4.2.4 电火花线切割加工程序的编制
目前,我国自主开发的快走丝线切割机床,大部分配备的是早期功能较低的数控系统,所以其加工所用的工作程序多半还是采用我国自行开发的3B格式和4B格式的程序段,而国外产的慢走丝线切割机床所配备的数控系统功能较高,其工作程序都采用ISO国际标准格式程序段。
1.ISO标准数控加工程序
(1)ISO标准的程序结构。1982年,国际标准化组织ISO正式颁布了数控加工机床所应用的NC程序的格式标准:ISO—6983—1—1982标准,即字-地址可变程序段格式。该标准对NC加工程序的格式规定如下:一个完整的NC程序由程序名、程序主体和程序结束命令三部分所组成,如下例所示:
程序名是整个程序的代号,也是整个程序的代表,它是整个程序移动和储存的辨别依据,对一个NC程序进行储存和浏览、调用时,程序名是其在存储区内唯一的识别依据。所以,程序名是一个程序的名字。根据机床所配备的数控系统的不同,程序号地址符由不同的代号来表示,这里用的是字母P。
程序主体是整个程序的核心部分,它由若干个程序段所组成,每个程序段用来表达自动加工的一个动作,称为一个命令。一个程序段由若干个程序字所组成。一个程序段习惯上也称为一行(字)。
程序结束命令是一个程序结束的标志,为了突出表明程序的结束,方便阅读和编程,它一般要单独占用一行。当数控系统执行到程序结束指令段时,机床进给自动停止,工作液自动停止,数控系统复位,并为下一个工作循环做好准备。
(2)程序段格式。ISO标准中,一个程序段由一个或多个程序字所组成,程序字的多少要由该命令的表达来决定。而且,这种程序段格式中,允许程序字的相互位置进行颠倒,也允许程序段的字数和长度不相同,所以,这种程序段称为字-地址可变程序段。
字-地址可变程序段由程序段号、各种程序字和程序段结束符三部分所组成。例如:
N050 G90 G01 X20 000 Y50 000 ;
其中N050为程序段号,是该语句的标号;最后的分号“;”是段的结束符号,表明段的结束;其余的字表达了本段的主要内容,是程序段的主体。
在这种程序段中,大多数程序字具有自保持作用,或者称为字的续效功能,即程序当中的某个字一旦被指令,就始终有效,直到该字的作用被同组的其他字冲消掉为止。也就是说,如果一个程序段中的某个字已经在前一个程序段中出现过,则它在后面的程序段中就可以省略不写。所以,这种字-地址可变程序段中的好多重复字都可以省略不写,这就使程序大大得到了简化,既节省了程序的编写和储存空间,又方便了对程序的阅读理解和检查修改。所以,这种格式的程序可读性较强。
字-地址可变程序段的格式可参见前面的格式。
(3)程序字。程序字是程序段的组成单元,它是信息传递和存储的基本单元。
程序字则由地址符和数字码所组成,不同的地址符和数字码组合代表了不同的含义,称为程序的代码。
地址符由字母A~Z来表示,其常用地址符的功能见表4-5。
表4-5 常用地址符功能表
序号:序号也叫做程序段号,它代表了本程序段的代号,地址符N与其后面的数码,组成了一个序号,可用于对该程序段的寻找和调用。
准备功能:准备功能也叫做G功能、G指令,对准备功能的定义是:令机床建立某种工作方式的功能。准备功能一般需要数控系统进行快速的运算和判断处理,作出相应的控制。各准备功能的意义见表4-6。
表4-6 数控线切割机床常用指令代码
坐标字:坐标字也叫做尺寸字,用来指示移动目标的坐标尺寸。
辅助功能:辅助功能也叫做M功能,用来指示机床的一些辅助功能,主要是完成机床的某些开关动作。辅助功能通常可以不需调动数控系统来进行快速的运算。
快速点定位指令G00:快速点定位是指在线切割机床没有脉冲放电的情况下,以快速定位的控制方式迅速移动到指定的点位。G00只能够严格地定位到指定的点,而对运动时的运动轨迹却不具备有效控制的功能。
