一．前言
線切割能加工各種窄槽、小凹圓角，對硬度不敏感、特別適合淬火后加工，并且成本低、操作方便，故在加工行業(yè)中是一種不可缺少的工藝手段。近年來線切割機(jī)床也迅速發(fā)展，控制系統(tǒng)也逐漸與世界接軌，G代碼的控制系統(tǒng)逐漸成為主流，但在一些低端產(chǎn)品，尤其是老式機(jī)床中，3B格式的控制系統(tǒng)卻幾乎一統(tǒng)天下，我們廠是汽車模具專業(yè)生產(chǎn)廠，目前就有多臺老式快走絲線切割機(jī)床。雖然我廠也有先進(jìn)的慢走絲機(jī)床，但因快走絲機(jī)床加工成本低，對環(huán)境要求也低，所以一直是線切割工段的主力。
最初，我們編線切割程序是在autocad中用一個二次開發(fā)程序編制，后來單位上了UG，但UG常用的后置處理沒有3B代碼格式，我們就把UG的線條轉(zhuǎn)換到 Auto CAD中，常常因?yàn)閮煞N軟件銜接不好而反復(fù)調(diào)整，費(fèi)時費(fèi)力，我們斥巨資購買的UG軟件無法發(fā)揮其做線切割的強(qiáng)大功能。后來隨著對UG的深入了解，發(fā)現(xiàn)也能處理出3B格式來，下面就介紹一下，希望能對大家有所啟迪。
二．3B代碼的編程規(guī)則
1．3B代碼的格式為：B x B y B j G Z ，B為分割符號，x，y，j為數(shù)值，以微米為單位。j為計(jì)數(shù)長度，G 為計(jì)數(shù)方向，Z 為加工指令。
2．加工指令共有12種。
a．加工直線時，以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)在坐標(biāo)軸上時，x、y值為零，計(jì)數(shù)長度j為線段長度，按X+，X-，Y+，Y-，四半軸計(jì)數(shù)方向與加工指令分別為，GX L1，GY L2，GX L3，GY L4。
b．加工直線時，以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)在各象限內(nèi)時，x，y為終點(diǎn)相對起點(diǎn)坐標(biāo)值，可同比例放大或縮小，計(jì)數(shù)長度j為線段在計(jì)數(shù)方向的投影長度，按終點(diǎn)在1、2、3、4象限，加工指令分別為L1、L2、L3、L4。各象限以45度線分割后，終點(diǎn)貼近X軸，則計(jì)數(shù)方向?yàn)镚X，反之為GY。
c．加工圓弧時，加工圓弧時x，y為起點(diǎn)相對于圓心的坐標(biāo)值，圓弧起點(diǎn)相對圓心在1、2、3、4象限時，順時針圓弧分別為SR1、SR2、SR3、SR4，逆時針圓弧分別為NR1、NR2、NR3、NR4。各象限以45度線分割后，終點(diǎn)貼近X軸，則計(jì)數(shù)方向?yàn)镚Y，反之為GX。
例：
三．分析
UG 在后置處理為G代碼程序時有直線（G01）、順時針圓弧(G02)、逆時針圓弧(G03)幾種格式，如果能編寫一段代碼將直線及圓弧按3B格式分類計(jì)算，那么處理成3B格式就容易了。
為方便介紹，將每一步的終點(diǎn)坐標(biāo)為X、Y，起點(diǎn)也就是上一步終點(diǎn)為X0、Y0，圓心點(diǎn)Xc，Yc。
區(qū)域劃分：
1．直線運(yùn)動時，終點(diǎn)相對于起點(diǎn)在X+半軸的條件為：X>X0，Y=Y0，計(jì)數(shù)長度為：|X-X0|，指令為：GX L1;
同理X負(fù)半軸: 條件XY正半軸: 條件X=X0，Y>Y0， 計(jì)數(shù)長度|Y-Y0|，GY L2;
Y負(fù)半軸: 條件X=X0，Y
2．直線運(yùn)動不在坐標(biāo)軸上時，按如圖2所示劃分為8區(qū)域：
1/8區(qū)：條件X>X0，Y>Y0，|X-X0|>=|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|X-X0|，指令GX L1;
2/8區(qū)：條件X>X0，Y>Y0，|X-X0|<|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|Y-Y0|，指令 GY L1;
3/8區(qū)：條件XY0，|X-X0|<|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|Y-Y0|，指令 GY L2;
4/8區(qū)：條件XY0，|X-X0|>=|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|X-X0|，指令GX L2;
5/8區(qū)：條件X=|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|X-X0|，指令GX L3;
6/8區(qū)：條件X7/8區(qū)：條件X>X0，Y8/8區(qū)：條件X>X0，Y=|Y-Y0|，計(jì)數(shù)長度|X-X0|，指令GX L4;
3．圓弧劃分較為麻煩：
按方向，分為順時針，逆時針；按起點(diǎn)象限分為1、2、3、4象限，按終點(diǎn)分圖2所示的8區(qū)域。下面僅以逆時針，起點(diǎn)在1象限的圓弧加以分析：
1/8區(qū)：(優(yōu)弧)條件Y>Y0，計(jì)數(shù)長度|Y-Y0|，指令GY NR1;
（劣弧）條件Y<=Y0，計(jì)數(shù)長度4R-|Y-Y0|，指令GY NR1;
2/8區(qū)：(優(yōu)弧)條件X(劣弧)條件X>=X0，計(jì)數(shù)長度4R-|X-X0|，指令GX NR1;
3/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度|X-X0|，指令GX NR1;
4/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度2R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|，指令GY NR1;
