线切割技术入门
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第一部分：ＹＨ线切割控制系统手册
一、系统简介
ＹＨ线切割控制系统是采用先进的计算机图形和数控技术,集控制、编程为一体的快走丝线切割高级编程控制系统。
ＹＨ系统具有以下特点：
•上下异形面、大锥度工件加工。锥度切割可达90°(±45°斜度)，可任意变锥切割，并
具有导轮切点偏移的实时补偿，理论上补偿精度可达6um。
•双ＣＰＵ结构，编程控制一体化，加工时可以同机编程。
•放电状态波形显示，自动跟踪无须变频调节。
•国际标准ＩＳＯ代码方式控制。
•加工轨迹实时跟踪显示，工件轮廓三维造型。
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第一部分：ＹＨ线切割控制系统手册
一、系统简介
ＹＨ线切割控制系统是采用先进的计算机图形和数控技术,集控制、编程为一体的快走丝线切割高级编程控制系统。
ＹＨ系统具有以下特点：
•上下异形面、大锥度工件加工。锥度切割可达90°(±45°斜度)，可任意变锥切割，并
具有导轮切点偏移的实时补偿，理论上补偿精度可达6um。
•双ＣＰＵ结构，编程控制一体化，加工时可以同机编程。
•放电状态波形显示，自动跟踪无须变频调节。
•国际标准ＩＳＯ代码方式控制。
•加工轨迹实时跟踪显示，工件轮廓三维造型。
•独树一帜的屏幕控制台方式，全部操作均用鼠标器实现，方便直观（可配置多媒体触摸屏）。
•现场数据停电记忆，上电恢复，无须维护。
•配以国内一流的ＹＨ绘图式线切割编程系统。
二、系统按装和启动
（１）硬件按装
•基本硬件环境
486以上ＩＢＭ ＰＣ或兼容机，单或双软驱，ＶＧＡ彩显（或ＶＧＡ单显），4Ｍ以上内存，鼠标器（ＭＯＵＳＥ ＳＹＳＴＥＭ模式）
•电子盘及控制板按装
系统提供三块电路板：电子盘，主控制板及光耦接口板。
将电子盘，主控板，接口板分别插入主机扩展槽内，接口板的各种信号由ＤＢ２５和ＤＢ15两插座引出（接脚定义参见附录A）。
（２）系统启动
开启主机电源，电子盘将自动引导ＤＯＳ系统。
系统启动后，电子盘为Ｄ盘，Ｃ盘为ＲＡＭ盘。（配置硬盘的系统，驱动器号顺序后移）
警告：电子盘上不得随意擦﹑写文件，更不能将数据保存到电子盘上，否则，可能会造成系统瘫痪。
（３）ＹＨ系统启动
系统启动后，自动进入YH系统界面。
注： （1）若系统长期不用，或电路板、芯片插拔后，启动时屏幕上会出现如下提示：
RAM DISK ERROR FINDED !!
