數(shù)控線切割編程分為手工編程和自動(dòng)編程。格式有3B、4B、5B、ISO和EIA等,使用最多的是3B格式,目前也有許多系統(tǒng)直接采用ISO代碼格式。

1.3B格式程序

(1)3B程序編程規(guī)則

3B代碼編程是數(shù)控電火花線切割機(jī)床用的最常見的程序格式,每一行的格式為:

BJX BJY BJ G Zn

格式中各代碼的含義:

1)B為分隔符,表示一條程序段的開始,并將X、Y等計(jì)數(shù)長(zhǎng)度分隔開,相當(dāng)于表格中的制表線。

2)JX、JY分別為X、Y軸方向上的坐標(biāo)計(jì)數(shù)。

3)J為主計(jì)數(shù)軸的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。它等于加工線段在主計(jì)數(shù)軸上的投影長(zhǎng)度。

4)G為主計(jì)數(shù)軸的設(shè)定,有GX、GY兩種設(shè)定。GX表示X軸為主要計(jì)數(shù)軸,GY表示Y軸為主要計(jì)數(shù)軸。

5)Zn為加工指令,用于決定控制臺(tái)是按直線還是按圓弧進(jìn)行插補(bǔ)加工,并含有加工方向等信息。有L1、L2、L3、L4、SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4共12種指令。

(2)編程坐標(biāo)系的建立

盡管對(duì)3B格式程序來說,程序中的數(shù)據(jù)與坐標(biāo)原點(diǎn)所處的位置無關(guān),但其總的坐標(biāo)軸方向應(yīng)該是確定不變的;否則,將無法放置到機(jī)床上。而且,建立一個(gè)原點(diǎn)固定的編程坐標(biāo)系,對(duì)編程計(jì)算是非常方便的。通常這個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)定在圖紙尺寸標(biāo)注的相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)上。坐標(biāo)軸的方向應(yīng)根據(jù)安裝到機(jī)床上的預(yù)定方向來決定。

(3)基本坐標(biāo)計(jì)數(shù)的確定

對(duì)于直線段,應(yīng)先將坐標(biāo)原點(diǎn)假想地移到該線段的起點(diǎn)上,求得線段終點(diǎn)在該假想坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(X,Y)。

1)直線

經(jīng)假想平移后,與坐標(biāo)軸重合的直線段,即圖形中與原始X、Y坐標(biāo)軸方向平行的直線段。無論該線平行于哪根軸,都按:JX=JY=0來設(shè)定。

2)斜線

指圖形中與X、Y坐標(biāo)軸方向夾角都不為零的直線段。此時(shí),計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于該線在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的投影長(zhǎng)度,即:JX=|X|,JY=|Y|。

3)圓弧段

先將坐標(biāo)原點(diǎn)假想地移到該圓弧的圓心上,計(jì)數(shù)長(zhǎng)度由起點(diǎn)坐標(biāo)決定。若圓弧起點(diǎn)與終點(diǎn)在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(X1,Y1)和(X2,Y2),則:JX=|X1|,JY=|Y1|

(4)主計(jì)數(shù)軸與主計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J的確定

1)直線段

先假設(shè)將坐標(biāo)系原點(diǎn)移到該線段的起點(diǎn)上,再看線段終點(diǎn)所處的位置。如圖10-39(a)所示,以45°的線分界,在陰影區(qū)內(nèi)時(shí),主計(jì)數(shù)軸為GX;在非陰影區(qū)內(nèi)時(shí),主計(jì)數(shù)軸為GY。亦即在假想坐標(biāo)系里終點(diǎn)坐標(biāo)X和Y的絕對(duì)值中哪個(gè)大,則哪個(gè)軸即為主計(jì)數(shù)軸。(當(dāng)終點(diǎn)剛好在45°線上時(shí),從理論上講,應(yīng)該是在插補(bǔ)運(yùn)算加工過程中最后一步走的是哪個(gè)軸,就取該軸作主計(jì)數(shù)軸。因此,1、3象限取GY,2、4象限取GX)。

主計(jì)數(shù)長(zhǎng)度即為主計(jì)數(shù)軸的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度,如圖10-41(a)所示。

①直線 主計(jì)數(shù)長(zhǎng)度即為該線長(zhǎng)度。

②斜線 若JX＞JY時(shí),記為GX,J=JX;

JY＞JX時(shí),記為GY,J=JY。

2)圓弧

同樣將坐標(biāo)原點(diǎn)假想地移到該圓弧的圓心上,看圓弧終點(diǎn)所處的位置。按圖10-41(b)所示以45°線分界,在陰影區(qū)內(nèi)時(shí),主計(jì)數(shù)軸為GX;在非陰影區(qū)內(nèi)時(shí),主計(jì)數(shù)軸為GY。主計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)算方法如圖10-42(b)所示。

圖10-41 主計(jì)數(shù)軸的確定

圖10-42 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的確定

(5)加工指令Zn同樣,直線時(shí),將坐標(biāo)原點(diǎn)移到線段起點(diǎn)上;圓弧時(shí),將坐標(biāo)原點(diǎn)移到圓心上。加工指令的確定方法如圖10-43所示。

1)直線和斜線段加工指令

根據(jù)直線終點(diǎn)所處的象限有L1、L2、L3、L4四種指令。

2)圓弧段加工指令

根據(jù)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的圓弧加工走向有順圓和逆圓之分。

①順圓:根據(jù)圓弧起點(diǎn)所處的象限有SR1、SR2、SR3、SR4四種指令。

②逆圓:根據(jù)圓弧起點(diǎn)所處的象限有NR1、NR2、NR3、NR4四種指令。

圖10-43 加工指令的確定

編程時(shí),應(yīng)將工件加工圖形分解成各圓弧與各直線段,然后逐段編寫程序。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,所以對(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。

