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要使数控电火花线切割机床按照预定的要求自动完成零件的加工，就必须先把要加工零件的切割顺序、切割方向、切割尺寸等一系列加工信息，按数控系统要求的格式编制成加工程序，以实现加工。

数控线切割编程的方法分为手工编程和自动编程。手工编程能使操作者比较清楚地了解编程所需要进行的各种计算、编程原理和过程，但计算工作较复杂，费时间。因此，近年来随着计算机技术的发展，线切割编程大多采用计算机辅助的自动编程方法，减轻了编程的劳动强度，也减少了编程所需的时间。

线切割程序的格式有3B、4B、5B、ISO和EIA 等，目前国内使用最多的是3B 格式。但为了与国际接轨，目前也有许多系统直接采用 ISO 代码格式。

13.4.1　3B代码编程

3B 代码格式是数控电火花线切割机床上最常用的程序格式，其格式如表13-3所示。

（1）分隔符号B　因为 X、Y、J 均为数字，所以用分隔符号 B 将其隔开，以免混淆。

（2）平面坐标系与坐标值 X、Y　平面坐标系是这样规定的：面对机床工作台，工作台平面为坐标平面，左右方向为 X 轴，且向右为正；前后方向为 Y 轴，且向前为正。

编程时采用相对坐标系，即坐标系原点随程序段的不同而变化。加工直线时，以直线的起点作为坐标系原点，X、Y 为该直线的终点坐标值。允许将 X、Y 的值按相同的比例放大或缩小。当直线与坐标轴平行或重合时，即 X 或 Y 为零时，X 或 Y 值均可不写，但分隔符号必须保留。加工圆弧时，以圆弧的圆心为坐标系原点，X、Y 为圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写，单位为 μm。

（3）计数方向 G　为了保证所要加工的圆弧或直线能按照要求的长度加工出来，一般线切割机床是通过控制从起点到终点某个滑板进给的总长度来实现的。选取 X 方向进给总长度进行计数，记为 GX；选取 Y 方向进给总长度进行计数，记为 GY。

无论加工的是直线还是圆弧，计数方向均按照终点的位置来确定。具体确定原则如下：

加工直线时，终点靠近哪个轴，计数方向就取哪个轴。如图13-5（a）所示，以直线的起点为切割坐标系的原点，若直线终点坐标（X_e，Y_e）落在阴影区域内，则计数方向取 GY；若直线终点坐标（X_e，Y_e）落在阴影区域外，则计数方向取 GX；若直线终点正好在45° 线上，则计数方向可任意选取。

加工圆弧时，计数方向取终点远离的那个轴。如图13-5（b）所示，以圆弧的圆心为切割坐标系的原点，若圆弧终点坐标（X_e，Y_e）落在阴影区域内，则计数方向取 GX；若圆弧终点坐标（X_e，Y_e）落在阴影区域外，则计数方向取 GY；若圆弧终点正好在45° 线上，则计数方向可任意选取。

（4）计数长度 J　计数长度是在计数方向的基础上确定的，是被加工的直线或圆弧在计数方向上的投影长度（即绝对值）的总和，单位为 μm。编程时，计数长度应补足六位数，如计数长度为1988μm，应写成001988。

【例13-1】　加工如图13-6所示直线 OA，其终点为 A（X_e,Y_e），且 Y_e＞X_e，试确定 G 和 J。

因为|Y_e|＞|X_e|，OA 斜线与 X 轴夹角大于45° 时，计数方向取 GY，斜线 OA 在 Y 轴上的投影长度为 Y_e，故 J=Y_e。

【例13-2】　加工如图13-7（a）所示圆弧，加工起点 A 在第四象限，终点 B（X_e,Y_e）在第一象限，试确定 G 和 J。

因为加工终点靠近 Y 轴，|Y_e|＞|X_e|，计数方向取 GX；计数长度为各象限中的圆弧段在 X轴上投影长度的总和，即 J=J_X1+J_X2。

【例13-3】　加工如图13-7（b）所示圆弧，加工终点 B（X_e,Y_e），试确定 G 和 J。

因加工终点 B 靠近 X 轴，|X_e|＞|Y_e|，故计数方向取 GY，J 为各象限的圆弧段在 Y 轴上投影长度的总和，即 J=J_Y1+J_Y2+J_Y3。

（5）加工指令Z　加工指令 Z 是用来表达被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的。控制系统根据这些指令，正确选择偏差公式，进行偏差计算，控制工作台的进给方向，从而实现机床的自动化加工。加工指令共12种，如图13-8所示。

