數控銑床編程實例
實例一
毛坯為70㎜×70㎜×18㎜板材,六面已粗加工(gong)過,要求數控銑出如圖2-23所示的槽(cao),工件材料為45鋼。
根(gen)據(ju)圖樣要求(qiu)、毛坯及前(qian)道工序加(jia)工情況(kuang),確定工藝方案及加(jia)工路線:
以已加工過的底面(mian)為定位基準,用(yong)通用(yong)臺虎鉗夾緊工件前后(hou)兩側面(mian),臺虎鉗固定于(yu)銑床工作臺上。
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(mei)次切深為2㎜,分二次加工完。
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型數控立式銑床。
選擇刀具:現采用φ10㎜的(de)平底立銑刀,定義為T01,并(bing)把(ba)該刀具(ju)的直徑輸入刀具(ju)參(can)數表(biao)中。
確(que)定(ding)(ding)切削用(yong)量(liang):切削用(yong)量(liang)的具(ju)體(ti)數值應根據(ju)該機(ji)床性(xing)能、相關(guan)的手(shou)冊并結(jie)合實際(ji)經驗確(que)定(ding)(ding),詳見加工程(cheng)序。
確定工件坐標系和對刀點:在XOY平面內(nei)確定以工件中心(xin)為(wei)工件原點,Z方向以工件表(biao)面為工件原點,建立工件坐(zuo)標系,如圖2-23所示。
采(cai)用手動對刀方(fang)法(操作與前面介紹的數(shu)控銑床對刀方(fang)法相(xiang)同)把點(dian)O作為對刀點(dian)。
編寫(xie)(xie)程(cheng)序(xu):按(an)該(gai)機床規定(ding)的指令代碼(ma)和程(cheng)序(xu)段(duan)格式,把(ba)加工零件(jian)的全(quan)部工藝過程(cheng)編寫(xie)(xie)成程(cheng)序(xu)清(qing)單(dan)。
考慮到加工圖示的槽,深為4㎜,每次(ci)切深為2㎜,分二次(ci)加工(gong)完(wan),則為(wei)編(bian)程方便(bian),同時減少指令(ling)條數,可采用子(zi)程序(xu)。
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;調一次子程序,槽深為2㎜
N0040 G20 N01 P1.-4;再(zai)調一次子(zi)程(cheng)序,槽深為4㎜
N0050 G01 Z2 M09
N0060 G00 X0 Y0 Z150
N0070 M02;主程序結束
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 ;左刀(dao)補銑四角倒圓(yuan)的正方形(xing)
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(dao)補取消
N0160 G24;主程序(xu)結束
實例二
毛坯為120㎜×60㎜×10㎜板材,5㎜深的(de)外輪廓已粗加工過,周邊留2㎜余量,要求加工出(chu)如圖2-24所示(shi)的外輪廓(kuo)及φ20㎜的(de)孔。工件材料為鋁。
根據(ju)圖(tu)樣要求、毛(mao)坯及(ji)(ji)前道工序加(jia)工情況,確定工藝方案(an)及(ji)(ji)加(jia)工路(lu)線:
以底面為定位基準,兩側用壓板(ban)壓緊(jin),固定于銑床(chuang)工作臺(tai)上。
工步順序:①鉆孔φ20㎜。②按O’ABCDEFG線(xian)路銑削(xue)輪廓。
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)數控鉆(zhan)銑床(chuang)。
選擇刀具:現采用φ20㎜的鉆(zhan)頭,定義為T02,φ5㎜的平底立(li)銑刀,定(ding)義為T01,并(bing)把該(gai)刀(dao)(dao)具的直徑輸入刀(dao)(dao)具參數表中。由于華中Ⅰ型數控鉆銑床(chuang)沒有自(zi)動(dong)換刀(dao)(dao)功能,按照零件(jian)加(jia)工要求,只能手(shou)動(dong)換刀(dao)(dao)。
確(que)定(ding)切削用量(liang):切削用量(liang)的具體數(shu)值(zhi)應根(gen)據該機(ji)床(chuang)性(xing)能、相關的手冊并結(jie)合(he)實際經驗確(que)定(ding),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0點(dian)為工件原點(dian),Z方向以(yi)工件(jian)表面(mian)為工件(jian)原(yuan)點,建立工件(jian)坐(zuo)標系,如圖(tu)3-24所(suo)示。
采用手動對刀方(fang)法把0點(dian)作為對刀點(dian)。
編寫程序:(用于華中I型銑床)按該機床規定的指(zhi)令代碼和(he)程(cheng)序(xu)段格式,把加(jia)工零件的全部工藝過程(cheng)編(bian)寫成程(cheng)序(xu)清單。
該工件的加工程序如下:
加工φ20㎜孔(kong)程序(xu)(手工安裝好φ20㎜鉆頭)%1337
N0010 G92 X5 Y5 Z5;設置對(dui)刀點
N0020 G91;相對坐標編程
N0030 G17 G00 X40 Y30 ;在(zai)XOY平(ping)面內加工
