摘要：针对表面形状复杂的工艺品图案加工问题，具体讨论了利用 CAXA 线切割软件对图形进行矢量化处理，得到相应的轮廓曲线，然后生成 HL 线切割系统能够识别的 3B 程序，导入到线切割机床，最后对线切割机床进行对刀操作，完成零件的加工。

     关键词：矢量化3B 代码线  切割对刀

     引言

    日常生活中有很多表面形状复杂的工艺品图案，如心形、五角星、生肖图案、图腾图案等。这些图案图形较为复杂，零件厚度薄，轮廓加工质量要求较高。通常，用电火花线切割机床切割是加工该类零件的最佳方法之一。电火
花线切割主要是利用移动的细金属导线（钼丝）作电极，在线电极和工件之间加上脉冲电压，利用脉冲放电来火花放电，利用热能腐蚀金属表面，使工件材料局部熔化或气化，从而实现对工件材料的电蚀切割加工。对于此类零
件加工，一般采用如下步骤进行。

    1 、图纸获取

   
    加工图案首先需要有相应的图形或图纸，然后进行适当的处理才能够进行线切割加工。图形获取有两种方法，如图 1。

    （1）制图软件绘制。对于简单图形（如五角星图案），采用机械软件 AutoCAD 或者国产软件 CAXA 电子图版进行图案的绘制。绘制时需要注意，为了更好的生成线切割程序，尽量将图形处理成封闭图形。因 HL 线切割系统只
识别 DAT/DXF 格式文件，对于 AUTOCAD 文件，默认文件保存格式为 DWG，选择“文件 - 另存为 - 文件类型中选择 AUTOCAD2000.dxf(或者更低版本)”。对于 CAXA 电子图板文件，默认文件保存格式为 EXB，选择“文件 -DXF/DWG批转换器 - 设置”进行转换，如图 2、图 3。

      图 2 AutoCAD 中 DXF 文件保存

      图 3 CAXA 电子图版 EXB文件转换为 DXF 文件

     （2）对于稍复杂零件或者平面图案来说(如工艺品图案)，采用制图软件绘制过度复杂，可采用矢量化工具（如CAXA 线切割）得到图纸。CAXA 线切割的位图矢量化功能可以将 BMP 等格式的图形文件进行矢量化处理，生成可用于加工编程的轮廓线。该功能解决了实物、美术画、美术字等各种有实物无尺寸图案的加工编程难题，原先一些难以加工甚至不能加工的零件，可以通过扫描仪将图片或实物转换为图像输入，利用位图矢量化处理，生成矢量图，并生成加工代码，便能极为便利地对其进行编程和加工，减轻了编程的难度，提高了生产的效率和质量。以工艺品图案为例，尽量寻找背景对比度大的图案，如果图案为彩色或对比度较低图案，可采用 PS 软件进行抠图，并将文件保存为 BMP 位图格式，获得图片后，打开CAXA 线切割软件，选择“绘制 - 高级曲线 - 位图矢量化-矢量化”，选择图片。可以直接进行矢量化处理的图形文件主要有 BMP、GIF、JPG、PNG、PCX 格式，其他格式的文件需要转换成以上几种格式文件后再进行矢量化。

      在系统弹出的矢量化菜单中，进行适当选择。选择描亮色域边界。系统提供三种背景选项，描暗色域边界、描亮色域边界和指定临界灰度值。当图像颜色比背景颜色，选择“描暗色域边界”；当图像颜色比背景颜色浅时，选择“描亮色域边界”；临界灰度值可由系统取得的位图灰度平均值，选择“指定临界灰度值”。选择拟合方式圆弧拟合。系统提供两种拟合方式，直线拟合生成的轮廓只包含直线；圆弧拟合产生的轮廓由圆弧和直线组成。两种拟合方式均能保证拟合精度，圆弧拟合优点在于生成的图形比较光滑、线段少，因此生成的加工代码也较少。选择精细拟合精度。拟合精度越高轮廓形状就越精细，但并不是精度越高就越好，需要根据使用情况的精度要求等方面来选择，精度选得过低会使轮廓形状出现较大偏差，精度选得过高，生成的轮廓可能会出现较多的锯齿。

     图像实际宽度可选择默认设置。若图像过大，可先用矩形限定大小，利用放缩及移动命令将图形放入。完成矢量化功能后，位图多了蓝色边线，如图 4。

图 4

     选择“绘制 - 高级曲线 - 位图矢量化 - 清除位图”，得到相应的图形。2 3B 代码生成利用 CAXA 线切割软件生成 3B 代码导入机床中。选择“线切割 - 轨迹生成”，在线切割轨迹生成参数表中设定符合机床的参数，选择“线切割 - 生成 3B 代码”，拾取相应加工轨迹，生成对应 3B 代码，如图 5、图 6。

      3 、线切割机床加工

     首先在 U 盘里，建立 WSNCP 文件夹（此文件夹为 HL系统可识别文件夹，所有 3B 文件、DXF 文件都需放入此文件夹才可读取）。

  
     启动机床电脑前，插好 U 盘，系统启动进入设置时，选择 2.USB，进入 HL 系统后，选择“绘图编程 - 数据程序- 载入代码 -F4 调盘”，选择对应 3B 文件，选择“退回 -文件另存为”，F4 调盘选择 D 盘（此盘为线切割内部自带虚拟盘，用来存储加工用 dxf 文件及 3B 文件）。完成文件另存为后，选择“绘图编程 - 数据程序 - 代码存盘”，此时代码会以上步文件名保存。退出系统，选择“加工 #1- 切割”，选择相应 3B 文件。

     4 、线切割对刀

     按下 F12 键解除电脑对机床的进给锁定，按下 F11 键启动高频，调整机床减小电流，打开冷却液，将电极丝进行手摇移动靠近工件，以刚好产生电火花为准，此时线切割机床完成对刀操作。按下 F12 键进行机床机床锁定，按下 F1 开始自动加工。

    5 、结论

    对工艺图案进行加工时需要采取以下几个步骤：
 
    （1）选择高对比度图案，并保存成 BMP 等格式；
    （2）导入 CAXA 线切割软件中，进行矢量化处理，并对非封闭图形进行修正；
    （3）利用 U 盘导入到机床中，需要先另存文件然后代码存盘。

     本文主要是讨论了复杂工艺品图案的线切割编程加工方法，利用 CAXA 线切割对位图矢量化处理，生成矢量图，并生成加工代码，便能极为便利地对图形进行编程和加工，减轻了编程的难度，提高了生产的效率和质量，扩大了电火花线切割加工方式的应用范围。