數控銑床編程實例

實例一

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毛坯為70㎜×70㎜×18㎜板材，六面(mian)已粗加工過，要求數(shu)控(kong)銑出如(ru)圖(tu)2-23所示的(de)槽，工件(jian)材料為45鋼。

根據(ju)圖樣要求(qiu)、毛坯及前道(dao)工(gong)序加(jia)(jia)工(gong)情況(kuang)，確定工(gong)藝(yi)方案及加(jia)(jia)工(gong)路線：

以(yi)已加工(gong)過的(de)底面為定位基準(zhun)，用通用臺(tai)虎鉗夾緊(jin)工(gong)件前后兩側面，臺(tai)虎鉗固定于銑床工(gong)作臺(tai)上。

工步順序：①銑刀先走兩個圓軌跡，再用左刀具半徑補償加工50㎜×50㎜四角倒圓的正(zheng)方形。②每次切深為2㎜，分(fen)二次加工完。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用XKN7125型數控(kong)立式(shi)銑(xian)床。

選擇刀具：現采用φ10㎜的平底立銑刀，定義為(wei)T01，并(bing)把該(gai)刀具(ju)的直徑輸入刀具(ju)參(can)數表中(zhong)。

確定切削(xue)用(yong)(yong)量：切削(xue)用(yong)(yong)量的具體數值應根(gen)據該(gai)機床性能、相(xiang)關的手冊并結(jie)合(he)實際經驗確定，詳見加工程(cheng)序。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平面內(nei)確定以(yi)工件中心為(wei)工件原點(dian)，Z方向(xiang)以(yi)工(gong)件表面為工(gong)件原(yuan)點，建立工(gong)件坐(zuo)標(biao)系，如圖(tu)2-23所(suo)示。

采用(yong)手(shou)動對(dui)刀方法（操(cao)作與(yu)前面介紹的數控銑床對(dui)刀方法相(xiang)同）把點O作為(wei)對刀(dao)點。

編寫程序(xu)：按該機床規定的指(zhi)令(ling)代(dai)碼和程序(xu)段(duan)格式(shi)，把(ba)加工零件的全(quan)部工藝過程編寫成程序(xu)清單。

考慮到加工圖示的槽，深為4㎜，每(mei)次切(qie)深為(wei)2㎜，分二(er)次加工完，則為編(bian)程(cheng)方便(bian)，同時(shi)減少指令(ling)條數，可采用(yong)子程(cheng)序。

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該工件的加工程序如下（該程序用于XKN7125銑(xian)床(chuang)）：

N0010 G00 Z2 S800 T1 M03

N0020 X15 Y0 M08

N0030 G20 N01 P1.-2；調一次子程序，槽深為2㎜

N0040 G20 N01 P1.-4；再調一次子程序，槽深為4㎜

N0050 G01 Z2 M09

N0060 G00 X0 Y0 Z150

N0070 M02；主程序結(jie)束

N0010 G22 N01；子程(cheng)序開(kai)始(shi)

N0020 G01 ZP1 F80

N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0

N0040 G01 X20

N0050 G03 X20 YO I-20 J0

N0060 G41 G01 X25 Y15 ；左刀補銑四角倒圓的正方形

N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0

N0080 G01 X-15

N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10

N0100 G01 Y-15

N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0

N0120 G01 X15

N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10

N0140 G01 Y0

N0150 G40 G01 X15 Y0；左刀補取消

N0160 G24；主程(cheng)序結(jie)束

實例二

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毛坯為120㎜×60㎜×10㎜板材(cai)，5㎜深的外輪(lun)廓已粗加工(gong)過，周邊留2㎜余量(liang)，要(yao)求加工出(chu)如(ru)圖2-24所示的外輪(lun)廓及φ20㎜的(de)孔。工件材料為(wei)鋁。

根據圖樣要求、毛坯及(ji)前道工序加工情況，確定工藝方案及(ji)加工路線：

以底面為定位基準，兩側用壓板壓緊(jin)，固定于銑床工作(zuo)臺上。

工步順序：①鉆孔φ20㎜。②按O’ABCDEFG線路銑削輪廓(kuo)。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用華中Ⅰ型（ZJK7532A型(xing)）數控(kong)鉆銑床。

選擇刀具：現采用φ20㎜的鉆頭，定義(yi)為T02,φ5㎜的(de)平底立銑刀(dao)，定(ding)義為T01，并(bing)把該刀(dao)具的直徑輸入刀(dao)具參(can)數表中。由于華中Ⅰ型數控鉆銑床(chuang)沒(mei)有自動換刀(dao)功能，按照零件加工要求，只能手動換刀(dao)。

確定切(qie)削用量：切(qie)削用量的具體數(shu)值應根據該機床性能、相(xiang)關的手冊并(bing)結(jie)合實際(ji)經驗(yan)確定，詳見加工程(cheng)序。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平(ping)面內確定以(yi)0點(dian)為工件原(yuan)點(dian)，Z方向以工(gong)件(jian)表面為工(gong)件(jian)原點，建立工(gong)件(jian)坐標系，如圖(tu)3-24所示。

