浅谈数控电火花加工的编程

作者：    来源：《模具工程》

欢迎访问e展厅 展厅 7 电火花EDM/线切割展厅 慢走丝线切割, 中走丝线切割, 线切割机床, 电火花成型机, 电解机床, ... 摘要：介绍了数控电火花加工编程方法的要点，在编程中的一些使用技巧及注意点。 关键词：数控；电火花；编程；技巧 1引言 当前电火花加工朝数控化方向高速发展，数控电火花机床在模具企业里使用逐渐普及。大多数控电火花机床是用ISO代码编程，利用程序来控制实现加工的，编制程序在加工中是很关键的环节，因数控电火花机床品种较多，编程时存在一些差异，下面以北京阿奇夏米尔SE系列数控电火花机床为例谈编程的要点。 2数控电火花加工的编程要点 数控电火花机床都具有多轴数控系统，可以进行较复杂工件的成型加工，模具企业里数控电火花加工一般是实现成型电极的轴向伺服加工。与普通电火花机床的区别在于数控电火花机床是通过程序来控制整个加工过程的，优越性反映在其自动化、智能化控制可进行高精度加工，配置有电极库使用时几乎可以实现无人监控加工、丰富的机床功能可适应各类加工等。 数控电火花加工的编程方式有自动编程和手动编程。自动编程是通过机床的智能编程软件，以人机对话方式确定加工对象和加工条件，自动进行运算并生成指令，只要输入如：加工开始位置、加工方向、加工深度、电极缩放量、表面粗糙度要求、平动方式、平动量等条件，系统即可自动生成加工程序。手动编程是人工进行具体的指令编制。对操作人员来说必须掌握好手动编程的方法，灵活结合运用自动编程。在这里对手动编程的要点作介绍。 一．通过手动编程方式来实现个性化操作。 数控电火花机床的制造商对编程是按智能化方式设计的，加工前的定位通过机床系统的加工准备模块来完成，（如模块里的找中心、找角、感知、移动等功能）加工程序由机床的自动编程软件来编制。使用智能方式能较方便地完成工件的整个加工过程，但智能方式的这些功能是按照固定方式执行动作、固定格式编写程序的，存在一定的局限，在一些情况下使用不方便，如果通过手动编程来完成，则可以实现用户的个性化操作，灵活进行加工，如加工前的定位操作可以通过编制程序来执行完成，加工时可根据具体情况选用合适的加工方法来编制程序。因为手动编程较烦琐，可以将常用的程序编好储存于机床硬盘，在以后的加工中调用程序，稍作修改就可使用。 二．熟悉代码的意义和各代码与其它字符的组合格式是手动编程的基本要求。 G代码是常用的准备功能代码，像G代码中的主要指令如定位、插补、平面选择、抬刀方式、工作坐标系指定、坐标命令、赋予坐标值等应熟练掌握，另外还有轴代码、顺序号代码、加工参数代码、机械设备控制代码、辅助功能代码等。这些代码是构成程序的基本元素，应熟练掌握好各代码的意义以及代码与数据的输入形式，对编写程序的速度，编程的灵活运用，程序的准确性、合理性有直接影响。 三．编程前应对整个加工过程的情况进行具体考虑。 数控电火花加工的关键在加工前的编程环节，编制好程序后，机床将完全按照程序执行加工，这就要求编程前应进行详细的工艺方法考虑，保证程序的准确、合理。编程时应考虑定位是否方便，选用的加工方法是否便于操作，是否可以满足加工精度要求，加工中轴的移动有无妨碍，机床行程是否足够，电参数条件与工艺留量是否合理，平动控制是否使用正确，加工过程中加工、退刀、移动的方向和距离的指定是否正确等。编程时加工思路一定要清晰，输入的数值一定要准确，才能保证自动加工过程的正确执行。 四．程序的编写格式。 数控电火花加工程序是按照一定格式编写的。一般程序分为主程序和子程序，机床按照主程序的指令进行工作，当在主程序中有调用子程序指令时，机床就转到子程序执行指令，遇到子程序中返回主程序的指令时，就返回主程序继续执行指令。机床执行程序的原则是由目前的静止状态按照程序逐步执行，程序中没有指定的条件，则按照当前机床的默认状态执行。编程时先编写主程序，最后编写子程序。编写主程序时先指定加工前的准备状态，如指定工作坐标系，绝对或相对坐标选择，指定工作平面，指定尺寸单位，指定H值、指定设备的控制等，然后进行定位，调用加工子程序，编写加工结束的指定状态，最后在主程序的后面编写子程序，一般把加工条件放在子程序中，这样便于查看和修改，子程序通常包括抬刀方式、加工条件号、加工深度、加工完成后的退刀，这样就完成了常用加工程序的编写。 