32电火花线切割编程
数控电火花线切割加工工艺与编程
数控电火花线切割加工工艺与编程数控电火花线切割加工工艺与编程是一种创新的加工方法，它利用程序控制的电脑技术，将电火花线切割机器中的电气放电机构与移动控制机构的技术结合起来，精密地切割出各种复杂形状的金属材料或非金属材料，得到高精度的加工结果。
数控电火花线切割加工工艺的基本原理是利用放电加热将工件材料熔化或蒸发掉，并通过程序精确定位和控制电极与工件的距离，在放电中加以控制，使放电的控制和定位达到高精度的加工要求。
在数控电火花线切割加工工艺中，编程是非常关键的一环。
编程就是根据图样或三维模型建立数控切割程序的过程，其核心是刀具路径的优化和控制策略的确定。
编程需要遵循一定的规范，需要根据材料属性、机床性能、刀具特性等因素进行不同的处理。
数控电火花线切割加工工艺的编程过程中，需要首先进行几何建模，将模型导入电脑，然后进行CAD图形设计，确定刀具路径和控制策略，再建立CAM加工程序，得到数控切割的参数。
在编程中，需要考虑到材料的切割性能，加工过程中的热效应，断电保护、电极磨损等问题，使切割结果达到高质量和高效率。
在数控电火花线切割加工工艺的实施过程中，还需要注意一些技术要点。
首先是清洁工件表面，以确保电极与工件之间的间隙均匀；其次是对电极进行选择和安装，这需要结合切割材料的特性和要求；另外还需要标定工件坐标系，确保程序的准确性；最后是进行切割参数的优化，这需要进行多次试切，寻找最佳的加工参数。
数控电火花线切割加工工艺与编程具有很高的自动化程度，可以极大地提高加工效率和加工质量。
在精密工件制造、零部件加工、模具制作等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步，数控电火花线切割加工工艺和编程将会不断创新和完善，为现代制造业发展起到更加重要的作用。
数控电火花线切割编程
二、格式说明
1、分隔符号B
因为X、Y、J均为数字，所以用分隔符 号(B)将其隔开，以免混淆。
2、 坐标值X、Y
一般规定只输入坐标的绝对值， 其单位为μm。
（1）对于直线(斜线)，坐标原 点移至直线起点，X、Y为终点坐标 值。
（2）对于平行于X轴或Y轴的直 线，即当X或Y为零时，X或Y值均 可不写，但分隔符号必须保留。
数控电火花线切割编程
执教:
复习
线切割加工的步骤？
准 备工 作环 节
分 析图 纸
电 极丝 准备
上
丝
垂 直度 校核
工 件准 备 打 穿丝 孔 工 件装 夹
电 极丝 定位
编程
工 艺分 析 选 择工 艺基 准 确 定切 割路 线 编 写加 工程 序
加工
检验 加工时间 加工精度 表 面粗 糙度
导入新课
1、线切割编程格式分几类？ 3B（4B）和ISO代码格式。
OA斜线与X轴夹角 大于45°，故计数 方向取Gy，斜线 OA在Y轴上的投影 长度为Ye，即J=Ye。
5、加工指令Z
加工指令Z用来表达被加工图形的形 状、所在象限和加工方向等信息。加工 直线指令共4种，如图2所示。
(1) 加工斜线的加工指令按直线走向和 终点所在象限分别用L1、L2、L3、L4表 示，如图2(a)所示。
(2) 与坐标轴相重合的直线，根据进给 方向，其加工指令可按图2(b)选取。
图2 加工指令 (a) 直线加工指令；(b) 坐标轴上直线加工指令；
三、程序应用举例
例1 加工下图所示的斜线OA。
程序为： B17000 B5000 B017000 GX L1；
例2 加工下图所示的直线OA，其长度为 21.5 mm。
数控电火花线切割机床的基本编程方法
邯郸职业技术学院教案教研室：机电一体化教研室授课教师：贾建军授课总结邯郸职业技术学院讲稿教研室：机电一体化教研室授课教师：贾建军第20次课第5章电火花线切割加工技术5.3 数控电火花线切割机床的基本编程方法2. ISO代码数控程序编制(1) 坐标系设定指令G92；指令格式：G92 X_ Y_ I_ J_ ；其中X和Y值确定了线丝起始点的坐标值，也就是借助丝的当前坐标值确定了程序原点；I确定零件的厚度，J确定零件编程表面到工作台面之间的距离。
如果零件在编程表面的上部I为正值，反之I为负值，如下图所示。
I和J的具体应用参见G51、G52。