程序中的指定点称为该程序段的目标点。
G00的程序段格式如下:
G00 x______y______;
如图4-56所示,为由起点A快速移动到目标点B的执行情况。其程序为:
G00 X 20 000 Y 15 000 ;
这里的X、Y是目标点B的两个方向上的坐标值,其单位为μm。
需要指明的是,不同的数控系统对G00的具体执行路线是不同的,如图4-57所示。有些系统直接由A点移动到B点,而有些系统是首先沿45°方向先移动到C点,然后再执行CB段的移动,还有部分旧系统是首先沿X方向移动到D点,再运动到B点。所以,在对机床G00运动方式不明了的情况下,编程时需要考虑移动的安全性。
图4-56 快速点定位图
图4-57 点定位的不同执行方法
直线插补指令G01:直线插补指令G01进行直线移动控制,可使机床沿任意斜方向进行直线进给运动。
G01的程序段格式是:
G01 X Y U V ;
如图4-58所示为从起点A直线插补移动到目标B,其加工程序为:
G01 X 60 000 Y 60 000 ;
图4-58 直线插补
圆弧插补指令G02、G03:G02为顺时针圆弧插补指令,G03为逆时针圆弧插补指令。
其程序段格式为:
G02 X______Y______I______J______;
G03 X______Y______I______J______;
式中的X、Y为圆弧插补的终点坐标指令。I、J为圆心指令,它们是圆心矢量在X、Y两个方向上的投影。所谓圆心矢量是指由圆弧起点指向圆心的矢量。
当I的方向与X坐标方向保持同向时,取正值;反之取负值。J的取值正、负与I的方法相同。
如图4-59 所示为由起点A加工顺时针圆弧到目标点B,再从B点逆时针移动到下一个目标点C。其加工程序如下:
G02 X 15 000 Y 10 000 I 5 000 J 0 ;
G03 X 20 000 Y 5 000 I5 000 J 5 000 ;
图4-59 圆弧插补程序段
注意圆弧插补中,判断顺时针和逆时针时的视线方向遵守数控机床坐标系设置时的视线规则,即视线应迎着第三垂直坐标轴的方向看,具体说,本例视线应正对着Z轴方向,由上向下看工件的加工平面。
定起点指令G92:指定电极丝当前坐标位置为起点指令。
G92的作用是指定当前位置为工作起点。所以,一般情况下,机床必须位于要做起点的准确位置。
G92程序段的格式如下:
G92 X______Y______
如图4-60所示为对凹模的内腔曲面进行线切割加工,机床当前位置在O点。对腔体的加工循环路线顺序为点0,1,2,3,…,10,0。其加工程序如下:
P0012 08/01/18 6281 ;(程序命名,日期和图号)
N010 G90 G92 X00 Y00 ;(绝对值编程定义,定义起点O)
图4-60 凹模型腔的线切割加工
镜像、交换加工指令G05、G06、G07、G08、G09、G10、G11、G12:由前面的例子知道,模具零件图形许多都是对称性的,如果采用镜像指令将会使程序变得清晰和简单。
如图4-61所示为一种模具件,它具有典型的对称特征。
图4-61 模具零件的对称性
G05——X镜像,其关系式为:X= −X,如图4-61中的AB段曲线与BC段曲线的关系。
G06——Y镜像,其关系式为 Y= −Y,如图4-61中的AB段曲线与DA段曲线的关系。
G07——X、Y轴交换,其关系式为:X=Y,Y=X,如图4-62所示。
G08——X镜像,Y镜像,其关系式为 X= −X,Y= −Y。即G08=G05+G06,如图4-61中的AB段曲线与CD段曲线的关系。
G09——X轴镜像,X、Y轴交换,即G09=G05+G07。
G10——Y轴镜像,X、Y轴交换,即G10=G06+G07。
