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淺談數控電火花加工的編程
日期: 2009-01-14
 
1.引言
 
      當前電火花加工朝數控化方向高速發展,數控電火花機床在模具企業堥洏帠v漸普及。大多數控電火花機床是用ISO代碼編程,利用程式來控制實現加工的,編制程式在加工中是很關鍵的環節,因數控電火花機床品種較多,編程時存在一些差異,下面以北京阿奇夏米爾SE系列數控電火花機床為例談編程的要點。
 
2數控電火花加工的編程要點
 
      數控電火花機床都具有多軸數控系統,可以進行較複雜工件的成型加工,模具企業媦き措q火花加工一般是實現成型電極的軸向伺服加工。與普通電火花機床的區別在於數控電火花機床是通過程式來控制整個加工過程的,優越性反映在其自動化、智慧化控制可進行高精度加工,配置有電極庫使用時幾乎可以實現無人監控加工、豐富的機床功能可適應各類加工等。
 
      數控電火花加工的編程方式有自動編程和手動編程。自動編程是通過機床的智慧編程軟體,以人機對話方式確定加工物件和加工條件,自動進行運算並生成指令,只要輸入如:加工開始位置、加工方向、加工深度、電極縮放量、表面粗糙度要求、平動方式、平動量等條件,系統即可自動生成加工程式。手動編程是人工進行具體的指令編制。對操作人員來說必須掌握好手動編程的方法,靈活結合運用自動編程。在這媢鴾滶宒s程的要點作介紹。
 
一.通過手動編程方式來實現個性化操作。
 
      數控電火花機床的製造商對編程是按智慧化方式設計的,加工前的定位通過機床系統的加工準備模組來完成,(如模組堛漣鉹中腄B找角、感知、移動等功能)加工程式由機床的自動編程軟體來編制。使用智慧方式能較方便地完成工件的整個加工過程,但智慧方式的這些功能是按照固定方式執行動作、固定格式編寫程式的,存在一定的局限,在一些情況下使用不方便,如果通過手動編程來完成,則可以實現用戶的個性化操作,靈活進行加工,如加工前的定位操作可以通過編制程式來執行完成,加工時可根據具體情況選用合適的加工方法來編制程式。因為手動編程較煩瑣,可以將常用的程式編好儲存於機床硬碟,在以後的加工中調用程式,稍作修改就可使用。
 
二.熟悉代碼的意義和各代碼與其他字元的組合格式是手動編程的基本要求。
 
      G代碼是常用的準備功能代碼,像G代碼中的主要指令如定位、插補、平面選擇、抬刀方式、工作坐標系指定、座標命令、賦予座標值等應熟練掌握,另外還有軸代碼、順序號代碼、加工參數代碼、機械設備控制代碼、輔助功能代碼等。這些代碼是構成程式的基本元素,應熟練掌握好各代碼的意義以及代碼與資料的輸入形式,對編寫程式的速度,編程的靈活運用,程式的準確性、合理性有直接影響。
 
三.編程前應對整個加工過程的情況進行具體考慮。
 
      數控電火花加工的關鍵在加工前的編程環節,編制好程式後,機床將完全按照程式執行加工,這就要求編程前應進行詳細的工藝方法考慮,保證程式的準確、合理。編程時應考慮定位是否方便,選用的加工方法是否便於操作,是否可以滿足加工精度要求,加工中軸的移動有無妨礙,機床行程是否足夠,電參數條件與工藝留量是否合理,平動控制是否使用正確,加工過程中加工、退刀、移動的方向和距離的指定是否正確等。編程時加工思路一定要清晰,輸入的數值一定要準確,才能保證自動加工過程的正確執行。
 
四.程式的編寫格式。
 
      數控電火花加工程式是按照一定格式編寫的。一般程式分為主程式和副程式,機床按照主程序的指令進行工作,當在主程序中有調用副程式指令時,機床就轉到副程式執行指令,遇到副程式中返回主程序的指令時,就返回主程序繼續執行指令。機床執行程式的原則是由目前的靜止狀態按照程式逐步執行,程式中沒有指定的條件,則按照當前機床的默認狀態執行。編程時先編寫主程序,最後編寫副程式。編寫主程序時先指定加工前的準備狀態,如指定工作坐標系,絕對或相對座標選擇,指定工作平面,指定尺寸單位,指定H值、指定設備的控制等,然後進行定位,調用加工副程式,編寫加工結束的指定狀態,最後在主程序的後面編寫副程式,一般把加工條件放在副程式中,這樣便於查看和修改,副程式通常包括抬刀方式、加工條件號、加工深度、加工完成後的退刀,這樣就完成了常用加工程式的編寫。
 