（a）I为正值J为正值（b）I为负值J为正值(2)快速点定位指令G00；指令格式：G00 X＿Y＿U＿V；其中X和Y指定编程表面上的终点坐标；本机床除了工作台在XOY坐标平面内可以实现联动外，丝头也可以在其工作面内联动（该面与XOY平行），U和V是指丝头在由G92的I指定的平面（与上述J指定的编程表面平行）上偏移一个距离（U和V对于G90和G91是一致的）。
G00在绝对坐标系时，指出运动的终点坐标，在相对坐标系中指出运动的距离。
(3) 直线插补指令G01指令格式：G01 X＿Y＿U＿V＿F＿；其中X和Y指定终点坐标，U和V同G00。
在伺服模式，运动速度由机床条件决定，F不起作用；在常量模式，F指定运动速度。
(4) 圆弧插补指令G02、G03；指令格式：G02 X＿Y＿I＿J＿U＿V＿K＿L＿F＿；G03 X＿Y＿I＿J＿U＿V＿K＿L＿F＿；其中G02指定顺时针圆弧，X和Y指定圆弧的终点，I和J指定圆弧的起点相对于圆心的增量值。
U和V指定圆弧终点偏移向量，K和L指定圆弧中心偏移向量；G03指定逆时针圆弧，其它字的内容与G02相同。
例：运动轨迹如下图所示，丝线的初始坐标为（170，30），程序如下：绝对坐标系：G92 X170.0 Y30.0；G90 G03 X110.0 Y90.0 I-60.0 J0.0；G02 X90.0 Y50.0 I-50.0 J0；相对坐标系：G91G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 J0.0；G03 X-20.0 Y-40.0 I-50.0 J0.0；(5) 插入圆角指令插入圆角指令用来指定在本程序段下一个程序段之间加上一段半径值为R的过渡圆弧。
电火花线切割编程
加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、 R2、R3、R4；按切割的走向可分为顺圆S和逆 圆N，于是共有8种指令：SR1、SR2、SR3、 SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具体可参考图 6。
SR2
Y SR1
SR3
X SR4
(a)
Y
NR2
NR1
NR3
X NR4
(b)
图6 Z的确定
最难编制的是圆弧E′F′，其具体计算过程如下：
以圆弧E′F′的圆心为坐标原点，建立直角坐标系,
则E点的坐标为ΥE′=0.1mm
XE′=
根据(对20 称0.1原)2理0.1可2 得1.99F0′的0坐标为(-19.900，0.1)。
根据上述计算可知圆弧E′F′的终点坐标的Y的绝对 值小，所以计数方向为Y。
0000=130000 故其3B程序为： B30000 B40000 B130000 GY NR1 对图7(b)，起点为B，终点为A， J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3
0000=170000 故其3B程序为： B40000 B30000 B170000 GX SR4
L2、L3、L4，其中与+X轴重合的直线算作L1，与-X轴重合
的直线算作L3，与+Y轴重合的直线算作L2，与-Y轴重合的
直线算作L4，具体可参考图4。
Y
L2
L1
Y L2
X
L3
L4
(a)
L3
L1
X
L4
(b)
图4 Z的确定
综上所述，图2(b)、(c)、(d)中线段的 3B代码如表2所示。
电火花线切割编程加工工艺及实例
切割路径规划
避免频繁换向
在切割过程中，应尽量减少电极丝换向的次数，以降低对电极丝的损耗和避免 影响切割精度。
考虑热影响
在规划切割路径时，应考虑到加工过程中产生的热量对工件的影响，合理安排 切割顺序和冷却时间。
切割速度与进给速度
切割速度选择
根据工件材料、厚度及切割质量要求选择合适的切割速度，切割速度过快可能导 致断丝或降低加工质量，过慢则影响加工效率。
电火花线切割编程加 工工艺及实例
目录
CONTENTS
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程技术 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割加工实例 • 电火花线切割加工质量与控制
01 电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
高精度加工
材料适应性强
加工复杂形状
