数控线切割3B指令自动编程的研制

0 引言

　　我国独创的高速走丝电火花线切割机床，是目前使用的主要机种，但由于高速走丝线切割机床一般采用3B加工代码，使一般的图形化编程系统如UG，MasetrCAM无能为力。因此，高速走丝线切割机床的编程方式比较落后，主要采用手工编程，致使线切割的大部分功能得不到充分发挥，使用效率和效益都比较低。而图形交互式自动编程可以直接利用CAD模块生成的几何图形，采用人机交互的方式，自动进行必要的计算处理并编制出数控加工程序，具有速度快、精度高、直观性好、使用简便，以及对编程人员要求低等优点。因此，图形交互式自动编程是目前数控自动编程的首选方法。

1 设计基础理论

　　1.1 参数化理论

　　用AutoLISP语言进行二次开发的一个典型的、最重要的应用就是实现参数化绘图程序设计。参数化绘图是指几何图形拓扑关系不变，尺寸形状由一组参数进行约束，参数与图形的控制尺寸显示的对应，不同的参数值驱动产生不同大小的几何形状。

　　例如，图1所示的圆，首先按照通常的形状和拓扑约束关系定义几何模型；然后，根据圆的功能原理和设计要求定义尺寸参数；最后，分析得知该模型圆心O和直径D是其关键参数。只要改变圆心O的位置和直径D的大小，就会使得几何图形重构。参数化绘图理论在本设计中的应用，是通过提取实体属性表中的参数来约束加工轨迹的参数化模型，由此来推导加工轨迹中各特征点的计算关系，根据其具体的参数来约束加工轨迹的位置和大小。

图1几何模型 

1.2 3B程序的编写规则

　　1.2.1 程序格式

　　我国数控线切割机床采用统一的五指令3B程序，格式为： BxByBJGZ

　　其中：B——分隔符，用它来区分、隔离x，Y和J等数码，B后的数字若为0，则可省略不写；
　　x，ｙ——直线的终点或圆弧起点的坐标值，编程时均取绝对值，μm；
　　J——计数长度，μm；
　　G——计数方向，分Gx或Gy，即可按菇方向或y方向计数，工作台在该方向每走1μm即计数累减1，当累减到计数长度J=0时，这段程序即加工完毕；
　　Z——加工指令，分为直线￡和圆弧尺两大类。直线又按走向和终点所在象限分为L1，L2，L3，L44种(图2)。圆弧又按第一步进入的象限及走向的顺，逆圆而分为SRl，SR2，SR3，SR4，及NRl，NR2，NRt3，NR48种(图3)。

图2直线所在象限情况

图3圆弧所在象限情况