程序書寫格式如下:

對(duì)于直線,其格式通常是:BBBJGZn。

對(duì)于斜線與圓弧,其格式通常是:BJXBJYBJGZn。

但對(duì)于斜線段,若JX、JY具有公約數(shù),則允許把它們同時(shí)縮小相同的量級(jí),只要保持其比值不變即可。

此外,還應(yīng)注意的是:實(shí)際編程時(shí),通常不按零件輪廓線編程,而應(yīng)按加工切割時(shí)電極絲中心所走的軌跡進(jìn)行編程,即還應(yīng)該考慮電極絲的半徑和工件間的放電間隙。但對(duì)有間隙補(bǔ)償功能的線切割機(jī)床,可直接按工件圖形編程,其間隙補(bǔ)償量可在加工時(shí)置入。

2.ISO格式程序編制

線切割加工所采用的國(guó)際通用ISO格式程序和數(shù)控銑床基本相同,且較之更為簡(jiǎn)單。由于線切割加工時(shí)沒有旋轉(zhuǎn)主軸,因此沒有Z軸移動(dòng)指令,也沒有主軸旋轉(zhuǎn)的S指令及M03、M04、M05等工藝指令,也可分成主程序和子程序來編寫。

3.數(shù)控電火花線切割機(jī)床編程常見代碼含義與格式

3B代碼在前面已經(jīng)介紹過了,在此不再贅述。本節(jié)主要以DK7625型慢走絲線切割機(jī)床(采用FANUC-6M數(shù)控系統(tǒng))介紹ISO代碼。

1)G代碼和M代碼

DK7625機(jī)床常用G功能和M功能指令見表10-27。

表10-27 DK7625機(jī)床常用G代碼與M代碼

注:①表內(nèi)00組為非模態(tài)指令,只在本程序段內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令,一次指定后持續(xù)有效,直到碰到本組其他代碼。

②標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動(dòng)后的默認(rèn)狀態(tài)。

(2)編程規(guī)則

1)用G92指令建立工件坐標(biāo)系(如圖10-44所示)

格式:G92X…Y…

G92指令的意義就是建立當(dāng)前電極絲中心點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo),以此作為參照來確立工件原點(diǎn)的位置。

2)快速定位指令G00和直線進(jìn)給指令G01

格式:G90(G91)G00X…Y…

G90(G91)G01X…Y…F…

例:加工如圖10-45所示的線段從A到B。其編程計(jì)算方法如下:

絕對(duì):G90G00XXbYYb

增量:G91G00X(Xb-Xa)Y(Yb-Ya)

絕對(duì):G90G01XXbYYbF…

增量:G91G01X(Xb-Xa)Y(Yb-Ya)F…

圖10-44 工件坐標(biāo)系的建立

圖10-45 點(diǎn)、線編程

3)圓弧插補(bǔ)指令G02、G03

格式:G90(G91)G02(G03)X…Y…I…J…F…

例:加工如圖10-46所示的圓弧AB和BC。

①圓弧AB編程計(jì)算方法如下:

絕對(duì):G17G90G02XXbYYbI(X1-Xa)J(Y1-Ya)F…

增量:G91G02X(Xb-Xa)Y(Yb-Ya)I(X1-Xa)J(Y1-Ya)F…

②圓弧BC的編程計(jì)算方法如下:

絕對(duì):G90G03XXcYYcI(X2-Xb)J(Y2-Yb)F…

增量:G91G03X(Xc-Xb)Y(Yc-Yb)I(X2-Xb)J(Y2-Yb)F…

圖10-46 圓弧編程

4)G04暫停延時(shí)

格式:G04X…

X后跟帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù),單位為0.001s。

由于在兩個(gè)不同軸進(jìn)給程序段轉(zhuǎn)換時(shí),存在各軸的自動(dòng)加減速調(diào)整,因而可能導(dǎo)致在拐角處的切削不完整。如果拐角精度要求很嚴(yán),則其軌跡必須是直角時(shí),應(yīng)在拐角處使用暫停指令。

5)G20、G21單位制式(英制和公制)的設(shè)定

G20和G21是兩個(gè)互相取代的G代碼,機(jī)床出廠時(shí)將根據(jù)使用區(qū)域設(shè)定默認(rèn)狀態(tài),但可按需要重新設(shè)定。

(3)編程特點(diǎn)

1)加工平面設(shè)定只可能是XY平面,內(nèi)部已設(shè)定為G17狀態(tài),因此G17可不寫。程序代碼中不可能出現(xiàn)Z坐標(biāo)值,刀補(bǔ)代碼只有G40、G41、G42及D□。

2)在圓弧插補(bǔ)指令中,有關(guān)圓心坐標(biāo)的信息只可用I、J格式,R代碼被用于表示錐度加工中轉(zhuǎn)角半徑的信息,而不再是表達(dá)圓弧插補(bǔ)的圓弧半徑信息。

3)F代碼用于指令每分鐘的加工進(jìn)給量(進(jìn)給速度)。其指令單位為:公制為0.01mm/min,英制為0.0001inch/min。

4)T代碼在此不再表示刀具號(hào),而是用于指定錐度加工中的絲傾斜角度。

5)程序中坐標(biāo)地址后跟的數(shù)值,若不帶小數(shù)點(diǎn),則其單位為μm(即0.001mm),若帶有小數(shù)點(diǎn),則其單位為mm。