环保节能
电火花线切割加工（ Wire Electrical Discharge Machining ，简称WEDM）是一种 利用连续移动的细金属 丝作为电极，对工件进 行脉冲放电切割的加工 方法。
加工特点
钛合金硬度大、熔点高，对切割工艺和设备要求较高。
加工工艺
选择合适的电极丝和脉冲电源，优化切割参数和冷却方式，确保钛合金零件的加工质量和 安全性。同时需注意合理选用电极丝材料和规格，以及调整工作液的成分和压力，以确保 加工过程的稳定性和切割质量的可靠性。
05 电火花线切割加工质量与 控制
加工精度与误差分析
加工精度
电火花线切割能够实现高精度的加工，其精度主要取决于机床的精度、电极丝的直径、切割速度和进给速度等因 素。
误差分析
误差来源主要包括机床误差、电极丝误差、工件装夹误差、编程误差等，通过对误差来源的分析，可以采取相应 的措施减小误差，提高加工精度。
数控电火花线切割机床编程(ppt 32)
A（-2,9） Y
X
O
X
CO
D
图10-6 直线编程
图10-7 圆弧编程
Exit 15
单元二 数控电火花线切割编程
BC
CD
二、4B指令编程
1、概述
A Y
（1）间隙补偿
（2）锥度补偿 2、程序编制的基本规则
O
X
（1）4B程序格式
（2）4B格式程序中的R、D/DD、L的使用规(则a)
A Y
O
X
(b)
凹模的轮廓
单元三 数控电火花线切割编程工艺与实例
一、数控线切割编程中的工艺处理
4、辅助程序的规划 （2）切出程序
有时工件轮廓切完之后，钼丝还需沿切入路线反向切 出。但是材料的变形易使切口闭合，当钼丝切至边缘时，会 卡断钼丝。所以应在切出过程中，增加一段保护钼丝的切出 程序，如图10-18所示（图中的A′—A″）。A′点距工件边缘 的距离，应根据变形力的大小而定，一般为1mm左右。 A′—A″斜度可取1/3～1/4。
图106直线编程图107圆弧编程单元二数控电火花线切割编程二4b指令编程exit1概述1间隙补偿2锥度补偿2程序编制的基本规则14b程序格式24b格式程序中的rdddl的使用规则图108凹模图109内外引线编程单元三数控电火花线切割编程工艺与实例一数控线切割编程中的工艺处理二编程实例exit单元三数控电火花线切割编程工艺与实例一数控线切割编程中的工艺处理exit1补偿量f的确定2锥度偏移量a的确定3切割路线走向及起点的选择4辅助程序的规划单元三数控电火花线切割编程工艺与实例一数控线切割编程中的工艺处理exit1补偿量f的确定在实际加工过程中由于受电极丝半径及火花放电间隙的影响使切割加工后工件的尺寸与工件所要要求的尺寸不一致
电火花线切割编程
电火花线切割编程前面讲过线切割加工的具体特点及其线切割加工的工艺规律，在具体加工中一般按图6-1所示步骤进行。
准备工作环节图6-1 线切割加工的步骤目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能，即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。
线切割程序与其它数控机床的程序相比，有如下特点：(1) 线切割程序普遍较短，很容易读懂。
(2) 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)格式和ISO格式。
其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走丝机床大部分采用3B格式，其发展趋势是采用ISO格式(如北京阿奇公司生产的快走丝线切割机床)。
6.1.1 线切割ISO代码程序编制1. ISO代码简介同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样，线切割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令(即辅助功能指令)，具体见表6-6。
表6-6 常用的线切割加工指令对于以上代码，部分与数控铣床、车床的代码相同，下面通过实例来学习线切割加工中常用的ISO 代码。
例6.4 如图6-10(a)所示，ABCD 为矩形工件，矩形件中有一直径为30 mm 的圆孔，现由于某种需要欲将该孔扩大到35 mm 。
已知AB 、BC 边为设计、加工基准，电极丝直径为0.18 mm ，请写出相应操作过程及加工程序。