图4-62 关于X、Y轴交换
G11——X轴镜像,Y轴镜像,X、Y轴交换,即G11=G05+G06+G07。
G12——消除镜像,每个程序镜像后都要加上此指令,消除镜像后程序段的含义与原程序相同。
利用上述对称和交换指令,可以很方便地生成具有对称性的图形结构,只要在原有的图形基础上加入一个对称指令即可。
间隙补偿指令G41、G42、G40:间隙补偿指令用来对电极丝的半径和放电间隙进行偏移补偿。
实际加工程序中,电极丝移动进给路径的编制一般是直接根据零件的加工轮廓尺寸来安排加工进给路线的,这样会使编程很方便。如果数控系统不具备间隙补偿偏移功能,为了让电极丝的中心运动在所需要加工的轮廓线的一边电极丝的半径位置处,就需要根据工件轮廓尺寸及电极丝直径和放电间隙首先计算出电极丝中心点所在的坐标位置,这需要进行大量的额外计算;而且,每次更换不同直径的电极丝和采用不同的电规准,都要重新进行各个坐标点的计算,给编程和加工都带来很大的麻烦。采用间隙补偿功能后,电极丝的移动路线完全按照实际工件轮廓来编程;而且凸模、凹模、卸料板、固定板等成套模具零件只需按工件尺寸编制出一套加工程序,只要采用不同的补偿值,就可以满足加工的需要,大大地简化了加工程序的编制和计算。
左、右偏移补偿的方向规定如图4-63所示。
图4-63 G41和G42方向的规定
G41——左偏移补偿。即顺着电极丝前进的方向看,电极丝处于工件的左边。
G42——右偏移补偿。顺着电极丝前进的方向看,电极丝处于工件的右边。
其程序段的格式为:
G41 D___;
G42 D___;
G40 ;
程序段中的字D用来调用D存储库中的电极丝半径和火花间隙所需要的偏移值。
在使用完G41或G42后,要及时地使用G40把不再使用的偏移补偿值消除掉。
锥度加工指令G50、G51、G52:
G51——锥度加工左偏移 沿着电极丝前进的方向看,电极丝上段在底平面加工轨迹的左边。
G52——锥度加工右偏移 沿着电极丝前进的方向看,电极丝上段在底平面加工轨迹的右边。
G50——取消锥度加工指令。
其程序段格式分别为:
G51 A___;
G52 A___;
G50 ;
程序段中的A表示电极丝倾斜的角度值。一般的四轴联动数控线切割机床切割锥度可达±6°/50mm。
每次使用完G51、G52锥度偏移后,要及时地用G50取消倾斜角度A中存储的值。
在线切割加工中,锥度加工是通过驱动机床的U、V工作台(轴)来实现的。U、V工作台通常装在上导轮部位,在进行锥度加工时,机床控制系统通过驱动U、V工作台,使上导轮相对X、Y工作台进行平移,从而带动电极丝进行所要求的移动。
锥度加工指令G51、G52、G50的使用情况如图4-64所示,在顺时针进给时,使用G51指令锥度左偏移进给所加工出来的工件为上大下小,而使用G52锥度右偏移进给加工出来的工件为上小下大;逆时针进给时,锥度左偏移G51加工出来的工件为上小下大,锥度右偏移G52加工出来的工件为上大下小。
对于U、V工作台装在上导轮部位的线切割机床,为了保证凹模刃口的正确方向,应将刃口基准面朝下安装,如图4-64所示,以工作台面为编程基准面,凹模刃口平面紧贴着工作台面安装,电极丝在凹模孔的右侧,逆时针加工时,沿着电极丝的前进方向看,上导轮带动电极丝向右倾斜可以实现刃口的上大下小,所以应该使用右偏移G52指令。
锥度加工中的另外三个重要工艺参数为W、H和S,其含义如下:
W——下导轮中心到工作台面的距离,单位为mm;
H——工件厚度,单位为mm;
S——工作台面到上导轮中心高度,单位为mm。
G90、G91指令:G90、G91的作用为坐标性质指令。
G90为绝对值指令,即在G90以后再出现的X、Y、Z坐标字,其值为绝对值,X、Y、Z字的坐标值都是以当前工件坐标的原点为零点基准的,直到G91指令出现为止。