DO YOU WANT TO RESET THE DISK(ALL DATA IN RAM WILL LOST)?(Y/N)
此时，只要按‘Y’键，系统就可自动恢复。
（2）鼠标器上最左边的键命名为命令键。
（3）本手册中描述的光标点取是指：操作鼠标器，使屏幕上的光标移到指定位置，然后按一下命令键。
图１ Ｙ Ｈ 控 制 屏 幕
进入系统后，屏幕上显示主封面屏，系统中各屏幕的关系及进入条件见图2。
三 、控制屏幕简介：
本系统所有的操作按钮、状态、图形显示全部在屏幕上实现。各种操作命令均可用鼠标或相应的按键完成。鼠标器操作时，可移动鼠标器，使屏幕上显示的箭状光标指向选定的屏幕按钮或位置；然后按一下鼠标器左边的按钮。
下面说明中凡用光标点取均指上述鼠标器操作。现将各种屏幕控制功能介绍如下（参见图１）。
【显示窗口】该窗口下显示：加工工件的图形轮廓、加工轨迹或相对坐标、加工代码。用鼠标器点取（或按‘Ｆ１０’键）显示窗口切换标志，红色【YH】，可改变显示窗口的内容。
系统进入时，首先显示图形，以后每点取一次该标志，依次为“相对坐标”、“加工代码”、“图形”、……。其中相对坐标方式，以大号字体显示当前加工代码的相对坐标。
【间隙电压指示】显示放电间隙的平均电压波形（也可以设定为指针式电压表方式，参见“参数设定”节）。
在波形显示方式下，指示器两边各有一条１０等分线段，空载间隙电压定为１００％（即满幅值），等分线段下端的黄色线段指示间隙短路电压的位置。波形显示的上方有二个指示标志：短路回退标志‘BACK’，该标志变红色，表示短路；短路率指示SC，表示间隙电压在设定短路值以下的百分比。
返回ＤＯＳ按 功能
CTRL+Q键
加工
单段加工
模拟（校验）
光标选择 回退（手动）
窗口切换标志 窗口切换标志 定位（对中、定端面）
读盘（代码读入）
YH -》CON [YH ] 检查
或 ESC键 或ESC键 拖板点动控制
机床参数屏幕设置
返回ＤＯＳ 文件菜单【退出】项或按CTRL+Q键
图2 屏幕功能转换示意图
【电机开关状态】在电机标志右边有状态指示标志ＯＮ（红色）或ＯＦＦ（黄色）。
ＯＮ状态，表示电机上电锁定（进给）；ＯＦＦ状态为电机释放。用光标点取该标志可改变电机状态（或用数字小键盘区的‘Home’键）。
【高频开关状态】在脉冲波形图符右侧有高频电压指示标志。ＯＮ（红色）表示高频开启，ＯＦＦ（黄色）表示高频关闭；用光标点取该标志可改变高频状态（或用数字小键盘区的‘PgUp’键）。
在高频开启状态下，间隙电压指示显示间隙电压波形。
【工作台点动按钮】屏幕右中部有上下左右向四个箭标按钮可用来控制机床点动运行。每次点动时，机床的运行步数可以予先设定（参见“参数设置”节）。
在电机为ＯＮ的状态下，点取以上四个按钮，可控制机床工作台的点动运行；上下左右四个方向分别代表＋Ｙ/＋Ｖ、－Ｙ/－Ｖ、－Ｘ/－Ｕ、＋Ｘ/＋Ｕ。Ｘ─Ｙ或Ｕ─Ｖ轴系的选取可以设定（“参数设定”节）。
【原点INIT】用光标点取该按钮（或按‘Ｉ’键）进入回原点功能。若电机为ＯＮ状态，系统将控制丝架回到最近的加工起点（包括Ｕ─Ｖ坐标），返回时取最短路径；若电机为ＯＦＦ状态，光标返回坐标系原点，图形重画。
【加工WORK】用光标点取该按钮（或按‘Ｗ’键）进入加工方式（自动）。首先自动打开电机和高频电源，然后进行插补加工。
【暂停STOP】用光标点取该按钮（或按‘Ｐ’键或数字小键盘区的‘Del’键），系统将中止当前的功能（如加工、单段、控制、定位、回退）。
【复位RESET】用光标点取该按钮（或按‘Ｒ’键）将中止当前的一切工作，清除数据，关闭高频和电机（注：加工状态下，复位功能无效）。
