数控电火花线切割机床的程序编制教案
第6章 数控电火花线切割机床的程序编制
第6章数控电火花线切割机床的程序编制数控电火花线切割机床利用电蚀加工原理，采用金属导线作为工具电极切割工件，以满足加工要求。
机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。
这类机床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。
6.1数控电火花线切割加工工艺数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备加工。
有关模具加工的线切割加工工艺准备和工艺过程，如图6.1所示。
图6.1线切割加工的工艺准备和工艺过程6.1.1模坯准备1、工件材料及毛坯模具工作零件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。
由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡状态遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。
为减少这种影响，除在设计时应选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的合金工具钢（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，对模具毛坯锻造及热处理工艺也应正确进行。
2、模坯准备工序模坯的准备工序是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。
（1）凹模的准备工序1）下料用锯床切断所需材料。
2）锻造改善内部组织，并锻成所需的形状。
3）退火消除锻造内应力，改善加工性能。
4）刨（铣）刨六面，并留磨削余量0.4～0.6mm。
5）磨磨出上下平面及相邻两侧面,对角尺。
6）划线划出刃口轮廓线和孔(螺孔、销孔、穿丝孔等)的位置。
7）加工型孔部分当凹模较大时，为减少线切割加工量，需将型孔漏料部分铣（车）出，只切割刃口高度；对淬透性差的材料，可将型孔的部分材料去除，留3～5mm切割余量.8）孔加工加工螺孔、销孔、穿丝孔等。
《数控线切割机编程与操作项目教程》教学教案
《数控线切割机编程与操作项目教程》教学教案数控线切割机编程与操作项目教程教学教案一、课程概述本课程旨在介绍数控线切割机的基本编程和操作知识，帮助学员掌握该技术并能够独立进行编程和操作。
通过本课程的研究，学员将了解线切割机的原理、编程流程、操作技巧等内容。
二、课程目标1. 理解数控线切割机的基本原理和工作方式；2. 学会使用G代码进行线切割机的编程；3. 掌握数控线切割机的操作技巧；4. 培养学员的创新思维和问题解决能力。
三、教学内容1. 数控线切割机基础知识- 数控线切割机的原理和工作方式- 线切割机的主要组成部分及其功能- 数控线切割机的应用领域和优势2. G代码编程基础- G代码的基本结构和格式- 常用的G代码及其作用- 程序的输入和输出3. 数控线切割机操作技巧- 数控线切割机的安全操作规程- 简单线切割任务的操作流程- 线切割机的常见故障排除方法4. 实际操作与实例分析- 结合实际案例演练线切割机编程和操作- 分析案例中的问题和解决方案四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂教学讲解数控线切割机的基本原理和编程方法；2. 案例分析：通过案例分析和实例训练，锻炼学员的问题解决能力；3. 实际操作：提供线切割机操作实践机会，帮助学员熟悉设备的使用；4. 互动讨论：鼓励学员参与课堂互动，促进思维碰撞和知识共享。
五、教学评估方式1. 课堂测验：每章节结束后进行小测验，检验学员对知识的理解程度；2. 实际操作考核：要求学员独立完成线切割机编程和操作任务，并进行评估；3. 课程项目：学员需独立完成一个线切割项目，并提交相应的报告。
以上是《数控线切割机编程与操作项目教程教学教案》的基本内容，旨在帮助学员系统学习和掌握数控线切割机的编程和操作技能，培养他们的实践能力和创新思维。
中山建斌技校数控编程教案：第六章 数控电火花线切割机床的程序编制03
6.2.2 ISO代码数控程序编制我国快走丝数控电火花切割机床常用的ISO代码指令，与国际上使用的标准基本一致。
常用指令见表6.4。
表6.4——ISO代码运动指令坐标方式指令坐标系指令补偿指令M代码镜像指令锥度指令坐标指令其他指令1、运动指令（1）G00 快速定位指令在线切割机床不放电的情况下，使指定的某轴以快速移动到指定位置。
编程格式：G00 X～Y～例如，G00 X60000Y80000，如图6.24所示。
（2）G01 直线插补指令编程格式：G01 X～Y～（U～V～）用于线切割机床在各个坐标平面内加工任意斜率的直线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。
例如：G92 X40000 Y20000G01 X80000 Y60000，如图6.25所示。
（3）G02、G03 圆弧插补指令G02-顺时针加工圆弧的插补指令。
G03-逆时针加工圆弧的插补指令。
编程格式：G02 X～Y～I～J～或G03 X～Y～I～J～式中：X、Y----表示圆弧终点坐标。