N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150;鉆(zhan)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,不考(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)上面的(de)例子(zi),我們對普通的(de)指令有(you)了(le)了(le)解,但是跟(gen)高級(ji)語(yu)言比較,其功(gong)能顯得薄弱(ruo),為(wei)了(le)與高級(ji)語(yu)言相匹(pi)配,特(te)地介紹宏指令。通過(guo)使用宏指令可以進行(xing)算術運(yun)算,邏輯運(yun)算和(he)函數(shu)的(de)混合運(yun)算,此外,宏、程序(xu)還提供了(le)循環語(yu)句,分(fen)支語(yu)句和(he)子(zi)程序(xu)調(diao)用語(yu)句。
在宏語句中:
變量:#0--#49是當前局部變量,#50--#99是(shi)全局局部變量(liang)。
常量:PI,TRUE(真),FALSE(假(jia))
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(da)式:用運算符連接起來的常量,宏變量構成表達(da)式。
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條件表達式| ELSE |ENDIF
循環語句(ju):WHILE,ENDW
格式:WHILE 條件表達式
ENDW
下面就以(yi)宏(hong)指令編程(cheng)為例,做兩個練(lian)習。
實例三
毛坯為150㎜×70㎜×20㎜塊(kuai)料,要求銑出如圖2-25所示的(de)橢球面,工件材料為(wei)蠟塊。
根據圖樣(yang)要求(qiu)、毛(mao)坯及前道工(gong)(gong)序加(jia)工(gong)(gong)情(qing)況,確定工(gong)(gong)藝方案及加(jia)工(gong)(gong)路線:
以底面(mian)為主(zhu)要(yao)定位基(ji)準,兩側用壓(ya)板壓(ya)緊,固定于銑床(chuang)工作臺上。
加工路線:Y方向以行距小于(yu)球頭銑刀(dao)逐步行切形成橢(tuo)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)數控鉆銑床。
選擇刀具:球頭銑刀大小f6mm。
確(que)(que)定(ding)切削用(yong)量:切削用(yong)量的具體數值(zhi)應(ying)根據該機(ji)床(chuang)性能(neng)、相關的手冊并結(jie)合實際經驗(yan)確(que)(que)定(ding),詳見(jian)加工(gong)程(cheng)序。
確定工件坐標系和對刀點:在XOY平面內確(que)定以工件中心(xin)為工件原點,Z方(fang)向以工件(jian)表面為工件(jian)原點,建立工件(jian)坐(zuo)標系(xi),如(ru)圖2-25所(suo)示。
采用(yong)手動對刀方法把0點作為對刀點。
編寫程序(用于華中I型銑床):按該機(ji)床規定的指令代碼和程(cheng)(cheng)序段(duan)格式,把加工零件的全部工藝過(guo)程(cheng)(cheng)編寫成程(cheng)(cheng)序清(qing)單。
該工件的加工程序如下:
%8005(用(yong)行切法加工橢園臺塊,X,Y按行(xing)距(ju)增量(liang)進給)
#10=100;毛坯X方向長度(du)
#11=70;毛坯Y方(fang)向長度(du)
#12=50;橢圓(yuan)長軸
#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(kuai)料,要求銑出如(ru)圖2-26所示的四棱臺,工件材料為蠟(la)塊。
掌握數控(kong)編程基(ji)本(ben)方法并在此(ci)基(ji)礎上(shang)有更(geng)大(da)的(de)提高(gao),必須進行大(da)量的(de)編程練習和實際操作,在實踐中積(ji)累豐富(fu)的(de)經驗。
編程前,要做大量的準備工作,如:了解數控機(ji)床(chuang)的性(xing)能(neng)和規格;熟悉(xi)數控系(xi)統的功能及操(cao)作;加(jia)強工(gong)藝(yi)、刀具(ju)和夾具(ju)知識(shi)的學(xue)習,掌握工(gong)藝(yi)編制技術,合理選(xuan)擇刀具(ju)、夾具(ju)及(ji)切削用(yong)量等(deng),將工(gong)藝(yi)等(deng)知識(shi)融(rong)入程序,提(ti)高程序的質量;養成良好的編(bian)程習(xi)慣(guan)和(he)風格,如程序(xu)(xu)(xu)中要使(shi)用程序(xu)(xu)(xu)段號、字(zi)與(yu)字(zi)之間要有空格、多寫注釋語句(ju)等,使(shi)程序(xu)(xu)(xu)清晰,便(bian)于閱(yue)讀和(he)修(xiu)改(gai);編程(cheng)時盡量使用分支語句、主程(cheng)序及宏功(gong)能指(zhi)令,以減少(shao)主程(cheng)序的長度。
具體加工(gong)工(gong)藝和裝夾方法和其余(yu)各題一樣,這里略。
程序如下:(用于華中I型(xing)銑床)
%1978
#10=100底平面EF的長(chang)度,可根據加工(gong)要求任定(ding)
#0=#10/2;起刀點的橫座標(動點)
#100=20;C點的橫座標
#1=20;C點(dian)和G點的(de)縱向距離
#11=70;FG的長(chang)度(du)
#20=-#10/2;E點的橫座標
#15=3;步長(chang)
#4=16 ;棱臺高
#5=3 ;棱臺底面相(xiang)對于Z=0平面(mian)的高度
#6=20;C點的縱座標
G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2];MDI對刀點Z向距(ju)(ju)毛坯上表(biao)面(mian)距(ju)(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(xian)棱(leng)臺所在的(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