【单段STEP】用光标点取该按钮（或按‘Ｓ’键），系统自动打开电机、高频，进入插补工作状态，加工至当前代码段结束时，自动停止运行，关闭高频。
【检查TEST】用光标点取该按钮（或按‘Ｔ’键），系统以插补方式运行一步，若电机处于ＯＮ状态，机床拖板将作相应的一步动作。该功能主要用于专业技术人员检查系统。
【模拟DRAW】用光标点取该按钮（或按‘Ｄ’键），系统以插补方式运行当前的有效代码，显示窗口绘出其运行轨迹；若电机为ＯＮ状态，机床拖板将随之运动。
【定位LOCA】用光标点取该按钮（或按‘Ｃ’键），系统可作对中心、定端面的操作。
【读盘LOAD】用光标点取该按钮（或按‘Ｌ’键），可读入数据盘上的ＩＳＯ或3B代码文件，快速画出图形。
【回退BACK】用光标点取该按钮（或按‘Ｂ’键），系统作回退运行，至当前段退完时停止；若再按该键，继续前一段的回退。该功能不自动开启电机和高频，可根据需要由用户事先设置。
【跟踪调节器】该调节器用来调节跟踪的速度和稳定性，调节器中间红色指针表示调节量的大小；表针向左移动为跟踪加强（加速），向右移动为跟踪减弱（减速）。
指示表两侧有二个按钮，‘＋’按钮（或‘End’键）加速，‘－’按钮（或‘PgDn’键）减速；调节器上方英文字母JOB SPEED/S后面的数字量表示加工的瞬时速度，单位为：步数/ 秒。
【段号显示】此处显示当前加工的代码段号，也可用光标点取该处，在弹出屏幕小键盘后，键入需要起割的段号。
（注：锥度切割时，不能任意设置段号）
【局部观察窗】该按钮（或Ｆ１键，参见图4）可在显示窗口的左上方打开一局部窗口，其中将显示放大十倍的当前插补轨迹；重按该按钮时，局部窗关闭。
【图形显示调整按钮】这六个按钮有双重功能（见图4），在图形显示状态时，其功能依次为：
‘＋’或Ｆ２键 图形放大１。
２ 倍
‘－’或Ｆ３键 图形缩小０。８ 倍
‘←’或Ｆ４键 图形向左移动２０单位
‘→’或Ｆ５键 图形向右移动２０单位
‘↑’或Ｆ６键 图形向上移动２０单位
‘↓’或Ｆ７键 图形向下移动２０单位
【坐标显示】屏幕下方‘坐标’部分显示Ｘ、Ｙ、Ｕ、Ｖ的绝对坐标值。
【效率】此处显示加工的效率，单位：毫米/ 秒；系统每加工完一条代码，即自动统计所用的时间，并求出效率。将该值乘上工件厚度，即为实际加工效率。
【窗口切换标志】光标点取该标志或按“ＥＳＣ”键，系统转换成ＹＨ绘图式编程屏幕。
若系统处于加工、单段或模拟状态，则控制与编程的切换，或在ＤＯＳ环境下（按ＣＴＲＬ＋‘Ｑ’可返回ＤＯＳ状态）的其他操作，均不影响控制系统本身的工作。
四、操作实例：
１•读入代码文件
将存有代码文件（在编程中通过代码存盘存入）的数据盘（可用随机的盘片）插入Ａ驱动器，按【读盘】钮，选择ISO代码，屏幕上出现该数据盘上全部ISO代码文件名的参数窗，将箭形光标移至选定的文件名（例如：ＤＥＭＯ），按鼠标器上的命令键后，该文件名变黄色。
然后按参数窗左上角的【撤消】钮‘■’，系统读入该代码文件，并在屏幕上绘出其图形。
２•模拟校验
按【模拟】（或‘Ｄ’键），系统以插补方式快速绘出加工轨迹，以此可验证代码的正确性。
３•机床功能检查
（１）用光标点取屏幕上方的电机状态标志（或按小键盘区的Home键），使得该指示标志呈红色‘ＯＮ’。检查机床手柄，各相电机应处于锁定状态。用光标再点该标志，恢复为‘ＯＦＦ’，电机均应失电。
（２）用光标点取屏幕上方的高频标志（或按小键盘区的PgUp键），使得该标志成为红色‘ＯＮ’，屏幕间隙电压波形指示应为满幅等幅波（若不满幅，应调整间隙电压取样部份的有关参数，该参数出厂时已设置，用户不应随意调整）。
