一、前言
线切割能加工各种窄槽、小凹圆角，对硬度不敏感、特别适合淬火后加工，并且成本低、操作方便，故在加工行业中是一种不可缺少的工艺手段。近年来线切割机床也迅速发展，控制系统也逐渐与世界接轨，G代码的控制系统逐渐成为主流，但在一些低端产品，尤其是老式机床中，3B格式的控制系统却几乎一统天下，我们厂是汽车模具专业生产厂，目前就有多台老式快走丝线切割机床。虽然我厂也有先进的慢走丝机床，但因快走丝机床加工成本低，对环境要求也低，所以一直是线切割工段的主力。
最初，我们编线切割程序是在autocad中用一个二次开发程序编制，后来单位上了UG，但UG常用的后置处理没有3B代码格式，我们就把UG的线条转换到 Auto CAD中，常常因为两种软件衔接不好而反复调整，费时费力，我们斥巨资购买的UG软件无法发挥其做线切割的强大功能。后来随着对UG的深入了解，发现也能处理出3B格式来，下面就介绍一下，希望能对大家有所启迪。
二、3B代码的编程规则
1．3B代码的格式为：B x B y B j G Z ，B为分割符号，x，y，j为数值，以微米为单位。j为计数长度，G 为计数方向，Z 为加工指令。
2．加工指令共有12种。
a．加工直线时，以起点为坐标原点，终点在坐标轴上时，x、y值为零，计数长度j为线段长度，按X+，X-，Y+，Y-，四半轴计数方向与加工指令分别为，GX L1，GY L2，GX L3，GY L4。
b．加工直线时，以起点为坐标原点，终点在各象限内时，x，y为终点相对起点坐标值，可同比例放大或缩小，计数长度j为线段在计数方向的投影长度，按终点在1、2、3、4象限，加工指令分别为L1、L2、L3、L4。各象限以45度线分割后，终点贴近X轴，则计数方向为GX，反之为GY。
c．加工圆弧时，加工圆弧时x，y为起点相对于圆心的坐标值，圆弧起点相对圆心在1、2、3、4象限时，顺时针圆弧分别为SR1、SR2、SR3、SR4，逆时针圆弧分别为NR1、NR2、NR3、NR4。各象限以45度线分割后，终点贴近X轴，则计数方向为GY，反之为GX。
例：
图1
三、分析
UG 在后置处理为G代码程序时有直线（G01）、顺时针圆弧(G02)、逆时针圆弧(G03)几种格式，如果能编写一段代码将直线及圆弧按3B格式分类计算，那么处理成3B格式就容易了。
为方便介绍，将每一步的终点坐标为X、Y，起点也就是上一步终点为X0、Y0，圆心点Xc，Yc。
图2
区域划分：
1．直线运动时，终点相对于起点在X+半轴的条件为：X>X0，Y=Y0，计数长度为：|X-X0|，指令为：GX L1;
同理X负半轴: 条件X<X0，Y=Y0， 计数长度|X-X0|，GX L3;
Y正半轴: 条件X=X0，Y>Y0， 计数长度|Y-Y0|，GY L2;
Y负半轴: 条件X=X0，Y<Y0， 计数长度|Y-Y0|，GY L4;
2．直线运动不在坐标轴上时，按如图2所示划分为8区域：
1/8区：条件X>X0，Y>Y0，|X-X0|>=|Y-Y0|，计数长度|X-X0|，指令GX L1;
2/8区：条件X>X0，Y>Y0，|X-X0|<|Y-Y0|，计数长度|Y-Y0|，指令 GY L1;
3/8区：条件X<X0，Y>Y0，|X-X0|<|Y-Y0|，计数长度|Y-Y0|，指令 GY L2;
4/8区：条件X<X0，Y>Y0，|X-X0|>=|Y-Y0|，计数长度|X-X0|，指令GX L2;
5/8区：条件X<X0，Y<Y0，|X-X0|>=|Y-Y0|，计数长度|X-X0|，指令GX L3;
6/8区：条件X<X0，Y<Y0，|X-X0|<|Y-Y0|，计数长度|Y-Y0|， 指令GY L3;
7/8区：条件X>X0，Y<Y0，|X-X0|<|Y-Y0|，计数长度|Y-Y0|， 指令GY L4;
8/8区：条件X>X0，Y<Y0，|X-X0|>=|Y-Y0|，计数长度|X-X0|，指令GX L4;
3．圆弧划分较为麻烦：
按方向，分为顺时针，逆时针；按起点象限分为1、2、3、4象限，按终点分图2所示的8区域。下面仅以逆时针，起点在1象限的圆弧加以分析：
1/8区：(优弧)条件Y>Y0，计数长度|Y-Y0|，指令GY NR1;