采用手動對刀方法(fa)把0點作為(wei)對刀點。

編寫程序：（用于華中I型(xing)銑床(chuang)）按該(gai)機(ji)床規定的(de)指令代碼和(he)程(cheng)序段(duan)格(ge)式，把(ba)加工零(ling)件的(de)全部工藝過程(cheng)編寫成程(cheng)序清單。

該工件的加工程序如下：

加工φ20㎜孔程(cheng)序(手工安(an)裝好φ20㎜鉆頭)%1337

N0010 G92 X5 Y5 Z5；設置對(dui)刀點(dian)

N0020 G91；相對坐標編程

N0030 G17 G00 X40 Y30 ；在XOY平面內加工

N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150；鉆孔循環

N0050 G00 X5 Y5 Z50

N0060 M05

N0070 M02

銑輪廓程序(手工(gong)安裝好ф5㎜立銑刀(dao),不(bu)考(kao)慮刀具長度補(bu)償)%1338

N0010 G92 X5 Y5 Z50

N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01

N0030 G01 X5 Y-10 F150

N0040 G01 Y35 F150

N0050 G91

N0060 G01 X10 Y10 F150

N0070 G01 X11.8 Y0

N0080 G02 X30.5 Y-5 R20

N0090 G03 X17.3 Y-10 R20

N0100 G01 X10.4 Y0

N0110 G03 X0 Y-25

N0120 G01 X-90 Y0

N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10

N0140 G40

N0150 M05

N0160 M30

看了(le)(le)上面的(de)例子，我們對普(pu)通的(de)指令有了(le)(le)了(le)(le)解，但是跟高(gao)級(ji)語(yu)(yu)言(yan)比較，其功能顯得薄弱，為了(le)(le)與高(gao)級(ji)語(yu)(yu)言(yan)相匹(pi)配(pei)，特地介紹宏指令。通過使用(yong)宏指令可以進(jin)行算術運(yun)算，邏輯運(yun)算和(he)函數的(de)混合運(yun)算，此外，宏、程(cheng)序(xu)還提供了(le)(le)循環語(yu)(yu)句，分支語(yu)(yu)句和(he)子程(cheng)序(xu)調(diao)用(yong)語(yu)(yu)句。

在宏語句中：

變量：#0--#49是當前(qian)局部變量，#50--#99是全局局部變量。

常量：PI，TRUE（真），FALSE（假）

算術運算符：+，-，*，/

條件運算符：EQ“=”，NE“！=”,GT“>”,GE“>=”,LT“<”,LE“<=”

邏輯運算符：AND,OR, NOT

函數：SIN[]，COS[]，TAN[]，ATAN[]，ATAN2[]，ABS[]，INT[]，SIGN[]，SQRT[]，EXP[]

表達式：用(yong)運算符(fu)連接起來的常量，宏變(bian)量構成表達式。

例如：100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

賦值語句：宏變量=表達(da)式。

例如：#2=100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

條件判別語句：IF，ELSE，ENDIF

格式：IF條件表達式| ELSE |ENDIF

循環語句：WHILE，ENDW

格式：WHILE 條件表達式

ENDW

下面就(jiu)以宏指令編程為例，做兩個(ge)練習(xi)。

實例三

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毛坯為150㎜×70㎜×20㎜塊料，要求銑出如(ru)圖2-25所(suo)示的橢球面，工件材料(liao)為蠟(la)塊。

根(gen)據(ju)圖樣(yang)要求(qiu)、毛坯及(ji)前(qian)道工(gong)(gong)序(xu)加(jia)工(gong)(gong)情況，確(que)定工(gong)(gong)藝方案及(ji)加(jia)工(gong)(gong)路(lu)線：

以底面(mian)為主(zhu)要定位基準，兩側(ce)用壓板壓緊(jin)，固定于銑床工作臺上(shang)。

加工路線：Y方(fang)向以行距(ju)小于球頭銑刀逐步行切形成橢球形成。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用華中Ⅰ型（ZJK7532A型）數(shu)控(kong)鉆銑床。

選擇刀具：球頭銑刀大小f6mm。

確定(ding)切削(xue)用(yong)量：切削(xue)用(yong)量的具(ju)體(ti)數值(zhi)應根據該機床性能(neng)、相關的手冊并結合實際(ji)經驗確定(ding)，詳見加(jia)工程序。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平面內(nei)確定以工件中(zhong)心為工件原點，Z方向以工件表面(mian)為工件原點，建(jian)立工件坐標系，如圖(tu)2-25所示。

采用手(shou)動對刀方法把0點作為(wei)對刀點。

編寫程序（用于華中I型銑(xian)床）：按該機床規定的指令代碼(ma)和程(cheng)(cheng)序段格式，把加工(gong)零件(jian)的全(quan)部工(gong)藝過程(cheng)(cheng)編寫(xie)成(cheng)程(cheng)(cheng)序清單。