机床工件、钼丝相碰时应出现火花，同时电压波形出现波谷，表示高频控制部份正常。
（３）关闭高频‘ＯＦＦ’，开启电机‘ＯＮ’，再按〖模拟〗钮，机床应空走，以此可检验机床有否失步及控制精度等情况。
４•加工
•本系统的主要调整部份为屏幕上的跟踪调节器，该表两侧有两个调整按钮，‘+’表示跟踪加强，‘－’表示跟踪减弱。在正式切割前，应将表针移至中间偏右位置。
•机床、工件准备就绪后，按【加工】或‘Ｗ’键（若需要计算加工工时，应首先将计时牌清零－用光标点取计时牌或按‘Ｆ９’键），即进入加工状态（系统自动开启电机及高频）。
进入加工态后，一般有以下几种情况：
非跟踪态──间隙电压满幅，加工电流为零或很小，屏幕下方的加工坐标无变化。
处理：按跟踪加强钮‘＋’（或‘End’键），表针左移，直至间隙波形（电压）出现峰谷，坐标开始计数。
欠跟踪态──加工电流过小，且摆动。
处理：按跟踪加强钮‘＋’（或‘End’键），直至加工电流、速度（跟踪调节器上方的瞬时速度值）稳定。
过跟踪态──经常出现短路回退。
处理：按跟踪减弱钮‘－’（或‘PgDn’键），使得加工电流刚好稳定为止。
•若需要暂停加工可按“暂停”按钮或按‘Ｐ’或‘Del’键；再按“加工”钮可恢复加工。
５•加工时各种参数显示
•加工坐标──屏幕下方显示加工的ＸＹＵＶ绝对坐标。
用光标选取显示窗口的显示切换【ＹＨ】标志（或‘Ｆ１０’键），显示窗口内显示各程序段的相对坐标。
•局部跟踪轨迹显示──按显示窗下方的【□】钮（或‘Ｆ１’键），屏幕出现一局部放大窗口，窗口中动态显示当前跟踪的轨迹。重按【□】钮时，局部窗口消失。
•间隙电压观察──屏幕右上方为间隙电压显示窗口，窗口的两侧有二条等分线（１０格），下端为黄色，其高度为设定的短路电压值（此值可根据实际高频及机床参数设置）。
•加工速度──跟踪调节器上方显示机床的实时插补速度（只计ＸＹ轴），单位为步数/秒。
五、系统功能详解
５•１ 加工代码读入
将存有加工代码文件的软磁盘插入数据盘驱动器（一般为Ａ驱动器），用光标点取【读盘】钮（或‘Ｌ’键），选择代码制式后(注：代码可以是ISO或3B格式，代码文件名的扩展名必须为。
ISO或。3B)，屏幕将出现磁盘上存贮的全部代码文件名的数据窗。用光标指向需读取的文件名，轻点命令键，该文件名背景变成黄色；然后用光标点取该数据窗左上角的【■】（撤消）钮，系统自动读入选定的代码文件，并快速绘出图形。
该数据窗的右边有上下两个三角标志‘△’按钮，可用来向前或向后翻页，当代码文件不在第一页中显示时，可用来翻页选择。
注意事项：若数据盘驱动器读入故障（例：驱动器小门未关、数据盘放置不当、数
图 3 文件选择窗 据盘损坏，数据盘路径选择不当等），屏幕上将出现一报警窗口，显示“设备错误”提示。
此时可检查盘片、驱动器，或数据盘设置等，排除故障后，点取报警窗口的“ＹＥＳ”按钮，报警窗消失。然后重新操作。
５•２ 模拟检查
模拟检查功能可检验代码及插补的正确性。在电机失电态下（ＯＦＦ状态），系统以每秒２５００步的速度快速插补，在屏幕上显示其轨迹及坐标。
若在电机锁定态（ＯＮ状态），机床空走插补，可检查机床控制联动的精度及正确性。“模拟”操作的方法：（１）读入加工程序，（２）根据需要选择电机状态后，按【模拟】钮（或‘Ｄ’键），即进入模拟检查状态。
屏幕下方显示当前插补的Ｘ－Ｙ、Ｕ－Ｖ坐标值（绝对坐标），若需要观察相对坐标，可用光标点取显示窗右上角的【显示切换标志】（或‘Ｆ１０’键），系统将以大号字体显示当前插补的相对坐标值，显示窗口下方显示当前插补代码及其段号。
在图形显示方式下（点取【显示切换标志】，可交替地处于图形／相对坐标显示方式）点取显示调节按钮最左边的局部观察钮（或‘Ｆ１’键），可在显示窗口的左上角打开一局部观察窗，在观察窗内显示放大十倍的插补轨迹。