图6-10 零件加工示意图解 上面任务主要分两部分完成，首先将电极丝定位于圆孔的中心，然后写出加工程序。
电极丝定位于圆孔的中心有以下两种方法：方法一：首先电极丝碰AB 边，X 值清零，再碰BC 边，Y 值清零，然后解开电极丝到坐标值(40.09，28.09)。
具体过程如下：(1) 清理孔内部毛刺，将待加工零件装夹在线切割机床工作台上，利用千分表找正，尽可能使零件的设计基准AB 、AC 基面分别与机床工作台的进给方向X 、Y 轴保持平行。
(2) 用手控盒或操作面板等方法将电极丝移到AB 边的左边，大致保证电极丝与圆孔中心的Y 坐标相近(尽量消除工件ABCD 装夹不佳带来的影响，理想情况下工件的AB 边应与工作台的Y 轴完全平行，而实际很难做到)。
3电火花线切割编程、加工工艺及实例 共143页
G y
L3
A C B
1
B
1
B
100000
G y
L1
B A B
0
B
0
B
100000
G x
L3
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
课堂练习
写出下图AC,CB,BA的线切割3B程序。
B
40
A
30
C
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
2. 圆弧的3B代码编程 1) x，y值的确定 以圆弧的圆心为原点，建立正常的直角坐标系，x，y 表示圆弧起点坐标的绝对值，单位为μm。如在图3-5(a)中， x=30000，y=40000；在图3-5(b)中，x=40000,y=30000。
根据上述计算可知圆弧E′F′的终点坐标的Y的绝对值小， 所以计数方向为Y。
圆弧E′F′在第一、二、三、四象限分别向Y轴投影得到长 度的绝对值分别为0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm、0.1 mm，故 J=40000。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
圆弧E′F′首先在第一象限顺时针切割，故加工指令 为SR1。
注：B为分隔符，它的作用是将X、Y、J数码区分开 来；X、Y为增量(相对)坐标值；J为加工线段的计数长度； G为加工线段计数方向；Z为加工指令。
第三章 电火花线切割编程、加工工艺及实例
1. 直线的3B代码编程 1) x，y值的确定 (1) 以直线的起点为原点，建立正常的直角坐标系，x， y表示直线终点的坐标绝对值，单位为μm。 (2) 在直线3B代码中，x，y值主要是确定该直线的斜率， 所以可将直线终点坐标的绝对值除以它们的最大公约数作为 x，y的值，以简化数值。 (3) 若直线与X或Y轴重合，为区别一般直线，x，y均可 写作0也可以不写。
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2. 圆弧的3B代码编程 • 4) Z的确定 • 加工指令Z按照第一步进入的象限可分 为R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分 为顺圆S和逆圆N，于是共有8种指令：SR1、 SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、 NR4，具体可参考图3-5。
2. 圆弧的3B代码编程
Y SR1 SR2 X SR4 SR3 NR3 NR4 NR2 NR1 Y
Байду номын сангаас
习题
BBB021500GyL2 a
B16000 B5000 B01600GxL1
b
c B5000BB010000GySR2
R=9220 d B707B707B001414GXNR1 B707B707B000586GyNR1
B2000B9000B025440GyNR2 e
3.2.2 线切割ISO代码程序格式
1. 直线的3B代码编程
Y Gx Y B(x , y) e e y＜x 取G＝Gx A J＝x X J＝y y＞x 取G＝Gy Gx Gy B(x , y) e e Gx X A X Gy Y Gy
(a)
(b)
图3-1 G的确定
(c)
