數控銑床編程實例
實例一
毛坯為70㎜×70㎜×18㎜板材,六(liu)面已粗加工過,要(yao)求數控銑(xian)出如圖(tu)2-23所(suo)示(shi)的槽,工件(jian)材料為45鋼。
根據圖樣要求(qiu)、毛坯(pi)及前道工序加工情況,確定工藝方案及加工路線:
以(yi)已(yi)加工過的底(di)面(mian)為定位基準(zhun),用通用臺(tai)虎鉗夾(jia)緊工件前后兩(liang)側面(mian),臺(tai)虎鉗固定于(yu)銑(xian)床工作臺(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㎜四角倒圓的正方形。②每次切深為(wei)2㎜,分二次(ci)加工完(wan)。
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)立式銑床。
選擇刀具:現采用φ10㎜的平底(di)立銑刀,定義(yi)為T01,并(bing)把(ba)該刀具(ju)的直徑輸入刀具(ju)參數(shu)表中(zhong)。
確定切削(xue)用量:切削(xue)用量的具體數值應根據(ju)該機床性能、相關的手冊(ce)并結合實際經(jing)驗確定,詳見加工程序。
確定工件坐標系和對刀點:在XOY平面內確定以工件中心為工件原點,Z方向(xiang)以工件表面為工件原點,建立工件坐標系,如圖2-23所(suo)示。
采用手動對刀(dao)方法(操作與前面(mian)介(jie)紹的數控銑(xian)床對刀(dao)方法相同)把(ba)點O作為對(dui)刀(dao)點。
編寫(xie)程序(xu):按該機床規(gui)定(ding)的(de)指(zhi)令代碼和(he)程序(xu)段格式,把加工(gong)零(ling)件的(de)全部工(gong)藝過程編寫(xie)成程序(xu)清(qing)單。
考慮到加工圖示的槽,深為4㎜,每次切深為2㎜,分二次加工(gong)完,則為編程方便,同(tong)時減少指令條數,可采用子程序。
該工件的加工程序如下(該程序用于XKN7125銑床):
N0010 G00 Z2 S800 T1 M03
N0020 X15 Y0 M08
N0030 G20 N01 P1.-2;調一次(ci)子(zi)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(zhu)程序結束
N0010 G22 N01;子程序開(kai)始
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(zuo)刀補銑四角倒圓的正方(fang)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(zuo)刀補取消(xiao)
N0160 G24;主程序(xu)結束
實例二
毛坯為120㎜×60㎜×10㎜板材(cai),5㎜深(shen)的(de)外輪廓已(yi)粗加工過,周邊(bian)留2㎜余量(liang),要(yao)求加工(gong)出(chu)如圖2-24所示(shi)的外輪廓及φ20㎜的孔。工(gong)件材料為鋁。
根據圖樣要求(qiu)、毛(mao)坯及(ji)前道工序加工情(qing)況,確(que)定工藝方案及(ji)加工路(lu)線:
以底面為定位基(ji)準,兩(liang)側(ce)用壓(ya)(ya)板壓(ya)(ya)緊,固(gu)定于(yu)銑床工作(zuo)臺上。
工步順序:①鉆孔φ20㎜。②按O’ABCDEFG線路(lu)銑削輪(lun)廓。
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)控鉆銑床。
選擇刀具:現采用φ20㎜的鉆頭,定義為T02,φ5㎜的平底立銑刀,定義為T01,并把該刀(dao)具的直徑輸入(ru)刀(dao)具參數(shu)表中(zhong)。由于華中(zhong)Ⅰ型(xing)數(shu)控鉆銑床沒(mei)有自動換刀(dao)功能,按照零件(jian)加工(gong)要(yao)求,只能手動換刀(dao)。
確定(ding)切(qie)削(xue)用(yong)量:切(qie)削(xue)用(yong)量的具體數值應(ying)根據該(gai)機床性能(neng)、相關的手(shou)冊并結合實際經驗確定(ding),詳見加工程序(xu)。
確定工件坐標系和對刀點:在XOY平(ping)面內確定(ding)以(yi)0點為(wei)工(gong)件原點,Z方(fang)向(xiang)以工(gong)件表面(mian)為工(gong)件原點,建(jian)立工(gong)件坐標系(xi),如圖3-24所示。
采用手(shou)動(dong)對刀方法把0點作(zuo)為(wei)對刀點。
編寫程序:(用于華中I型銑床)按該機(ji)床規(gui)定的指令(ling)代碼和程序(xu)段格式(shi),把加工零件的全部工藝(yi)過程編寫成程序(xu)清單。
該工件的加工程序如下:
加工φ20㎜孔程序(手工安裝(zhuang)好φ20㎜鉆頭)%1337
N0010 G92 X5 Y5 Z5;設置對刀點
N0020 G91;相(xiang)對坐(zuo)標(biao)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(手工安(an)裝好ф5㎜立銑刀,不考(kao)慮刀(dao)具長度(du)補償(chang))%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
看了上面的例子,我們對普通(tong)的指(zhi)(zhi)令(ling)有了了解,但(dan)是(shi)跟高級(ji)(ji)語言(yan)比較,其功(gong)能顯得(de)薄(bo)弱,為了與(yu)高級(ji)(ji)語言(yan)相匹配,特地介(jie)紹(shao)宏指(zhi)(zhi)令(ling)。通(tong)過使(shi)用宏指(zhi)(zhi)令(ling)可以進行算(suan)術(shu)運(yun)算(suan),邏輯運(yun)算(suan)和函數的混合運(yun)算(suan),此外,宏、程(cheng)序還提供了循環語句,分支語句和子程(cheng)序調(diao)用語句。