在模拟过程中，按’+‘或’－‘键（电机为‘ON’状态），可调节模拟的速度。
若需中止模拟过程，可按【暂停】钮。
５•３ 加工
工件按置完毕，程序准备就绪后（已模拟无误），可进入加工。
按下【加工】钮（或‘Ｗ’键），系统自动打开高频和驱动电源，开始插补加工。
此时应注意屏幕上间隙电压指示器的间隙电压波形（平均电压波形）和加工电流。若加工电流过小且不稳定，可用光标点取跟踪调节器的‘＋’按钮（或按‘End’键），加强跟踪效果。
反之，若频繁地出现短路等跟踪过快现象，可点取跟踪调节器的‘－’按钮（或‘PgDn’键），直至加工电流、间隙电压波形、加工速度平稳。
加工状态下，屏幕下方显示当前插补的Ｘ－Ｙ，Ｕ－Ｖ绝对坐标值，显示窗口绘出加工工件的二/三维插补轨迹。
显示窗下方的显示调节按钮可调整插补图形的大小和位置，或者开启／关闭局部观察窗。
点取显示切换标志，可选择图形／相对坐标显示方式。显示窗状态切换后，先前窗内显示的轨迹造型线将消失，屏幕上仅有当前插补轨迹。
大厚度工件的切割：切割大厚度工件时，由于排屑困难，会造成加工不稳。此时，可以降低（限制）机床的最大速度，使得加工速度较为平稳。具体方法：
加工时，按‘+’键 ：提高最大速度。
按‘-’键：降低最大速度。每次按键后，屏幕上显示 MAX：*** ，数值表示当前最大加工速度（步数/秒）。
在控制屏幕上方有一行提示SAMPLE =0。85其中K=0。85表示采样部分的放大系数，用键盘上的‘’键可以调节该系数的大小，通过调节该系数，可适应不同的高频电源和工件厚度。
若间隙电压波形在峰与谷之间跳动，一般可降低放大系数。
注：最大速度一般应设为实际最大加工速度的1-1。5倍（跟踪调节器上方显示加工的实际加工速度）。
５•４ 单段加工
工件、程序准备就绪，按下【单段】钮（或‘Ｓ’键），系统自动打开高频和驱动电源，开始插补加工。
跟踪调节器的使用以及间隙波形，加工坐标的显示都与“加工”相同，当前程序段加工结束，系统自动关闭高频，停止运行。再按【单段】，继续进行下段加工。
如在加工状态下按[单段]钮，系统执行本条停功能(加工至当前代码段结束)。
５•５ 回退功能
系统具有自动／手动回退功能。
在加工或单段加工中，一旦出现高频短路情况，系统即停止插补。若在设定的控制时间（参见机床参数设置）内短路达到设定的次数（可由屏幕设定，例：９０％──参见“机床参数设置”）。
系统将自动回退（回退的速度可屏幕设定──参见“机床参数设置”）。若在设定的控制时间内，仍不能消除短路现象，将自动切断高频，停机。
系统处在自动短路回退状态时，间隙指示器（波形方式显示时）上的回退标志将显红色，插补轨迹也为红色（彩显版本）。
在系统静止状态（非【加工】或【单段】），按下【回退】钮（或‘Ｂ’键），系统作回退运行。速度恒定为系统设置值，回退至当前段结束时，自动停机。
５•６ 自动定位（中心、端面）
系统可依据屏幕设定，自动定中心及±x。
±y四个端面。
定位方式选择:
１•用光标点取参数窗标志【ＯＰＥＮ】（或按‘Ｏ’键），屏幕上将弹出参数设定窗，可见其中有【定位 LOCATION ＸＯＹ】一项。
２•将光标移至‘ＸＯＹ’处轻点命令键，将依次显示为XOY-定中、XMAX-正X向对边、XMIN-负X向对边、YMAX-正Y向对边、YMIN-负Y向对边。
３•选定合适的定位方式后，用光标点取参数设定窗左下角的ＣＬＯＳＥ标志。
定位
光标点取电机状态标志，使其成为‘ＯＮ’（原为‘ＯＮ’可省略）。按【定位】钮（或‘Ｃ’键），系统将根据选定的方式自动进行。