1. 直线的3B代码编程 • 3) J的确定 • J为计数长度，以µm为单位。以前编程 应写满六位数，不足六位前面补零，现在 的机床基本上可以不用补零。 • J的取值方法为：由计数方向G确定投影 方向，若G=Gx，则将直线向X轴投影得到 长度的绝对值即为J的值；若G=Gy，则将 直线向Y轴投影得到长度的绝对值即为J的 值。
X
(a)
(b)
图3-5 Z的确定
2. 圆弧的3B代码编程
• 请写出图3-6所示轨迹的3B程序
Y J2 J1 Y J1 A(30 , 40)
J2
A(30 , 40)
J3
X B(40 , －30) J4 J3 J4
X B(40 , －30)
(a)
(b)
图3-6 编程图形
2. 圆弧的3B代码编程
• 解 对图3-6(a)，起点为A，终点为B， • J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+2000 0=130000 • 故其3B程序为： • B30000 B40000 B130000 GY NR1 • 对图3-6(b)，起点为B，终点为A， • J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+3000 0=170000 • 故其3B程序为： • 40000 B30000 B170000 GX SR4
3.2.2 线切割ISO代码程序格式
G52 G54 G55 G56 G80 G81 G82 锥度右倾斜(沿电极丝行进方向，向右倾斜) 选择工作坐标系 1 选择工作坐标系 2 选择工作坐标系 3 移动轴直到接触感知 移动到机床的极限 回到当前位置与零点的一半处 T80 T81 T90 T91 T96 T97 送电极丝(沙迪克公司) 停止送丝(沙迪克公司) AWTI，剪断电极丝 AWTII，使剪断后的电极丝用管子 通过下部的导轮送到接线处 送液 ON，向加工槽中加液体 送液 OFF，停止向加工槽中加液体
1. 直线的3B代码编程 • 4) Z的确定 • 加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不 同可分为L1、L2、L3、L4，其中与+X轴重 合的直线算作L1，与-X轴重合的直线算作 L3，与+Y轴重合的直线算作L2，与-Y轴重 合的直线算作L4，具体可参考图3-2。
1. 直线的3B代码编程
Y L2 L1 L2 Y
• 1. ISO代码简介 • 同前面介绍过的电火花加工用的ISO代码一样，线切 割代码主要有G指令(即准备功能指令)、M指令和T指令 (即辅助功能指令)，具体见表3-3。
表3-3 常用的线切割加工指令
代 码 G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 直线插补 顺时针圆弧插补指令 逆时针圆弧插补指令 暂停指令 XOY 平面选择 XOZ 平面选择 YOZ 平面选择 功 快速移动，定位指令 能 代 码 G84 G90 G91 G92 M00 M02 M05 M98 功 自动取电极垂直 绝对坐标指令 增量坐标指令 制定坐标原点 暂停指令 程序结束指令 忽略接触感知 子程序调用 能
Y
30 20
10
0
10
20
30
40
X
图3-7 加工轨迹示意图
3.2.2 线切割ISO代码程序格式
• 1) 用G90 • • • • • • • N01 G92 X0 Y0 // 确定原点 N02 G01 X10000 Y0 // 起点直线段 N03 G01 X10000 Y20000 // +Y轴直线段 N04 G02 X40000 Y20000 I15000 J0 // 顺时针圆弧段 N05 G01 X40000 Y0 // -Y轴直线段 N06 G01 X0 Y0 N07 M02 // 程序结束
对于以上代码，部分与数控铣床、车床的代码相同， 下面通过实例来学习线切割加工中常用的ISO代码。
3.2.2 线切割ISO代码程序格式
• ISO代码编程 • 不同公司的ISO程序大致 相同，但具体格式会有所区别， 举例说明ISO代码编程，其加工 轨迹如图3-7所示。 • • • • • • G00 X[] Y[] G01 X[] Y[] G02 X[] Y[]I[]J[] G03 X[] Y[]I[]J[] 圆弧指令中X、Y为圆弧终点。 I、J为圆心对圆弧起点的增量值