当加工位于象限中的直线（斜线）时，根据斜线的走向和终点所在象限，加工指令分别用L1、L2、L3、L4表示。如图13-8（a）所示，当直线处于第1象限时，加工指令记为 L1。当加工与坐标轴重合的直线时，根据直线方向，其加工指令可按图13-8（b）选取。

加工圆弧时，当被加工圆弧的起点分别在四个象限中，并按顺时针插补时，加工指令分别用 SR1、SR2、SR3、SR4表示，如图13-8（c）所示；当按逆时针方向插补时，分别用 NR1、NR2、NR3、NR4表示，如图13-8（d）所示。如果加工起点刚好在坐标轴上，其指令可选相邻两象限中的任意一个。

编程时，应将待加工图形分解成各圆弧与各直线段，然后逐段编写程序。由于大多数机床通常都只具有直线和圆弧插补运算的功能，因此对于非圆曲线段，应采用数学的方法，将非圆曲线用一段一段的直线或小段圆弧去逼近。

【例13-4】　加工如图13-9（a）所示的斜线，终点 A 的坐标为（17，5），试写出其加工程序。

其程序为：B17000B5000B017000GXL₁

【例13-5】　加工如图13-9（b）所示直线，其长度为21.5mm，试写出其加工程序。

其程序为：BBB021500GYL₂

【例13-6】　加工如图13-9（c）所示圆弧，加工起点的坐标为 A（-5，0），试写出其加工程序。

其程序为：B5000BB010000GYSR₂

【例13-7】　加工如图13-10（a）所示的1/4圆弧，加工起点 A（0.707，0.707），终点 B（-0.707，0.707），试编制其加工程序。

其程序为：B707B707B001414GXNR1

由于终点恰好在45°线上，故也可取 GY，

即程序为：B707B707B000586GYNR1

【例13-8】　加工如图13-10（b）所示圆弧，加工起点为 A（-2，9），终点为 B（9，-2），编制加工程序。

圆弧半径：R=9220μm

计数长度：J_YAC=9000μm，J_YCD=9220μm，J_YDB=R-2000μm =7200μm

则 J= J_YAC+ J_YCD+ J_YDB=（9000+9220+7220）μm =25440μm

其程序为：B2000B9000B025440GYNR2

【例13-9】　如图13-11所示的凸模，试编制其加工程序。

该凸模由三段直线与一段圆弧组成，应编制四条程序段（沿逆时针方向加工）。编程时还应增加钼丝从工件外部切入到轮廓线的引入段和从轮廓结束按原路径引出的程序段。若不考虑线径补偿，直接按图形轮廓编程，如图13-11（a）所示，则所编写的加工程序如下：

实际编程时，通常不按零件轮廓线编程，而应按加工切割时电极丝中心所走的轨迹进行编程，即应该考虑电极丝的半径和工件间的放电间隙。但对有间隙补偿功能的线切割机床，可直接按工件图形编程，其间隙补偿量可在加工时置入。

若考虑线径补偿，设所用钼丝直径为 φ0.12mm，单边放电间隙为0.01mm，则应将整个零件图形轮廓沿周边均匀增大一个0.01＋0.12/2＝0.07的值，如图13-11（b）中虚线所示，按虚线轮廓（即丝中心轨迹）编程，则所编写的加工程序如下：

13.4.2　ISO代码编程

我国快走丝数控电火花切割机床常采用国际通用的 ISO 代码，其程序的格式和指令的使用方法与数控车、数控铣基本相同，且更为简单。由于线切割加工时没有旋转主轴，因此没有 Z 轴移动指令，也没有主轴旋转的 S 指令及 M03、M04、M05等工艺指令。也可分成主程序和子程序来编写。因此，本书只对其不同之处进行重点说明。

（1）加工平面设定只可能是 XY 平面，内部已设定为 G17状态，因此 G17可不写。程序代码中不可能出现 Z 坐标值，刀补代码只有 G40、G41、G42及 Dxx， D 为丝半径补偿值。