在钼丝遇到工件某一端面时，屏幕会在相应位置显示一条亮线。按【暂停】钮可中止定位操作。
５•７ 检查功能
按下检查钮，系统以单步插补方式运行。若电机状态为‘ＯＮ’，将控制机床相应的动作。
此方式下可检查系统插补及机床的功能是否正常。
５•８ 机床拖板点动控制
屏幕右侧中部有上、下、左、右向四个箭标（点动）按钮，光标点取这四个按钮可以控制机床拖板作点动或定长走步（在电机失电状态‘ＯＦＦ’下，点取点动按钮，仅用作坐标计数）。
用光标点取参数窗标志【ＯＰＥＮ】（或‘Ｏ’键），系统打开的参数窗中有
“点动ＳＴＥＰＳ（１０）＊项”，用光标点取灰色窗内的＊号，将依次变更为＊、０、１、２、３，其意义如下：
０──单步 ３──１０００步（ｕｍ）
１──１０步（ｕｍ） ＊──拖板移动直至松开鼠标器按键
２──１００步（ｕｍ）
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
[平移] [旋转] [近镜] [放大] [缩小] [左移] [右移] [上移] [下移]
图4 显示调节按钮
５•９ 图形显示的缩放及移动
在图形显示窗下方有九个小按钮，自近镜窗开启／关闭按钮开始（仅在模拟或加工态下有效），其余依次为放大、缩小、左移、右移、上移、下移，可根据需要选用这些功能，调整在显示窗口中图形的大小及位置。
具体操作可用鼠标器点取相应的按钮，或直接按Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７键。
５•１０ 代码的显示、编辑、存盘和倒置
用光标点取显示窗右上角的【显示切换标志】（或‘Ｆ１０’键），显示窗依次为图形显示、相对坐标显示、代码显示（模拟、加工、单段工作时不能进入代码显示方式）。
在代码显示状态下用光标点取任一有效代码行（代码意义参阅“人工编程”）。该行即点亮，系统进入编辑状态，显示调节功能钮上的标记符号变成：Ｓ、Ｉ、Ｄ、Ｑ、↑、↓，各键的功能变换成：
Ｓ ── 代码存盘
Ｉ ── 代码倒置（倒走代码变换）
Ｄ ── 删除当前行（点亮行）
Ｑ ── 退出编辑态
↑ ── 向上翻页
↓ ── 向下翻页
在编辑状态下可对当前点亮行进行输入、删除操作（键盘输入数据）。
编辑结束后，按Ｑ键退出，返回图形显示状态。
５•１１ 功能设置
用光标点取参数窗标志【ＯＰＥＮ】，（或按’Ｏ‘键）屏幕上打开参数窗，可见如下参数：
机床参数 MACH。
DATA──参见“机床参数设置”
步距 STEP(10) * ──设置拖板点动按钮的步数。用光标点取灰色窗口，依次出现＊、０、１、２、３。其意义分别为：
＊──按钮按下，电机连续运转，直至按钮释放。
０──按钮按一次，电机运转１步。
１──按钮按一次，电机运转１０步。
２──按钮按一次，电机运转１００步。
３──按钮按一次，电机运转１０００步。
点动 MANUAL XY ──设置拖板点动按钮的轴系。
用光标点取其灰色窗口，依次为ＸＹ、ＵＶ，其意义为：
ＸＹ──点动按钮，控制ＸＹ方向电机。
ＵＶ──点动按钮，控制ＵＶ方向电机。
定位 LOCATION XOY ──设置定位方式。
用光标点取其灰色窗口，依次为XOY Xmax Xmin Ymax Ymin，其意义为：
XOY ──型腔中心定位
Xmax ──＋Ｘ方向定位
Xmin ──－Ｘ方向定位
Ymax ──＋Ｙ方向定位
Ymin ──－Ｙ方向定位
三维MODEL —— 加工轨迹的三维造型功能。
可选择‘YES’或‘NO’(详见‘控制台插补轨迹三维造型功能’)。
间隙 GapVolt Wave ──加工间隙的显示方式选择。
用光标点取其灰色窗口，。收起