注：B为分隔符，它的作用是将X、Y、J数码区分开 来；X、Y为增量(相对)坐标值；J为加工线段的计数长度； G为加工线段计数方向；Z为加工指令。
1. 直线的3B代码编程
• 1) x，y值的确定 • (1) 以直线的起点为原点，建立正常的直角坐 标系，x，y表示直线终点的坐标绝对值，单位为 µm µm。 • (2) 在直线3B代码中，x，y值主要是确定该直 线的斜率，所以可将直线终点坐标的绝对值除以 它们的最大公约数作为x，y的值。 • (3) 若直线与X或Y轴重合，为区别一般直线， x，y均可写作0也可以不写。
X L3 L4
L3
L1
X
L4
(a)
(b)
图3-2 Z的确定
1. 直线的3B代码编程
C
A
直线 CA AC BA B B B B X 1 1 0 B B B B
100
Y 1 1 0
B
B B B B J 100000 100000 100000 G Gy Gy Gx Z L3 L1 L3
100
2. 圆弧的3B代码编程 • 1) x，y值的确定 • 以圆弧的圆心为原点，建立正常的 直角坐标系，x，y表示圆弧起点坐标的绝 对值，单位为µm。如在图3-4(a)中， x=30000，y=40000；在图3-4(b)中， x=40000,y=30000。
2. 圆弧的3B代码编程
Y J2 J1 A(30 , 40) Gy Gx J1 A(30 , 40) Gx Y
Y
J2
J3
X 由由y＜x G＝Gy B J3(－40 , －30)
由由y＞x G＝Gx
X
Gy
X
B(－40 , －30)
(a)
(b)
(c)
图3-4 圆弧轨迹
2. 圆弧的3B代码编程
• 2) G的确定 • G用来确定加工时的计数方向，分Gx和Gy。 圆弧编程的计数方向的选取方法是：以某圆心为 原点建立直角坐标系，取终点坐标绝对值小的轴 为计数方向。具体确定方法为：若圆弧终点坐标 为(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若y<x，则G=Gy (如图3-4(a)所示)；若y>x，则G=Gx (如图3-4(b) 所示)；若y=x，则Gx、Gy均可。 • 由上可见，圆弧计数方向由圆弧终点的坐标绝 对值大小决定，其确定方法与直线刚好相反，即 取与圆弧终点处走向较平行的轴作为计数方向， 具体可参见图3-4(c)。
1. 直线的3B代码编程
• 2) G的确定 • G用来确定加工时的计数方向，分Gx和Gy。 直线编程的计数方向的选取方法是：以要加工的 以要加工的 直线的起点为原点，建立直角坐标系， 直线的起点为原点 ， 建立直角坐标系 ， 取该直线 终点坐标绝对值大的坐标轴为计数方向。 终点坐标绝对值大的坐标轴为计数方向 。 具体确 定方法为：若终点坐标为(xe，ye)，令x=|xe|， y=|ye|，若y<x，则G=Gx (如图3-1(a)所示)；若 y>x，则G=Gy (如图3-1(b)所示)；若y=x，则在一、 三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。 • 由上可见，计数方向的确定以45°线为界， 取与终点处走向较平行的轴作为计数方向，具体 可参见图3-1(c)。
3.2.2 线切割ISO代码程序格式
• 1) 用G91 • • • • • • • • N01 G92 X0 Y0 // 确定原点 N02 G91 // 以后的坐标值均为增量坐标 N03 G01 X10000 Y0 // 直线段 N04 G01 X0 Y20000 // +Y轴直线段 N05 G02 X30000 Y0 I15000 J0 // 顺时针圆弧段 N06 G01 X0 Y-20000 // -Y轴直线段 N07 G01 X-40000 Y0 N08 M02 // 程序结束
第三章数控电火花线切割加工技术
第2节 电火花线切割编程
• 3.2.1 线切割3B代码程序格式 • 线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组 成的，它们的3B程序指令格式如表3-1所 示。
表3-1 3B程序指令格式
B 分隔符 X X 坐标值 B 分隔符 Y Y 坐标值 B 分隔符 J 计数长度 G 计数方向 Z 加工指令
3.2.2 线切割ISO代码程序格式