（2）在圆弧插补指令中，有关圆心坐标的信息只可用 I、J 格式，R 代码已被用于锥度加工中表示转角半径的信息，而不再是表达圆弧插补的圆弧半径信息。

（3）F 代码用于指令每分钟的加工进给量（进给速度）。其指令单位为：米制为0.01mm/min，英制为0.0001inch/min。

（4）T 代码不再表示刀具号，而是用于指令锥度加工中的丝倾斜角度。

（5）程序中坐标地址后跟的数值，若不带小数点，则其单位为mm，即0.001mm；若带有小数点，则其单位为mm。

（6）G04用于指令暂停的时间，时间用地址 X 字符指令，指令单位为0.001s。

【例13-10】　加工简单图形——线切割加工正方形，如图13-12所示。

【例13-11】　采用丝半径补偿加工简单图形——线切割加工正方形，如图13-13所示。

【例13-12】　加工简单图形——线切割加工一个整圆，如图13-14所示。

【例13-13】　加工如图13-15所示零件，按图中箭头所示加工轨迹方向，在暂不考虑线径补偿的情况下，以绝对坐标编程方式进行编程。

（1）根据装夹方位建立坐标系。

（2）求出各节点的坐标

按图示作辅助线后，即可得知该公切线的法线与 X 轴的夹角为30°，因此可按式X=X₀+Lcos30°；Y=Y₀+Lsin30° 算出公切线的两端点坐标分别为（17.32，10）和（8.66，25）。

（3）按加工顺序对直线和圆弧段分别编程即可。图中，加工起始点即为穿丝孔所在位置，此点坐标为：（−20，40）。整个图形编程如下（沿逆时针方向加工）：

13.4.3　自动编程

1.自动编程系统简介

随着计算机技术的不断发展，新近制造的数控线切割机床大都具有计算机辅助的自动编程功能。自动编程是使用专门的数控语言和各种输入方法，向计算机输入必要的形状和尺寸数据，利用专门的软件求出各个关键点的坐标和编写数控程序所需的数据，再根据各数据由计算机自动编写数控加工程序。

数控电火花线切割机床自动编程系统的类型较多，根据输入方法的不同可以分为以下几种：①采用语言输入；②采用中文或西文菜单和语言输入；③采用AutoCAD方式输入；④采用鼠标，按图形标注尺寸输入；⑤采用数字化仪器输入；⑥采用扫描仪输入等。其输出方式大部分系统为3B 或4B 程序，有的可以输出 ISO 代码，同时可以把编好的程序传输到线切割控制器。本书中以HF线切割数控自动编程软件系统为例介绍数控电火花线切割机床自动编程系统的基本应用。

2.HF线切割数控自动编程软件

HF 系统是一个高智能化的图形交互式软件系统。通过简单、直观的绘图工具，将所要进行切割的零件形状描绘出来；然后按照工艺要求，对描绘出的图形进行处理；再通过系统编写出一定格式的加工程序；最后控制线切割机床加工出所需零件。HF 绘图式自动编程系统操作界面和功能模块的作用如图13-16所示。

HF 线切割数控自动编程系统提供了良好的操作平台，能广泛地满足各方面人员对编程的要求，其特点如下：

（1）采用全绘图式输入方法，使用方便，界面友好。

（2）具有两种不同属性的几何元素辅助线（点、线、圆）和轨迹（直线和圆弧）。从而克服了那种只有一种属性就必须用“剪刀”的情况，使编程更为快捷。

（3）强大的与 AUTO CAD 交换图形的能力，HF能读取任何 R13、R14、AUTOCAD2000、AUTOCAD2002、AUTOCAD2004、AUTOCAD2005系列以及更高版本的DXF图形文件。

（4）自带 CAD 字库和 HGD 字库（各种字体的国际字库），能轻松地加工各种汉字和西文字符。

（5）自带丰富的常用曲线库和公式曲线处理功能，如含有渐开齿轮（变齿位、花键齿轮、小模数齿、齿条等）、摆线齿、链轮齿、分度凸轮及非圆节曲线凸轮等。对于公式曲线，既可处理一般公式曲线，也可以处理推导式公式曲线。

（6）多种等距方式（一般等距、渐变等距、变锥等距、变距等距等），多种偏离方式（一般偏离方式、左偏、右偏、不偏）。