图4-64 锥度加工与刃口方向
G91为增量值指令,其意义为在G91指令以后所出现的X、Y、Z的值均为增量值,即X、Y、Z的坐标值都是在前一个程序段的基础之上的增加量。
G92工件坐标系原点设定指令:
G92是用来设定工件坐标系的原点位置的。其程序段格式如下:
G92 X____ Y____;
本程序段的含义是指定当前机床坐标位置是处于本G92指令所设定的当前工件坐标系的X___Y___坐标位置,而该工件坐标系的原点位置是依据当前机床位置为参考点来计算和设定的。所以,进行G92设定时的机床当前位置很重要,它必须处于所要设定的工件坐标系的参考点处。
G54、G55、G56、G57、G58、G59为工件坐标系1、2、3~6的设定。其含义是每次出现了G54指令,意味着程序转入G54工件坐标系中,以后的坐标字X、Y都意味着是G54工件坐标系中的坐标值。
G54~G59可以为一个工件设定六个不同的工件坐标系。在多孔凹模加工中,利用G54~G59来设定各个孔的加工坐标系,可以很方便地进行孔位转换,简化编程计算,缩小加工时的定位误差。
G80、G82、G84手动操作指令:
G80——接触感知指令。
G80指令可以使电极丝从当前位置开始移动直到其接触到工件,然后自动精确停止。所以G80是使电极丝自动碰触工件用的指令。
G82——半程移动指令。
G82指令使电极丝沿指定坐标轴返回本次移动距离的一半,用于工件安装过程中的快速校正和返回原点。
G84——校正电极丝指令。
G84指令能通过微弱放电来帮助检查校正电极丝与工作台的垂直度。
系统的辅助功能:
M00——程序暂停,M00可以使程序在当前位置暂时停止不动,要继续后面的程序,需要按下“回车”键,才能执行下面的程序。
M02——程序结束,M02是整个程序结束的指令。
M05——接触感知解除指令。
M96——子程序调用指令。
M97——子程序调用结束,返回主程序指令。
2.3B格式程序编程
目前在我国仍广泛使用的早期快走丝数控线切割机床,由于历史的原因,所配置的数控系统的性能较低,兼容性差,所以还在使用着3B(4B)格式的加工程序,这种程序对数控系统的要求较低,表达简单,但阅读性和存储性都差些。这里简单介绍这种3B和4B格式的程序段表达方式。
(1)3B程序的格式
3B程序的格式较简单,整个加工程序直接由一行行的程序段和最后的程序结束指令所组成。各个程序段之间由三个空格来分割。如表4-7所示为一个凹模加工的3B格式程序。最后一行的字母D为停机指令,习惯称为停机码。
表4-7 模件的线切割加工程序(3B格式)
3B程序的程序段格式如下:
B X__B__Y__B__J__G__Z
整个程序段由X、Y、J、G、Z五部分参数所组成。
1)分割符B。字母B为指令间的分割符号,它是早期的固定格式程序段中的分割符号TAB的缩写,由于其后面的X、Y、J三个字都是用数码来表达的,为了区分这三者的数值,所以用分割符B将其间隔开。
当程序输入时,数控系统读入第一个B后面的数值表示X的坐标值,读入第二个B后面的数值表示Y的坐标值,读入第三个B后面的数值表示计算长度J的值,数值为零时可以省略不写。
2)坐标值X、Y指令。X、Y用来表达直线的终点坐标或者圆弧的起点坐标值。
当本程序段为直线插补时,这里的X、Y是本程序段的目标点即直线终点的两个坐标值,其单位为μm。
当本程序段为圆弧插补时,这里的X、Y 为圆弧的起点相对于圆心的坐标增量。X、Y都取绝对值,其单位为μm。
3)计数长度J。字母J表示计数长度,是本程序段所加工的图形在X轴或者Y轴方向上的计数脉冲长度的总和,其单位为μm。对前期低档数控系统,有规定计数长度值应补足六位,不足六位数时在最前面补0的编写要求,新配置机床的数控系统一般没有补足六位的要求了。