（劣弧）条件Y<=Y0，计数长度4R-|Y-Y0|，指令GY NR1;
2/8区：(优弧)条件X<X0，计数长度|X-X0|，指令GX NR1;
(劣弧)条件X>=X0，计数长度4R-|X-X0|，指令GX NR1;
3/8区：计数长度|X-X0|，指令GX NR1;
4/8区：计数长度2R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|，指令GY NR1;
5/8区：计数长度2R-|Y0-Yc|+|Y-Yc|，指令GY NR1;
6/8区：计数长度2R+|X0-Xc|-|X-Xc|，指令GX NR1;
7/8区：计数长度4R-|X0-Xc|-|X-Xc|，指令GX NR1;
8/8区：计数长度4R-|Y0-Yc|-|Y-Yc|，指令GY NR1;
起点在2、3、4象限的圆弧以及顺时针圆弧同理。
四、实施
先看看UG后处理的构成，UG后处理主要由两个文件组成，*.DEF与*.TCL。前者主要定义了一些格式，后者主要定义了一些运算，我们所要加的程序代码就在后者中。
打开*.TCL，找到程序段proc MOM_linear_move { } { ……}，直线运动的运算就在该段内运算，圆弧运动在程序段proc MOM_circular_move { } { ……}中。UG后处理中定义了一些变量，mom_prev_pos为前一点坐标，即起点坐标，mom_pos为终点坐标，mom_pos_arc_center为圆弧运动的圆心点坐标，mom_arc_radius为圆弧半径值，mom_arc_direction为圆弧旋转方向，等等，可从post builder 中查得。
由于UG在运算时按允差计算，并进行四舍五入，在判断相等时不要用相等，而是判断差值小于允差。
有了这些准备，就可以动手编程序了。当然也可以利用post builder做一个用户自定义指令，但核心内容不变，仍需自己编写。限于篇幅，仅示例直线运动的一部分。
global mom_l_code 自定义变量其值为：1，2，3，4
global mom_gxy 自定义变量其值为：X，Y
global mom_ba 自定义变量，第一个B 的值，即第二部分介绍的x值
global mom_bb 自定义变量，第二个B 的值，即y值
global mom_bc 自定义变量，计数长度，即j值
global mom_pos 终点变量
global mom_prev_pos 起点变量
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正半轴
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负半轴
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正半轴
……
} else {
# Y 负半轴
……
}
} 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)-$mom_prev_pos(1))} {
# 终点在第1/8区域
set mom_bc abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))
set mom_gxy X
set mom_l_code 1
} else {
# 终点在第2/8区域
set mom_bc abs($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)-$mom_prev_pos(0))}{
# 终点在第3/8区域
……
# 终点在第8/8区域
} else {
set mom_bc abs($mom_pos(0)-$mom_prev_pos(0))
set mom_gxy X
set mom_l_code 4
}
}
}
其他部分略。
五、结束语
如图2所示的图形由ug后处理出的程序如下所示，我厂的线切割需手工输入，为方便程序阅读，加入了坐标值，如果为自动传输，略加修改即可。
