第6章线切割微机自动编程6.1微机自动编程概述1．几何图素的描述我们知道，组成零件轮廓的几何图素绝大部分是直线和圆弧。在编程计算时，首先要建立一个和机床X、Y轴相对应的直角坐标系，坐标原点通常选在零件的几何对称中心或尺寸标注的基准点处。在坐标系中，直线和圆弧图素基本上可由下述方法进行描述，参阅图6-1。图6-1线圆定义(1)对于直线，有：两点连线——由已知两点坐标确立的直线段；点斜线——过一已知点，且与X(或Y)轴成一定角度的直线；点垂线——过一已知点，且与另一直线或圆弧相垂直的直线；点切线——过一已知点，且与一已知圆相切的直线；公切线——同时切于两圆弧的直线；切角切线——与一圆弧相切，且与X(或Y)轴成一定角度的直线；平行轴线——已知截距且与坐标轴平行的直线。不管哪种方式直线的方程，在自动编程时，最终都可以由计算机构建为：cosαX+sinαY=P的标准法线方程的形式，其中α为直线的法角，P为法线长度。(2)对于圆弧，有：圆心半径——已知圆心和半径的圆或圆弧；三点定圆——过三个点的圆或圆弧；两点半径——过两点且已知半径的圆或圆弧；点切圆——过一已知点且与另一圆相切的圆；过渡圆——已知半径且同时与两图素相切的圆或圆弧；三切圆——同时相切于三个图素，但半径未知的圆或圆弧。(3)对于非圆曲线，有：方程曲线——由参数方程构建的非圆曲线，如抛物线、双曲线、渐开线、椭圆、摆线等；列表曲线——由一系列列表点圆滑连接而构成的曲线。2．典型化交点坐标计算典型化交点坐标计算是指在图形典型化和条件典型化的基础上，通过数学推导，建立出计算交点坐标的统一公式。它适用计算线—线相交、线—圆相交、圆—圆相交的交点坐标的计算。如图6-2所示，若考虑电极丝的线径补偿值f，则公式分别如下。图6-2线圆交点计算(a)线—线相交；(b)线—圆相交；(c)圆—圆相交1)两直线相交2)直线与圆弧相交在已知圆弧半径r、圆心坐标(X0，Y0)的情况下，可以通过以下中间计算得到：圆心到直线的距离D=X0cosα1+Y0sinα1+P1f那么，对应的两个交点坐标的计算公式则为XA=X0-Dcosα1+Tsinα1XB=X0-Dcosα1-Tsinα1YA=Y0-Dsinα1+Tcosα1YB=Y0-Dsinα1+Tcosα1根据D值的大小，还可以判断直线和圆弧相交的情形：D＞r，线圆不相交，无交点；D=r，线圆相切，有一个交点；D＜r，线圆相割，有两个交点。3)两圆相交在已知两圆弧半径r1、r2和圆心坐标(X01，Y01)、(X02，Y02)的情况下，通过中间计算得到：X1=|r1|cosβY1=|r1|sinβ两交点坐标的计算公式为XA=X1cosα-Y1sinα+X01XB=X1cosα+Y1sinα+X01YA=X1sinα+Y1cosα+Y01YB=X1sinα+Y1cosα+Y016.1.2微机自动编程系统的类型微机自动编程系统就是首先给计算机进行几何图素的描述(图形输入)，由计算机构建这些图素的方程，然后按切割顺序解方程求交点(几何基点)，最后再编制生成并输出能控制加工该零件的数控程序的一种工具软件。微机自动编程系统的类型有很多，根据零件图形数据输入方式的不同，可有语言式、表格式、人机会话式、绘图式等等。表6-1中列出的是我国常用的几种线切割微机自动编程系统。表6-1常用线切割自动编程系统6.1.3YH编程系统的功能特点及操作界面1．功能特点YH绘图式线切割自动编程系统是融绘图、编程为一体的线切割自动编程系统。该系统具有以下特点：(1)采用了全绘图式编程，只要按被加工零件图样上标注的尺寸在计算机屏幕上作图输入，即可完成自动编程，输出3B或ISO代码切割程序，无需硬记编程语言规则。(2)只用鼠标就可以完成全部编程，过程直观明了，所见即所得，使得令人厌烦的数据计算和编程劳动变得轻松愉快，必要时也可用计算机键盘输入。(3)能显示图形，有中英文对照提示，用弹出式菜单和按钮操作。(4)具有图形编辑和几何图形的交、切点坐标求解功能，二切、三切圆生成功能，免除了繁琐的人工坐标点的计算。(5)具有自动尖角修圆、过渡圆处理、非圆曲线拟合、齿轮生成、大圆弧处理以及ISO代码与3B程序的相互转换等功能。(6)有跳步模设定、对各型框作不同的的补处理、切割加工面积自动计算等功能。(7)编程后的ISO代码或3B程序可输出打印、穿孔或直接输入线切割控制器控制线割机床。2．操作界面工件图样都是由点、线、圆(圆弧)等组成的。YH绘图式编程系统可以在计算机屏幕上用鼠标器绘出点、线、圆(圆弧)以及作交线、切线、内外圆、椭圆、抛物线、双曲线、阿基米德螺旋线、渐开线、摆线、齿轮等非圆曲线和列表曲线。