图6.24快速定位图6.25直线插补I、J-----表示圆心坐标，是圆心相对圆弧起点的增量值，I是X方向坐标值，J是Y方向坐标值，应用例如图6.26所示：加工程序为G92 X10000 Y10000G02 X30000 Y30000 I20000 J0G03 X45000 Y15000 I15000 J0图6.26圆弧插补2、坐标方式指令G90为绝对坐标指令。
该指令表示程序段中的编程尺寸是按绝对坐标给定的。
G91为增量坐标指令。
该指令表示程序段中的编程尺寸是按增量坐标给定的，即坐标值均以前一个坐标作为起点来计算下一点的位置值。
3、坐标系指令表6.5坐标系指令G92 加工坐标系设置指令G54加工坐标系1G55加工坐标系2G56加工坐标系3G57加工坐标系4G58加工坐标系5G59加工坐标系6常用G92加工坐标系设置指令。
编程格式：G92 X～ Y～例如，加工图6.27所示零件（电极丝直径与放电间隙忽略不计）。
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。
第7章 数控电火花线切割编程数控编程技术教学课件
例如:G92 X40000 Y20000
G01 X80000 Y60000(如图7-7所示)
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7. 2数控电火花线切割程序编制
(3)G02, G03圆弧插补指今
G02-顺时针加工圆弧的插补指令
G03-逆时针加工圆弧的插补指令
编程格式:G02 X_Y_I_J_或G03 X_Y_I_J_
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7. 1数控电火花线切割概述
7.1.5线切割加工的加工对象
1)广泛应用于加工各种冲模。 2)可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。 3)加工样板和成型刀具。 4)加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模。 5)加工硬质材料、切割薄片，切割贵重金属材料。 6)加工凸轮，特殊的齿轮。 7)适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，
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7. 1数控电火花线切割概述
7. 1. 2数控线切割机床的组成
数控线切割机床的组成包括机床主机、脉冲电源和数控装 置三大部分。
1.机床主机部分 机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等
组成。运丝机构电动机通过联轴节带动储丝筒交替作正、反 向转动，钥丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架作往复高 速移动(线速度为9 m/s左右)。工作台用于安装并带动工件在 工作台平面内作X, Y方向移动。工作台分上下两层，分别与 X, Y方向的丝杠相连，由两个步进电机单独驱动。步进电机 每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个 步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动从而使工作台在相 应的方向上移动0. 01 mm。
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7. 1数控电火花线切割概述
7. 1. 4数控电火花线切割机床的分类
按电极丝运动的方式将数控电火花线切割机床分为两大类， 快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床。
数控电火花线切割机床的程序编制
• ②走丝机构：由储丝筒、走丝电动机、丝架和导轮组成。 • ③供液系统：提供工作液。 • ④脉冲电源：产生脉冲电源。 • ⑤控制系统：对整个切割加工过程和切割轨迹进行控制。
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数控电火花线切割机床的程序编制
• DK7732
• ②按脉冲电源形式，可分为RC电源、晶体管电源、分组 脉冲电源及自适应控制电源等。
• ③ 按加工特点分：大、中、小型以及普通直壁切割型与 锥度切割型等。
• ④）按走丝速度分：低速走丝方式（8~10m/s）和高速 走丝方式（10~15m/s) 。
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数控电火花线切割机床的程序编制
• 3、主要技术指标 • ①工作台行程 • ②最大切割厚度 • ③加工表面粗糙度和加工精度 • ④数控系统控制功能。
4. 由于电极是运动着的长金属丝，单位长度电极丝损耗较 小，所以当切割面积的周边长度不长时，对加工精度影 响较小。
5. 只对工件进行图形加工，故余料还可以使用。
6. 工作液选用水基乳化液，而不是煤油，非但不易引发火 灾，而且可以节省能源物资。
7. 自动化程度高，操作方便，加工周期短，成本低，较安 全。
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数控电火花线切割机床的程序编制
• 四、电火花线切割加工的特点
1. 不需要制造成型电极，工件材料的预加工量少。
2. 能方便地加工复杂截面的型柱、型孔、大孔、小孔和窄 缝等。