4)计数方向。字母G用来表达计数方向,它是用来确定前面的计数长度是在什么方向上用的,数控系统在计算和确定插补控制的终点位置时,首先要知道计数长度是在X方向还是在Y方向上,以便于对该方向的插补脉冲个数进行递减计数,进而判断是否已经到达计数的终点。
计数方向指令用Gx或者Gy来表示。在选择计数方向时,对于直线,应该尽量选择加工图形在X、Y两个投影方向上投影数值大的那一个为计数依据,如果选择了另一个,会造成丢步的可能;对于曲线,应该以曲线终点处的最后几个驱动脉冲的方向为选择计数方向的依据,如图4-65所示,对曲线AB插补的计数长度应该选择X投影来计算,因为曲线最后的插补脉冲是在X轴的方向上的,所以应选择X轴作为计数方向,如果选择了Y投影方向为计数方向,就会缺少两个驱动脉冲步,由此会造成插补计数误差。
图4-65 计数方向的确定
5)加工指令Z。字母Z是表示线切割加工进给方向和加工象限信息的。加工方向指令Z分为直线加工L和圆弧加工R两大类,共12种指令,其具体表达方法和含义如图4-66所示。
直线插补指令L有L1、L2、L3、L4四种,分别表示加工区域和进给运动的方向。指令L1表示直线插补在坐标系的第一象限内进行,其进给方向为第一象限的正方向,即+X和+Y方向。L2表示直线插补加工是在第二象限内进行,其进给方向为−X、+Y方向。L3表示直线插补加工是在第三象限内进行,其进给方向为−X、−Y方向。L4表示直线插补加工是在第四象限内进行,其进给方向为+X、−Y方向。
图4-66 加工方向指令Z
圆弧插补指令R有顺时针圆弧进给SR1、SR2、SR3、SR4和逆时针进给NR1、NR2、NR3、NR4共八种。脚标代表起点所在象限。若起点正好在坐标轴上,脚标数可按圆弧起点的走向来确定。
(2)直线插补3B程序的编程规则
1)把直线的起点作为直线插补坐标原点。
2)X、Y坐标值为插补直线的终点坐标值,并均采取绝对值编程,其单位为μm。由于这里的X、Y比值只表示直线的斜度,所以可用一个公约数将X、Y值缩小整数倍,但后面的J值不能缩小。
3)计数方向Gx、Gy的选取原则,直线插补计数方向可以按图4-67来确定。以直线的起点为坐标系的原点,如果直线的终点坐标(x,y)位置是落在如图4-67所示的45°阴影区域内,此时的计数方向应该取Gy;如果直线的终点落在阴影区域之外,说明插补运动在X方向比较长,应以Gx为计数方向。若终点正好落在45°线上,可以任意选择Gx和Gy。
以如图4-68所示的直线插补为例,OA直线的终点坐标为A(Xa,Ya),由于Ya>Xa,所以A点将落在45°的阴影区域内,应以Gy作为直线插补的计数方向。
4)直线插补的计数长度J应依据计数方向Gx或Gy取该插补直线在计数方向投影轴上的计数脉冲长度的总和。由于直线插补过程中,进给运动不会再反向,所以直接取直线在X 或Y两个方向上的投影中的长者来作为该直线的计数长度,单位为μm。
5)直线插补的加工指令Z按照直线的走向和终点所在象限来选取。
图4-67 直线插补时的计数方向的确定
图4-68 直线的计数方向和计数长度确定
(3)圆弧插补的3B程序编程
1)把圆弧的圆心作为圆弧插补的坐标原点。
2)圆弧插补程序段中的X、Y坐标值为圆弧的起点坐标值,并取绝对值编程,单位为μm。
3)圆弧插补计数方向的选择取决于终点位置,加工圆弧时,圆弧计数方向的选定需要根据圆弧终点处的加工进给方向来确定。如图4-69所示,圆弧AB的终点B靠近X轴,则在B点处,圆弧趋向于平行Y轴,最后一个步进脉冲应该分配给Y轴方向,GY才不会发生丢步。同理,如果圆弧的终点取在C点,则最后一个驱动脉冲应该分配给Y轴方向才不会发生丢步,而如果D点为圆弧终点,则由于其位置较靠近Y轴,所以最后一个驱动脉冲应分配给X方向。由此,我们可以得出圆弧插补时的计数方向判断原则:当圆弧终点落在图中45°的阴影范围内时,其计数方向应该取GX,当圆弧终点落在45°阴影范围之外时,计数方向应取GY,如图4-69所示。
