一.前言
线切割能加工各种窄槽、小凹圆角,对硬度不敏感、特别适合淬火后加工,并且成本低、操作方便,故在加工行业中是一种不可缺少的工艺手段。近年来线切割机床也迅速发展,控制系统也逐渐与世界接轨,G代码的控制系统逐渐成为主流,但在一些低端产品,尤其是老式机床中,3B格式的控制系统却几乎一统天下,我们厂是汽车模具专业生产厂,目前就有多台老式快走丝线切割机床。虽然我厂也有先进的慢走丝机床,但因快走丝机床加工成本低,对环境要求也低,所以一直是线切割工段的主力。
最初,我们编线切割程序是在autocad中用一个二次开发程序编制,后来单位上了UG,但UG常用的后置处理没有3B代码格式,我们就把UG的线条转换到 Auto CAD中,常常因为两种软件衔接不好而反复调整,费时费力,我们斥巨资购买的UG软件无法发挥其做线切割的强大功能。后来随着对UG的深入了解,发现也能处理出3B格式来,下面就介绍一下,希望能对大家有所启迪。
二.3B代码的编程规则
1.3B代码的格式为:B x B y B j G Z ,B为分割符号,x,y,j为数值,以微米为单位。j为计数长度,G 为计数方向,Z 为加工指令。
2.加工指令共有12种。
a.加工直线时,以起点为坐标原点,终点在坐标轴上时,x、y值为零,计数长度j为线段长度,按X+,X-,Y+,Y-,四半轴计数方向与加工指令分别为,GX L1,GY L2,GX L3,GY L4。
b.加工直线时,以起点为坐标原点,终点在各象限内时,x,y为终点相对起点坐标值,可同比例放大或缩小,计数长度j为线段在计数方向的投影长度,按终点在1、2、3、4象限,加工指令分别为L1、L2、L3、L4。各象限以45度线分割后,终点贴近X轴,则计数方向为GX,反之为GY。
c.加工圆弧时,加工圆弧时x,y为起点相对于圆心的坐标值,圆弧起点相对圆心在1、2、3、4象限时,顺时针圆弧分别为SR1、SR2、SR3、SR4,逆时针圆弧分别为NR1、NR2、NR3、NR4。各象限以45度线分割后,终点贴近X轴,则计数方向为GY,反之为GX。
例:

三.分析
UG 在后置处理为G代码程序时有直线(G01)、顺时针圆弧(G02)、逆时针圆弧(G03)几种格式,如果能编写一段代码将直线及圆弧按3B格式分类计算,那么处理成3B格式就容易了。
为方便介绍,将每一步的终点坐标为X、Y,起点也就是上一步终点为X0、Y0,圆心点Xc,Yc。

图2
区域划分:
1.直线运动时,终点相对于起点在X+半轴的条件为:X>X0,Y=Y0,计数长度为:|X-X0|,指令为:GX L1;
同理X负半轴: 条件X<X0,Y=Y0, 计数长度|X-X0|,GX L3;
Y正半轴: 条件X=X0,Y>Y0, 计数长度|Y-Y0|,GY L2;
Y负半轴: 条件X=X0,Y<Y0, 计数长度|Y-Y0|,GY L4;
2.直线运动不在坐标轴上时,按如图2所示划分为8区域:
1/8区:条件X>X0,Y>Y0,|X-X0|>=|Y-Y0|,计数长度|X-X0|,指令GX L1;
2/8区:条件X>X0,Y>Y0,|X-X0|<|Y-Y0|,计数长度|Y-Y0|,指令 GY L1;
3/8区:条件X<X0,Y>Y0,|X-X0|<|Y-Y0|,计数长度|Y-Y0|,指令 GY L2;
4/8区:条件X<X0,Y>Y0,|X-X0|>=|Y-Y0|,计数长度|X-X0|,指令GX L2;
5/8区:条件X<X0,Y<Y0,|X-X0|>=|Y-Y0|,计数长度|X-X0|,指令GX L3;
6/8区:条件X<X0,Y<Y0,|X-X0|<|Y-Y0|,计数长度|Y-Y0|, 指令GY L3;
7/8区:条件X>X0,Y<Y0,|X-X0|<|Y-Y0|,计数长度|Y-Y0|, 指令GY L4;
8/8区:条件X>X0,Y<Y0,|X-X0|>=|Y-Y0|,计数长度|X-X0|,指令GX L4;
3.圆弧划分较为麻烦:
按方向,分为顺时针,逆时针;按起点象限分为1、2、3、4象限,按终点分图2所示的8区域。下面仅以逆时针,起点在1象限的圆弧加以分析:
1/8区:(优弧)条件Y>Y0,计数长度|Y-Y0|,指令GY NR1;
(劣弧)条件Y<=Y0,计数长度4R-|Y-Y0|,指令GY NR1;
2/8区:(优弧)条件X<X0,计数长度|X-X0|,指令GX NR1;
(劣弧)条件X>=X0,计数长度4R-|X-X0|,指令GX NR1;
3/8区:计数长度|X-X0|,指令GX NR1;
4/8区:计数长度2R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|,指令GY NR1;
5/8区:计数长度2R-|Y0-Yc|+|Y-Yc|,指令GY NR1;
6/8区:计数长度2R+|X0-Xc|-|X-Xc|,指令GX NR1;
7/8区:计数长度4R-|X0-Xc|-|X-Xc|,指令GX NR1;
8/8区:计数长度4R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|,指令GY NR1;
起点在2、3、4象限的圆弧以及顺时针圆弧同理。