3. 脉冲电源的加工电流较小，脉冲宽度较窄，属中、精加 工范畴.电火花线切割加工基本是一次加工成型，一般不 要中途转换规准。
数控电火花线切割机床 的程序编制
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2020/11/21
常州轻院数控电火花线切割机床编程
Exit
4、辅助程序的规划
（1）引入程序
（2）切出程序
（3）超切程序和回退程序
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
Exit
4、辅助程序的规划
（1）引入程序
在线切割加工中，引入点通常不能与 程序起点重合，这就需要一段从引入点切割至程序起点的引入程序。
Exit
1、机床的基本组成
数控电火花线切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源和控制系统（控制柜）等五大部分组成，如图10-1所示。
（1）工作台
（2）走丝机构
（3）供液系统
（4）脉冲电源
（5）控制系统
图10-1 电火花线切割加工示意图
2、机床和系统的性能
3、机床坐标系
单元一 数控电火花线切割加工概述
当A值确定后，就要确定H1的高度。如图10-14所示，H1高度的确定直接影响工件底面尺寸的精确度。例如：当第一高度为H1时，底面尺寸为a、b，当第一高度为H1ˊ时，底面尺寸为aˊ、bˊ。 在加工中，应通过选取H1的数值来确保工件底面的尺寸。
A
a
b
a
′
b
′
H1
H2
H1
′
图10-14 A与H1的关系
单元二 数控电火花线切割编程
二、4B指令编程
Exit
1、概述
（1）间隙补偿
（2）锥度补偿
2、程序编制的基本规则
（1）4B程序格式
（2）4B格式程序中的R、D/DD、L的使用规则
图10-8 凹模
图10-9 内、外引线编程
单元三 数控电火花线切割编程工艺与实例
第七章 数控电火花线切割机床编程与操作PPT课件
（二）穿丝操作
1. 储丝筒 2.重锤 3.固定插销 4.张丝滑块 5.张紧轮 6、8.导轮 7.导电块
（三）电极丝垂直校正
一般采用找正器（随机附件）进行电极丝垂直度校正。 (1)保证工作台面和找正器各面干净无损坏。 (2)移动Z轴至适当位置后锁紧，将找正器底面靠实工作 台面，长度方向平行于X轴或Y轴。 (3)用手控盒移动X轴或Y轴坐标，至电极丝贴近找正器 垂直面。 (4)选择“手动”菜单中的“接触感知”子功能。 (5)按F7键，进入控制电源微弱放电功能，丝筒启动、 高频打开。 (6)在手动方式下，调整手控盒移动速度，移动电极丝 接近找正器。当它们之间的间隙足够小时，会产生放电火花， 从放电火花的均匀程度判断电极丝的偏斜方向。通过手控盒 点动U轴或V轴坐标，直到放电火花上下一致。电极丝即找正。
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
(3)G01—直线插补指令 编程格式：G01 X_Y_； X、Y：为切割起点在工件坐标系中的坐标值。
(4) G02、G03—圆弧插补指令 G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令， 如图所示。 编程格式：G02 (或G03)X_Y_I_J_； G92 X10000 Y10000 ；G02 X30000 Y30000 I20000 J0 ； G03 X45000 Y15000 I15000 J0 ； X、Y：为圆弧终点的坐标，I、J：是由圆弧的起点向圆 心作一个矢量，这个矢量在X、Y轴上的投影分别为I和J，带 正负号。
(6) G40—取消间隙补偿指令 编程格式：G40 ； 左右间隙补偿的判别方法是：左偏、右偏是沿加工方向 看，电极丝在加工图形左边为左偏；电极丝在右边为右偏， 如图所示。
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黄石机电职业技术学院教案 Yibin Vocational& Technical
教学过程
宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational &
Technical College
1）工作台又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成。
（如下图）
图1
2）走丝机构走丝机构主要由贮丝筒、走丝电动机、丝架和导轮等组成。
宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational& Technical College
图3快走丝线切割机床工作液循环系统
4）脉冲电源
图4
2、工作过程
宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
3、主要技术指标
1.工作台尺寸
2.最大加工厚度
3.X、Y轴行程
4.最大切割锥度
5.定位精度
6.最大加工电流
7.最大加工速度
8.电极丝直径范围
9.电极丝运行速度
4、机床坐标系
与其他数控机床一致，数控线切割机床坐标系符合国家标准：
1)刀具（钼丝）相对于静止的工件运动；
2)采用右手笛卡儿直角坐标系。
二、数控线切割中的工艺处理
数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工
序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的