該工件的加工程序如下：

%8005（用(yong)行切(qie)法(fa)加(jia)工橢園臺(tai)塊，X，Y按行距(ju)增量(liang)進給）

#10=100；毛坯X方向長(chang)度

#11=70；毛坯Y方向長度

#12=50；橢(tuo)圓長軸

#13=20；橢(tuo)圓(yuan)短軸

#14=10；橢園臺高度

#15=2 ；行距步長(chang)

G92 X0 Y0 Z[#13+20]

G90G00 X[#10/2] Y[#11/2] M03

G01 Z0 X[-#10/2] Y[#11/2]

G17G01 X[-#10/2] Y[-#11/2]

X[#10/2]

Y[#11/2]

#0=#10/2

#1=-#0

#2=#13-#14

#5=#12*SQRT[1-#2*#2/#13/#13]

G01 Z[#14]

WHILE #0 GE #1

IF ABS[#0] LT #5

#3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]]

IF #3 GT #2

#4=SQRT[#3*#3-#2*#2]

G01 Y[#4] F400

G19 G03 Y[-#4] J[-#4] K[-#2]

ENDIF

ENDIF

G01 Y[-#11/2] F400

#0=#0-#15

G01 X[#0]

IF ABS[#0] LT #5

#3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]]

IF #3 GT #2

#4=SQRT[#3*#3-#2*#2]

G01 Y[-#4] F400

G19 G02 Y[#4] J[#4] K[-#2]

ENDIF

ENDIF

G01 Y[#11/2] F1500

#0=#0-#15

G01 X[#0]

ENDW

G00 Z[#13+20] M05

G00 X0 Y0 M02

實例四

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毛坯200㎜×100㎜×30㎜塊料(liao)，要求(qiu)銑(xian)出(chu)如圖2-26所示(shi)的四棱臺(tai)，工(gong)件材料(liao)為蠟塊(kuai)。

掌握數(shu)控(kong)編程基(ji)(ji)本方法并在此基(ji)(ji)礎上有(you)更大的(de)提高，必須進行大量的(de)編程練習和(he)實(shi)際(ji)操作(zuo)，在實(shi)踐中積(ji)累(lei)豐富(fu)的(de)經驗。

編程前，要做大量的準備工作，如：了(le)解數(shu)控機床的性能和規格；熟悉數控系統的功能(neng)及操作(zuo)；加強工藝(yi)(yi)、刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)和夾(jia)具(ju)(ju)(ju)知識的學習，掌握(wo)工藝(yi)(yi)編制技術，合理選擇刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)、夾(jia)具(ju)(ju)(ju)及(ji)切削用量等，將工藝(yi)(yi)等知識融入程序(xu)，提高程序(xu)的質(zhi)量；養成良好的編程(cheng)習慣和風(feng)格，如程(cheng)序(xu)中要使用程(cheng)序(xu)段號、字與字之間要有空格、多(duo)寫注(zhu)釋語句等，使程(cheng)序(xu)清晰(xi)，便于(yu)閱讀和修改；編程時(shi)盡(jin)量使用分(fen)支語句、主(zhu)(zhu)程序(xu)及宏功能指令，以減少主(zhu)(zhu)程序(xu)的長(chang)度。

具體(ti)加工工藝和裝夾方法和其(qi)余各題(ti)一(yi)樣，這(zhe)里略(lve)。

程序如下：（用于(yu)華中I型銑床）

%1978

#10=100底平面EF的長度，可根(gen)據(ju)加工要求任定

#0=#10/2；起(qi)刀點的橫座標(biao)（動點）

#100=20；C點的橫座標(biao)

#1=20；C點和G點的縱向距(ju)離

#11=70；FG的長度

#20=-#10/2；E點的橫座標

#15=3；步長

#4=16 ；棱臺高

#5=3 ；棱臺(tai)底面(mian)相對于Z=0平面的(de)高度

#6=20；C點的(de)縱(zong)座標

G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2]；MDI對(dui)刀點Z向距毛坯上表面距離(li)

G00 X0 Y0

G00 Z[#4+10] M03

G01 X[#0] Y[#11/2] Z[#5]；到G點

WHILE #0 GE #20；銑(xian)棱臺(tai)所在的(de)凹槽

IF ABS[#0] LE #100

G01 Y[#1] F100

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#0] Y[-#1] Z[#5]

Y[-#11/2]

ENDIF

G01 Y[-#11/2] F100

#0=#0-#15

G01 X[#0]

IF ABS[#0] le #100

G01 Y[-#1]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#0] Y[#1] Z[#5]

Y[#11/2]

ENDIF

G01 Y[#11/2]

#0=#0-#15

G01 X[#0]

ENDW

G01 Z[#4+20]

X0 Y0

X[#1] Y[#1] Z[#5]

WHILE ABS[#6] LE #1；銑棱臺斜面

#6=#6-#15

G01 Y[#6]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[-#1] Y[-#6] Z[#5]

G01 Y[-#6+#15]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#1] Y[#6] Z[#5]

ENDW

G00 Z[#4+20]

G00 X0 Y0

M05

M30