應用宏程序在數(shù)控銑床加工倒角圓角-常州鐵道高等職業(yè)技術學校

1、宏程序在輪廓倒圓角編程中的應用（常州鐵道高等職業(yè)技術學校江蘇，常州213011 ）趙太平摘 要：本文通過在立式加工中心上倒圓角加工的原理和過程的分析，確定了倒圓角編程要解決的關鍵問題，并結合實例分析了應用宏程序編制倒圓角編程的方法。關鍵詞：倒圓角；編程；宏程序圓角是零件輪廓常見的結構部分之一，在立式加工中心上采用立銃刀來加工零件輪廓圓角的用一般手工編程方法編制加工程序往往比較復雜，應用宏程序可以簡化編程。一、倒圓角加工的原理與過程如圖1所示，對于圓角園弧 AB的成形是通過折線擬合完成的。將園弧AB按一定規(guī)律進行等份，立銃刀切削刀尖在高度方向按要求下到每個等份點位置，然后按工件輪廓切削加工一周，

2、圓角就可加工完成。刀具的切削加工軌跡如圖 2的俯視圖所示，這樣根據(jù)加工精 度要求的需要，將園弧 AB的等份數(shù)不斷增加，折線就無限逼近園弧，達到加工要求。圖1圖2二、倒圓角編程要解決的關鍵問題分析在進行零件加工程序編制時，一般按零件實際輪廓編程，實際加工時，機床控制刀具走的是刀具中心軌跡， 編程軌跡與刀具中心軌跡必然存在位置偏差，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都具有刀具補償功能，加工時操作者在數(shù)控機床面板上將刀具半徑輸入到補償寄存器中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的刀具參數(shù)，自動使刀具軌跡相對于編程軌跡（零件輪廓軌跡）偏移一個刀具半徑，使刀具沿其中心軌跡運動，正確加工出工件輪廓。采用這種方法來編制倒圓角的加工程序，立銃刀

3、切削刀尖在高度方向每下降一個深度，將要按如圖2俯視圖所示的一條刀具切削軌跡的實際尺寸編制一段程序，一方面為了保證圓角部分的加工精度，圓角園弧將被劃分成很多等份，程序?qū)軣┈?，另一方面如果工件側面輪廓復雜的話，每條刀具切削軌跡節(jié)點坐標計算量將很大，使編程工作量大大增加， 甚至手工編程無法完成。如圖3所示每條刀具切削軌跡好象是把工件側面輪廓不斷等距偏移形成的。每條刀具中心軌跡與對應的刀具切削軌跡存在一定距離的偏差，在實際加工時，機床控制刀具走的是刀具中心軌跡。iil.lii刀具切削軌跡圖3如果按照工件側面輪廓的尺寸編程，并在半徑補償寄存器中輸入實際的銃刀半徑值r，加工出就是工件側面輪廓，若按照同

4、樣的工件側面輪廓的尺寸編程，但在半徑補償寄存器中輸入值為(一)，刀具實際半徑不變，實際加工時，刀具中心軌跡會向內(nèi)偏移,加工出的實際輪廓就是把工件側面輪廓小可以看出，按照同樣的工件側面輪廓的尺寸編程，通過改變補償寄存器中的半徑補償值，就可以得到不同的刀具切削軌跡。對于具備刀具半徑補償量可變量賦值的數(shù)控系統(tǒng)(如FANUC-Oi系統(tǒng))，倒圓角加工可以按照工件側面輪廓的尺寸編程，立銃刀切削刀尖在不同高度位置時的提供不同的半徑補償 值就可完成加工，程序大大簡化。關鍵是求出立銃刀在不同高度位置時的半徑補償量(r-)值，即求出刀具中心線與工件側面輪廓之間的距離L ( L1 ),如圖4所示。(a)凸圓角(b)

5、凹圓角凸圓角刀具切削刀尖到上表面的距離h和刀具中心線到工件側面輪廓距離L計算分別見公式1和公式2,凹圓角刀具切削刀尖到上表面的距離h和刀具中心線到工件側面輪廓距 離L計算分別見公式3和公式4,h = R R x cos a （式1）L = r R+ Rx sin a （式2）h1= R x sin a （式3）L1= r R x cos a （式4）（其中：R-圓角半徑，r-刀具半徑，a -角度變量）通過上述分析可以看出，在加工過程中刀具切削刀尖到上表面的距離h （ hl）和刀具中心線到工件側面輪廓距離L （L1）都隨著角度變量a變化而不斷改變，對于使用變量編程通常采用宏程序。三、宏程序在倒圓

6、角編程中應用舉例編制用16 mm的立銃刀加工如圖 5所示R5倒圓角的數(shù)控加工程序。圖5工件坐標原點設在工件上表面的中心，倒圓角R5的程序（FANUC-Oi系統(tǒng)）見表1。表1倒圓角R5加工程序序號程序備注N10M6 T1換1號刀（16 mm立銃刀）N20G55 G90G00G43 H1 Z100刀具快速定位到Z100處，并完成刀具長度補償N30M03S2500N40X 70 Y0N50Z5 M08N60G01 Z0 F80N70#1=5定義圓角半徑#仁只變量，初始值為5N80#2=6定義刀具半徑#2=r變量，初始值為6N90#3=0定義角度#3= a變量，初始值為0N100WHILE #3 LE

7、 90 DO1當#3三90在N100- N290之間循環(huán)加工N110#4=#1 #1*C0S#3刀具切削刀尖到上表面的距離 #4=hN120#5=#2 #1 + #1*SIN#3計算刀具中心線到工件側面輪廓距離#5=LN130G01 Z #4 F100Z軸下降N140G10 L12 P1 R#5附值給半徑補償D1N150G01 G42 X - 45 Y0 D1 F800引入刀具半徑補償N160G03 X - 25 R10用半圓過渡切入N170G01 Y- 10輪廓第一段（左側下直線段）N180G03 X - 15 Y-20 R10N190G01 X15N200G03 X25 Y - 10 R10N210G01 Y10N220G03 X15 Y20 R10N230G01 X - 15 R10N240G03 X - 25 Y10 R10N250G01 Y0輪廓最后一段N260G02 X-45 R10用半圓過渡切出N270G01 G40 X-65 Y0取消刀具半徑補償N280#3=#+1角度變量重新附值（增加 1）N290END1循環(huán)結束N300G00 Z2