5/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度2R-|Y0-Yc|+|Y-Yc|，指令GY NR1;
6/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度2R+|X0-Xc|-|X-Xc|，指令GX NR1;
7/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度4R-|X0-Xc|-|X-Xc|，指令GX NR1;
8/8區(qū)：計(jì)數(shù)長度4R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|，指令GY NR1;
起點(diǎn)在2、3、4象限的圓弧以及順時針圓弧同理。
四．實(shí)施
先看看UG后處理的構(gòu)成，UG后處理主要由兩個文件組成，*.DEF與*.TCL。前者主要定義了一些格式，后者主要定義了一些運(yùn)算，我們所要加的程序代碼就在后者中。
打開*.TCL，找到程序段proc MOM_linear_move { } { ……}，直線運(yùn)動的運(yùn)算就在該段內(nèi)運(yùn)算，圓弧運(yùn)動在程序段proc MOM_circular_move { } { ……}中。UG后處理中定義了一些變量，mom_prev_pos為前一點(diǎn)坐標(biāo)，即起點(diǎn)坐標(biāo)，mom_pos為終點(diǎn)坐標(biāo)，mom_pos_arc_center為圓弧運(yùn)動的圓心點(diǎn)坐標(biāo)，mom_arc_radius為圓弧半徑值，mom_arc_direction為圓弧旋轉(zhuǎn)方向，等等，可從post builder 中查得。
由于UG在運(yùn)算時按允差計(jì)算，并進(jìn)行四舍五入，在判斷相等時不要用相等，而是判斷差值小于允差。
有了這些準(zhǔn)備，就可以動手編程序了。當(dāng)然也可以利用post builder做一個用戶自定義指令，但核心內(nèi)容不變，仍需自己編寫。限于篇幅，僅示例直線運(yùn)動的一部分。
global mom_l_code 自定義變量其值為：1，2，3，4
global mom_gxy 自定義變量其值為：X，Y
global mom_ba 自定義變量，第一個B 的值，即第二部分介紹的x值
global mom_bb 自定義變量，第二個B 的值，即y值
global mom_bc 自定義變量，計(jì)數(shù)長度，即j值
global mom_pos 終點(diǎn)變量
global mom_prev_pos 起點(diǎn)變量
set mom_ba abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))
set mom_bb abs($mom_pos(1)-$mom_prev_pos(1))
if {abs($mom_pos(1)-$mom_prev_pos(1)) < 0.001} {
if {[EQ_is_gt $mom_pos(0) $mom_prev_pos(0)]} {
#X正半軸
set mom_ba 0
set mom_bb 0
set mom_bc $mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0)
set mom_gxy X
set mom_l_code 1
} else {
# X負(fù)半軸
set mom_ba 0
set mom_bb 0
set mom_bc $mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0)
set mom_gxy X
set mom_l_code 3
}
} elseif {abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0)) < 0.001} {
if {[EQ_is_gt $mom_pos(1) $mom_prev_pos(1)]} {
# Y正半軸
……
} else {
# Y 負(fù)半軸
……
}
} elseif {[EQ_is_gt $mom_pos(1) $mom_prev_pos(1)]} {
if {[EQ_is_gt $mom_pos(0) $mom_prev_pos(0)]} {
if{abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))> abs($mom_pos(1)-$mom_prev_pos(1))} {
# 終點(diǎn)在第1/8區(qū)域
set mom_bc abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))
set mom_gxy X
set mom_l_code 1
} else {
# 終點(diǎn)在第2/8區(qū)域
set mom_bc abs($mom_pos(1)-$mom_prev_pos(1))
set mom_gxy Y
set mom_l_code 1
}
} else {
if{abs($mom_pos(1)-$mom_prev_pos(1))>abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))}{
# 終點(diǎn)在第3/8區(qū)域
……
# 終點(diǎn)在第8/8區(qū)域
} else {
set mom_bc abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))
set mom_gxy X
set mom_l_code 4
}
}
}
其他部分略。
五．結(jié)束語
如圖2所示的圖形由ug后處理出的程序如下所示，我廠的線切割需手工輸入，為方便程序閱讀，加入了坐標(biāo)值，如果為自動傳輸，略加修改即可。
我做的后置處理程序經(jīng)過多次改進(jìn)，現(xiàn)在已穩(wěn)定運(yùn)行一年多了，效果良好。同時希望本文能給讀者一定啟迪，達(dá)到拋磚引玉的目的。