图4-69 圆弧插补时的计数方向的参考
以图4-70为例,圆弧AB的插补计数方向确定如下:由于圆弧终点B落在第一象限的45°阴影区域内,其位置靠近Y坐标轴,即Yb>Xb,所以其计数方向应取GX。
4)圆弧插补的计数长度J按照前面确定的计数方向GX或GY方向取其投影长度的累加值,并以μm为单位。
在计数方向确定后,计数长度J应取计数方向上由圆弧起点A到圆弧终点B所移动的总距离,即各象限的圆弧在计数方向坐标轴上的投影长度的总和。例如图4-70中的圆弧AB,跨越了两个象限,进给驱动系统在X轴方向上除了要提供第四象限内JX1长度的驱动脉冲外,还要提供JX2长度的脉冲,所以,计数长度应该是这两段长度的总和:J=JX1+JX2。所以,对于同时跨了多个象限的图形,计数长度J应该是各个象限内的插补路径投影长度的总和,像图4-71中的跨越四个象限的圆弧插补,其计数总长度是四段投影长度的和,J=JY1+JY2+JY3。
图4-70 圆弧插补的3B程序计数方向的确定
图4-71 三象限圆弧的计数长度J
(4)3B程序编程实例
【例4-1】线切割加工如图4-72所示圆弧AB,加工起点为A(0.707,0.707),终点为B(−0.707,0.707),试编制程序。
解:本例为圆弧加工,X、Y应表达圆弧终点坐标值的绝对值,本圆弧终点B坐标值为(−0.707,0.707),所以X、Y程序字应为707,707。
本例的计数方向由B点坐落位置决定,由于B点正好落在45°线上,所以计数方向可以取GX,也可以取GY。为方便下一步的计算,这里直接取GX。
计数长度J值为707+707=1414μm。
加工方法Z:圆弧插补由起点A(0.707,0.707)开始,由第一象限逆时针向第二象限进给,所以加工方向代码取NR1。
圆弧AB的加工程序为:B707 B707 B001414 Gx NR1
由于本例的终点恰好落在45°线上,故也可取计数方向为GY,这时的计数长度要取圆弧AB的Y方向投影值585μm。
其加工程序为:
B707 B707 B000586 Gy NR1
【例4-2】如图4-73所示为一个跨三象限的圆弧插补加工,起点为A,终点为B,试编制加工程序。
解:① 圆弧插补,其起点A的坐标为(−2,9),X、Y两程序字为:2000,9000。
② 计数方向:首先计算圆弧半径以确定C、D坐标。
圆弧半径:
图4-72 一、二象限圆弧插补
图4-73 跨三象限的圆弧插补
C点坐标为(−9.22,0);D点坐标为(0,−9.22)。
整个圆弧在X轴方向上投影长度较长,所以取GY为计数投影方向。
③ 计数长度J:
Jyac = 9000μm
Jycd = 922μm
Jydb= R−2000 = 9200−2000 = 7200(μm)
则Jy = Jyac+Jycd+Jydb=(9000+9220+7220)= 25440(μm)
④ 加工方法Z:为第二象限逆时针圆弧插补NR2。
⑤ 加工程序:B 2000 B 9000 B 025400 Gy NR2。
【例4-3】 凸模零件的线切割。如图4-74所示为需要加工的凸模图形,整个图形由一条水平线、两条斜线和一条圆弧组成,可分四段编制3B加工程序。
图4-74 凸模零件图样
解:① 水平线AB:直线AB的加工坐标原点取在A点,AB与X轴重合,其Y投影值为零,根据直线插补的程序简化原则,X、Y两坐标字均可省略不写。其计数投影方向为GX方向,计数长度为40 000μm,加工方法为L1。
程序为:B B B 040000 Gx L1