在宏語句中:
變量:#0--#49是當前局部變量,#50--#99是全局(ju)局(ju)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(biao)達式(shi):用運算符連接起來(lai)的常量,宏變量構(gou)成表(biao)達式(shi)。
例如:100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]
賦值語句:宏變量=表達式。
例如:#2=100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]
條件判別語句:IF,ELSE,ENDIF
格式:IF條件(jian)表達式| ELSE |ENDIF
循環(huan)語句(ju):WHILE,ENDW
格式:WHILE 條件表(biao)達(da)式
ENDW
下面就以宏指令(ling)編程為例,做兩個練(lian)習。
實例三
毛坯為150㎜×70㎜×20㎜塊料,要求銑(xian)出如圖(tu)2-25所示的橢球面(mian),工件材料為蠟塊。
根據圖樣要求、毛坯及前道工(gong)序加(jia)工(gong)情況,確定(ding)工(gong)藝方案及加(jia)工(gong)路(lu)線:
以底面為主要定(ding)位基準,兩(liang)側(ce)用壓板壓緊(jin),固定(ding)于銑床工(gong)作臺(tai)上。
加工路線:Y方向以行距小于(yu)球頭銑刀(dao)逐步行切形(xing)成橢球形(xing)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)數控鉆銑床(chuang)。
選擇刀具:球頭銑刀大小f6mm。
確定切(qie)削(xue)用量(liang):切(qie)削(xue)用量(liang)的具(ju)體數值應根據該機(ji)床性能(neng)、相關的手冊并結(jie)合(he)實際經驗確定,詳(xiang)見加(jia)工程序(xu)。
確定工件坐標系和對刀點:在XOY平面(mian)內確定以工件(jian)中心為工件(jian)原點,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2-25所示。
采用手動對(dui)刀方法把0點作為對刀(dao)點。
編寫程序(用于華中I型(xing)銑床):按該機床規(gui)定(ding)的指令代碼(ma)和程(cheng)序段格式(shi),把加工(gong)零件的全部(bu)工(gong)藝過程(cheng)編寫成(cheng)程(cheng)序清單。
該工件的加工程序如下:
%8005(用行切法加工橢(tuo)園臺(tai)塊,X,Y按行距增量進給)
#10=100;毛坯(pi)X方向長度(du)
#11=70;毛坯Y方向(xiang)長(chang)度
#12=50;橢圓長(chang)軸
#13=20;橢圓短軸
#14=10;橢(tuo)園臺高度
#15=2 ;行距步長
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
毛坯200㎜×100㎜×30㎜塊料,要(yao)求銑出如圖2-26所示(shi)的四棱臺,工件材(cai)料為(wei)蠟(la)塊(kuai)。
掌握數(shu)控編程基本(ben)方法(fa)并在(zai)此基礎上有更大(da)(da)的(de)提高,必須進行大(da)(da)量(liang)的(de)編程練習(xi)和實際操作(zuo),在(zai)實踐中積累(lei)豐(feng)富(fu)的(de)經驗(yan)。
編程前,要做大量的準備工作,如:了解數控機床的性(xing)能和規(gui)格;熟悉數控系統的功(gong)能(neng)及操(cao)作;加強工(gong)藝(yi)、刀具(ju)(ju)和夾具(ju)(ju)知(zhi)識的學習,掌(zhang)握工(gong)藝(yi)編制技術,合理選擇刀具(ju)(ju)、夾具(ju)(ju)及切削用量(liang)等(deng),將工(gong)藝(yi)等(deng)知(zhi)識融入程序(xu),提高程序(xu)的質量(liang);養成良好的編程(cheng)習(xi)慣和(he)風格,如程(cheng)序(xu)中要(yao)使(shi)用程(cheng)序(xu)段號、字與字之間要(yao)有空格、多(duo)寫注釋語句等,使(shi)程(cheng)序(xu)清晰,便于(yu)閱讀(du)和(he)修改;編(bian)程(cheng)時盡量使用(yong)分支(zhi)語句、主程(cheng)序及宏功能指令,以減少主程(cheng)序的(de)長度。
具體加工(gong)工(gong)藝和(he)裝(zhuang)夾方法和(he)其余(yu)各題一樣,這里略(lve)。
程序如下:(用(yong)于華中I型銑床)
%1978
#10=100底平(ping)面EF的長(chang)度(du),可根據(ju)加(jia)工(gong)要求(qiu)任定
#0=#10/2;起刀點的橫座標(動點)
#100=20;C點的橫座(zuo)標
#1=20;C點和G點的(de)縱向距離
#11=70;FG的長度
#20=-#10/2;E點的橫座標
#15=3;步長
#4=16 ;棱臺(tai)高
#5=3 ;棱(leng)臺底面相對于Z=0平面的高度
#6=20;C點的縱(zong)座標
G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2];MDI對刀點Z向距(ju)毛坯上(shang)表面距(ju)離
G00 X0 Y0
G00 Z[#4+10] M03
G01 X[#0] Y[#11/2] Z[#5];到G點
WHILE #0 GE #20;銑棱臺所在的凹槽
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(leng)臺(tai)斜面(mian)
#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