五.關於平動加工方法的編程。
 
     平動加工方法在數控電火花加工中被廣泛採用。平動加工有兩種運動方式:自由平動和伺服平動。自由平動是指主軸伺服加工時,另外兩軸同時按一定軌跡作擴大運動,一直加工到指定深度。伺附平動是指主軸加工到指定深度後另外兩軸按一定的軌跡作擴大運動。編程時可根據加工具體情況選用平動方式。自由平動方式在加工中最常用,採用不同的電規准,把加工深度分為多段,加工中隨著電規准的減弱,深度的遞加,逐段相應的增大平動量。自由平動加工過程中的相對搖動改善了排屑效果,使加工尺寸更容易控制,獲得底面與側面更均勻的表面粗糙度,提高了加工效率。伺服平動常用在加工型腔側壁的溝槽、環,也可用在其他兩軸平動的場合,如用圓電極在工件上橫向加工半邊圓時,這時只能採用圓形伺服平動來修正圓形的尺寸。北京阿奇夏米爾SE系列電火花機床的平動編寫格式為:自由平動是在加工參數條件後,指定平動類型(OBT)、平動量(STEP),如OBT001 STEP0050為在XOY平面用圓形自由平動方式平動0.05mm;伺服平動是通過指定相應的H值設置平動半徑,調用機床儲存的相應平動副程式。如H910=0.05 H920=0.00 M98 P9210為在XOY平面用圓形伺服平動方式平動0.05mm。兩種平動方式都包括多種平動類型,應正確選用和指定,尤其應注意與指定的加工平面的關係。
 
六.編程時的一些技巧。
 
      在數控電火花編程中,靈活使用代碼進行編程可使程式得到簡化,使操作更方便,保證加工的品質。如:多坐標系的選用,絕對、增量的指定,H寄存器的使用,鏡像功能,定時加工、副程式的使用、跳段功能、抬刀方式等代碼的巧用。在橫向加工一對哈夫滑塊時,可以選用兩個不同的坐標系進行編程,也可以只用一個坐標系,以其中的一件為零點基準位置,通過找准它們的相對位置關係,將偏移數值存放於H寄存器來編程。在加工規則間距排列的多型腔工件時,型腔的位置可以通過G91增量方式來定位,可以免去輸入大量座標值,大幅度減少程式的長度。在加工批量工件時,可以將多個工件一次裝夾,找准它們的相對位置關係,將相對距離儲存於H寄存器,可實現同步加工和換電極後的快速定位。在編程時遇到加工中需相反方向加工,可以使用鏡像功能對加工程式進行鏡像。在同一程式中相同程式多次出現時使用副程式來代替,在減少程式的複雜性和長度方面將會收到很好的效果。副程式的可多次調用和嵌套性可以實現一些較複雜的編程,如一工件上要加工數量較多的孔(孔呈矩形規則排列),可以用增量方式移動定位,以加工一行的程式作為副程式,調用副程式列次數的方法編程,整個程式婼掍峇F多次子程式。使用跳段功能可以靈活控制程式中設有“/”標誌的段的使用與否情況。通過“G31”沿加工路徑反方向抬刀,可實現斜線路徑加工、多軸聯動加工。巧用“G86”定時加工可以使用很小放電能量的電參數對加工部位進行定時精修。在工作中應不斷去尋找最佳的編程方法,掌握更多的編程技巧。
 
七.避免編制的程式發生錯誤。
 
      數控電火花機床的數值控制器按照加工程式的指令執行。當程式結構類發生錯誤時,控制器會自動識別,並發出警告,同時自動停止運行。如將指令“G01”錯編為“G101”。但一旦將運動控制指令編錯,機床將絕對按照程式繼續執行這些錯誤指令, 其結果可能造成機床、工件和電極的損壞。這類錯誤包括坐標軸位址錯誤、坐標系指定錯誤、絕對與增量用錯、數值錯誤、小數點錯誤等等。如將“G01”錯打成“G00”,錯用“M05”等會發生電極與工件的碰撞。工作人員的疏忽大意是許多錯誤產生的原因。作為數控電火花機床的專業人員,必須具備認真和細心的基本素質。任何疏忽大意都可能引起不可估量的嚴重後果。為了保證加工的正常進行,在編制好數控程式後應驗證程式,可以將加工深度設置為高於加工面執行程式。執行程式時認真觀察機床運動情況,確認程式運行無誤,再進行正式加工。從而避免了錯誤的發生。
 
3 結束語
 
      對每一個數控電火花機床使用專業人員,熟練掌握好加工編程的方法是必要的,在實際編程中不斷積累經驗,掌握一些技巧,這樣可以提高編程效率,提高加工效率、保證加工品質。
 
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