限时，记作SR2SR2（简称顺圆2 2）；SR3SR3、SR4S
46、R4依次类推。逆圆：加工逆圆弧时也有四种加工指令：NR1NR1、NR2NR2、NR3NR3、NR4NR4。如图6-206-20圆弧的起点逆时针第一步进入第象限时，加工指令记作NR1NR1（简称逆圆1 1）；当起点逆时针第一步进入第象限时，记作NR2NR2（简称逆圆2 2）；NR3NR3、NR4NR4依次类推。图6-20指令的确定 第51页/共86页 编程时，应将工件加工图形分解成各圆弧与各直线段，然后逐段编写程序。由于大多数机床通常都只具有直线和圆弧插补运算的功能，所以对于非圆曲线段，应采用数学的方法，将非圆曲线用一段一段的直线或小段圆弧去逼近。程序书写格式如下：对于直线，其格式通常是：B B
47、 B J G ZnB B B J G Zn。对于斜线与圆弧，其格式通常是：B JX B JY B J G ZnB JX B JY B J G Zn。但对于斜线段，若JXJX、JYJY具有公约数，则允许把它们同时缩小相同的量级，只要保持其比值不变即可。此外，还应注意的是：实际编程时，通常不按零件轮廓线编程，而应按加工切割时电极丝中心所走的轨迹进行编程，即还应该考虑电极丝的半径和工件间的放电间隙。但对有间隙补偿功能的线切割机床，可直接按工件图形编程，其间隙补偿量可在加工时置入。第52页/共86页 对于具有公差的尺寸数据，根据大量的统计，加工后的实际尺寸大部分是在公差带的中值附近，因此应采用中差尺寸
48、编程。中差尺寸的计算公式为：如槽3232的中差尺寸为 第53页/共86页2 2编程实例 例1 1 如图6-21(a)6-21(a)所示的凸模由三段直线与一段圆弧组成，应编制四条程序段(沿逆时针方向加工)。此外，还应增加钼丝从工件外部切入到轮廓线的引入段和从轮廓结束顺原路径引出的程序段。若不考虑半径补偿，直接按图形轮廓编程，则所编加工程序见表6-6-3 3。（a）（b）图6-21 编程零件图例第54页/共86页序号序号B BJ JX XB BJ JY YB BJ JG GZnZn注注 释释1 1B BB BB B1010000000GYGYL2L2引入直线段引入直线段2 2B BB BB B40
49、40000000GXGXL1L1直线直线A A B B3 3B B1 1B B9 9B B9090000000GYGYL1L1直线直线B B C C4 4B B3030000000B B4040000000B B6060000000GXGXNR1NR1圆弧圆弧C C D D5 5B B1 1B B9 9B B9090000000GYGYL4L4直线直线D D A A6 6B BB BB B1010000000GYGYL4L4引出直线段引出直线段7 7D D停机结束停机结束表6-3 不考虑补偿时的程序清单第55页/共86页 若考虑线径补偿，设所用钼丝直径为0.12 mm0.12 mm，单边放电间
50、隙0.01 mm0.01 mm，则应将整个零件图形轮廓沿周边均匀增大一个0.010.01+0.12/2=0.070.12/2=0.07的值，得到图6-21(b)6-21(b)中虚线所示的轮廓后，按虚线轮廓(即丝中心轨迹)编程，所编加工程序清单见表6-46-4。序号序号B B J JX X B BJ JY YB BJ JG G ZnZn 注注 释释1 1B B6363B B99309930B B99309930GYGYL2L2引入直线段引入直线段2 2B BB BB B4040125125GXGXL1L1直线直线A A B B3 3B B1010011011B B9090102102B B909