各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工
艺路线及线切割加工前的准备加工。
有关模具加工的线切割加工工艺准备和
工艺过程，如图所示。
图5
宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational& Technical College
宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational& Technical College
第二节手工编程指令
数控电火花线切割机床所用的程序格式有3B、4B、ISO等。
近年来所生产的数控电火花线切割机床使用的是计算机数控系统，采用ISO格式；而早期的机床常采用3B、4B格式。
（一）3B格式程序编制
3B程序格式是我国电火花切割机床的一种常用编程格式，见表，各符号含义如下：
B X B Y B J G Z
分隔符号X坐标值分隔符号Y坐标值分隔符号计数长度计数方向加工指令
（1）分隔符B。
（2）坐标值X、Y为直线终点或圆弧起点坐标的绝对值，单位为μm。
（3）计数长度J是指加工轨迹（如直线、圆弧）在规定的坐标轴上（计数方向上）投影的总和，亦以μm为单位，一般机床计数长度Ｊ应补足６位，例如计数长度Ｊ为11200um，应写001120。
（4）计数方向G是计数时选择作为投影轴的坐标轴方向。
①加工直线段的计数方向，取直线段终点坐标（X e,Y e）绝对值比较，选取绝对值较大的坐标轴为计数方向，当坐标绝对值相等时，计数方向可任选G x或G Y。
即：
|X e|>|Y e| 时，取G x；
|Y e|>|X e| 时，取G y；
|X e|=|Y e| 时，取G x或G y均可。
②加工圆弧时的计数方向，根据圆弧终点坐标（X e,Y e）绝对值选取，选取坐标绝对值较小的坐标轴为计数方向，当坐标绝对值相等时，计数方向可任选Ｇx或G Y。
即：
|X e|>|Y e| 时，取G y；
|Y e|>|X e| 时，取G x；
|X e|=|Y e| 时，取G x或G y均可。
（５）加工指令Ｚ是用来确定轨迹的形状、起点或终点所在象限和加工方向等信息的，如图所示。
【例题】加工图6-28(a)所示斜线OA，终点A的坐标为（8，19），写出加工程序。
加工程序为：B8000B19000B019000G
y
L
1
【例题】加工图6-28(b)所示圆弧，加工起点A（-2，9），终点为B（9，-2），试编制其加工程序。
圆弧半径为：m
m
Rμ
μ9220
2
9000
2
2000=
+
=
计数长度为：m
Y
J
AC
μ
9000
=，m
Y
J
CD
μ
9220
=
m
m
R
J
DB
Y
μ
μ7220
2000=
-
=
则：m
m
J
J
J
J
DB
Y
CD
Y
AC
Y
Y
μ
μ25440
)
7220
9220
9000
(=
+
+
=
+
+
=
编制的加工程序为：B2000B9000B025440 G
Y
NR
2
3B格式的数控制系统没有间隙补偿功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按电极丝中心线轨迹编程，如图6。
图中实线表示内表面（如凹模）和外表面（如凸模）的轮廓，双点划线表示电极丝中心线轨迹。
两者相差一垂直距离间隙补偿值δ
+
=
∆r
R（r为电极丝半径，δ为放电间隙）。
（二）4B格式程序编制
4B格式是在3B格式的基础上发展起来的，与3B格式数控系统相比，4B格式数控系统带有间隙自动补偿功能，加工时直接按工件轮廓编程，数控系统使电极丝相对工件轮廓自动实现间隙补偿。
其格式见表。
G40取消间隙补偿
G41左偏间隙补偿，D表示偏移量
G42右偏间隙补偿，D表示偏移量
与3B格式相比，4B格式增加了R和D或DD两项功能。
1．圆弧半径R
2．曲线形式D或DD
（三）ISO代码数控程序编制
ISO代码为国际标准化机构制定的用于数控的一种标准代码，与数控车、数控铣ISO代码一致，采用8单位补编码。
1．程序格式
一个完整的程序由程序名、程序段和程序结束指令组成。
其格式如下：
运动指令坐标方式
指令
坐标系
指令
补偿
指令
M代码
镜像
指令
锥度
指令
坐标
指令
其他
指令
2．ISO代码及编程
我国快速走丝数控电火花切割机床常用的ISO代码与国际上使用的标准代码基本一致，但也存在不同之处
下面讨论一些与数控车、铣编程指令有所
不同的指令。
（1）G50、G51、G52锥度加工指令此
方法可加工带锥度工件，例如模具中的凹模漏
料孔加工，如图6-30所示。
G51——锥度左偏指令；
G52——锥度右偏指令；
G50——取消锥度指令。
程序段格式：G51 A___
G52 A___
G50 （单列一段）
在进行锥度加工时，还需输入工件及工作台参数，如图6-30所示。
数控电火花线切割加工实例
编制加工图6.34所示凸凹模（图示尺寸是根据刃口尺寸公差及凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸）的数控线切割程序。
电极丝直径为φ0.1mm 的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。
下面主要就工艺计算和程序编制进行讲述。
1、确定计算坐标系
由于图形上、下对称，孔的圆心在图形对称轴上，圆心为坐标原点（如图6.35）。
因为图形对称于X轴，所以只需求出X轴上半部（或下半部）钼丝中心轨迹上各段的交点坐标值，从而使计算过程简化。
图6.34 凸凹模
图6.35凸凹模编程示意图。