② 斜线BC:斜直线BC的加工坐标原点取在B点,终点C的坐标值经计算为(10 000,90 000),由于直线插补中X、Y值可以按照同一比例缩小,故X、Y程序字取为1和9。计数方向为GY,计数长度为90 000,加工方法为L1。
程序为:B 1 B 9 B 090000 Gy L1
③ 圆弧CD:圆弧CD的加工坐标原点取在圆心O点,这时圆弧起点C的坐标为(30 000,40 000),计数方向取GX,计数长度为60 000,加工方法为第一象限逆时针NR1。
程序为:B 30 000 B 40000 B 060 000 Gx NR1
④ 斜线DA:斜线加工的坐标原点应取在D点,终点A的坐标为(10 000,−90 000),计数方向为GY,加工方法为L4。
程序为:B 1 B 9 B 090000 Gy L4
(5)3B程序的信息带编码格式
由于快走丝机床中还在大量使用着我国的五单位编码标准纸带,所以,这里把五单位标准代码做一简单介绍。
五单位标准代码格式如图4-75所示,纸带沿其移动方向的每一横行安排有五列大孔和一列小孔,小孔为同步孔,用来进行同步计数和检验引导,大孔为信息码孔,其中前四列孔用来表达编码信息,第五列孔为奇、偶校验孔,除了停机码和废码外,要求所有的信息行中的大孔数必须为偶数;否则,系统判断该行码为错码。
图4-75 五单位编码格式
如图4-76所示为3B程序在纸带上的表达方式。在需要进行停机穿丝的位置,在程序中设置停机符D。
图4-76 具有3B程序的纸带
3.4B格式的程序编制
在前面的3B格式的程序中,没有考虑到电极丝的直径和放电间隙对加工尺寸的影响。在3B格式程序的编制过程中,若要兼顾电极丝和放电间隙对加工轮廓精度的影响,需要另外计算出电极丝相对于工件轮廓的偏移补偿值,并重新计算加工路径上,各个偏移点的坐标位置,如图4-77所示,这将给编程带来很大的计算工作量。
图4-77 凹模切割电极丝的内偏移
为了减少数控线切割加工编程的工作量,目前已广泛采用带有间隙自动补偿功能的数控系统。这种数控系统的运算和控制功能要比旧系统强大得多,它通过4B格式的加工程序,能在编程路径的基础上,使电极丝相对于编程图样自动地向工件轮廓的外或内偏移一个提前设定的补偿值,利用这一功能,省去了大量的偏移坐标计算,另外也妥善解决了不同直径的电极丝的应用更换和不同放电间隙对加工精度的影响。另外对于同一套模具上的凹模、凸模和固定板、卸料板等零件,只要编制一个进给路径移动程序,便可通过修改间隙修正量的大小和偏移方向,加工同一型腔的外轮廓和内轮廓,这不仅减少了编程的工作量,而且能保证几个模板的曲线精度。
4B程序段格式如表4-8所示。
表4-8 4B程序段的格式
由表4-8可知,4B格式程序段比3B格式多了两个参数字,一个是圆弧半径的参数字,用来表达所要加工的圆弧半径,另一个是用来反映模具轮廓的凹凸方向的D或DD参数。D表示技工曲线为凸面曲线,DD则表示加工凹面曲线。
4B程序加工时,由电极半径和放电间隙等所决定的偏移补偿值ΔR值不是出现在程序中,而是单独地送进数控装置,这样就使加工中的补偿值的选择具有了更大的灵活性,可以随时根据电极丝的情况和放电间隙的大小而进行灵活的调整。
加工凸模还是凹模的选择则是由机床控制台面板上的凸、凹选择开关的位置来确定的,在程序中也不予编入。一般把半径增大称为正补偿,半径减小称为负补偿。因此,在加工凸模时,凸曲线作正补偿,凹曲线作负补偿;加工凹模则相反。数控装置接受补偿信息后,根据凸、凹模开关的位置和ΔR值,就能自动地判断出应作正补偿还是作负补偿偏移。这就给加工时的参数调整提供了很大的灵活性,充分发挥了复杂曲线的利用率,节省了大量的计算和编程的时间。
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