五．关于平动加工方法的编程。 平动加工方法在数控电火花加工中被广泛采用。平动加工有两种运动方式：自由平动和伺服平动。自由平动是指主轴伺服加工时，另外两轴同时按一定轨迹作扩大运动，一直加工到指定深度。伺附平动是指主轴加工到指定深度后另外两轴按一定的轨迹作扩大运动。编程时可根据加工具体情况选用平动方式。自由平动方式在加工中最常用，采用不同的电规准，把加工深度分为多段，加工中随着电规准的减弱，深度的递加，逐段相应的增大平动量。自由平动加工过程中的相对摇动改善了排屑效果，使加工尺寸更容易控制，获得底面与侧面更均匀的表面粗糙度，提高了加工效率。伺服平动常用在加工型腔侧壁的沟槽、环，也可用在其它两轴平动的场合，如用圆电极在工件上横向加工半边圆时，这时只能采用圆形伺服平动来修正圆形的尺寸。北京阿奇夏米尔SE系列电火花机床的平动编写格式为：自由平动是在加工参数条件后，指定平动类型（OBT）、平动量（STEP），如OBT001 STEP0050为在XOY平面用圆形自由平动方式平动0.05mm；伺服平动是通过指定相应的H值设置平动半径，调用机床储存的相应平动子程序。如H910=0.05 H920=0.00 M98 P9210为在XOY平面用圆形伺服平动方式平动0.05mm。两种平动方式都包括多种平动类型，应正确选用和指定，尤其应注意与指定的加工平面的关系。 六．编程时的一些技巧。 在数控电火花编程中，灵活使用代码进行编程可使程序得到简化，使操作更方便，保证加工的质量。如：多坐标系的选用，绝对、增量的指定，H寄存器的使用，镜像功能，定时加工、子程序的使用、跳段功能、抬刀方式等代码的巧用。在横向加工一对哈夫滑块时，可以选用两个不同的坐标系进行编程，也可以只用一个坐标系，以其中的一件为零点基准位置，通过找准它们的相对位置关系，将偏移数值存放于H寄存器来编程。在加工规则间距排列的多型腔工件时，型腔的位置可以通过G91增量方式来定位，可以免去输入大量坐标值，大幅度减少程序的长度。在加工批量工件时，可以将多个工件一次装夹，找准它们的相对位置关系，将相对距离储存于H寄存器，可实现同步加工和换电极后的快速定位。在编程时遇到加工中需相反方向加工，可以使用镜像功能对加工程序进行镜像。在同一程序中相同程序多次出现时使用子程序来代替，在减少程序的复杂性和长度方面将会收到很好的效果。子程序的可多次调用和嵌套性可以实现一些较复杂的编程，如一工件上要加工数量较多的孔（孔呈矩形规则排列），可以用增量方式移动定位，以加工一行的程序作为子程序，调用子程序列次数的方法编程，整个程序里调用了多次子程序。使用跳段功能可以灵活控制程序中设有“/”标志的段的使用与否情况。通过“G31”沿加工路径反方向抬刀，可实现斜线路径加工、多轴联动加工。巧用“G86”定时加工可以使用很小放电能量的电参数对加工部位进行定时精修。在工作中应不断去寻找最佳的编程方法，掌握更多的编程技巧。 七．避免编制的程序发生错误。 数控电火花机床的数值控制器按照加工程序的指令执行。当程序结构类发生错误时，控制器会自动识别，并发出警告，同时自动停止运行。如将指令“G01”错编为“G101”。但一旦将运动控制指令编错，机床将绝对按照程序继续执行这些错误指令， 其结果可能造成机床、工件和电极的损坏。这类错误包括坐标轴地址错误、坐标系指定错误、绝对与增量用错、数值错误、小数点错误等等。如将“G01”错打成“G00”，错用“M05”等会发生电极与工件的碰撞。工作人员的疏忽大意是许多错误产生的原因。作为数控电火花机床的专业人员，必须具备认真和细心的基本素质。任何疏忽大意都可能引起不可估量的严重后果。为了保证加工的正常进行，在编制好数控程序后应验证程序，可以将加工深度设置为高于加工面执行程序。执行程序时认真观察机床运动情况，确认程序运行无误，再进行正式加工。从而避免了错误的发生。 3结束语 对每一个数控电火花机床使用专业人员，熟练掌握好加工编程的方法是必要的，在实际编程中不断积累经验，掌握一些技巧，这样可以提高编程效率，提高加工效率、保证加工质量。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/8/2007)