數(shù)控銑床編程實例[1]1[1]

1、3-23所示的實例一 毛坯為70 mmX 70 mmX 18 mm板材，六面已粗加工過，要求數(shù)控銑岀如圖槽，工件材料為 45鋼。1 根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線1）以已加工過的底面為定位基準，用通用臺虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，臺虎鉗固定于銑床工作臺上。2）工步順序銑刀先走兩個圓軌跡，再用左刀具半徑補償加工50 mmx 50 mm四角倒圓的正方形。每次切深為2 mm，分二次加工完。2 選擇機床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟型數(shù)控銑床即可達到要求。故選用 XKN7125型數(shù)控立式銑床。3 選擇刀具 現(xiàn)采用$ 10 mm的平底立銑刀，定 義為T01，并把該刀具的直徑輸入

2、刀具參數(shù)表中。4 確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)該機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗確定，詳見加項目序。5 確定工件坐標系和對刀點在XOY平面內(nèi)確定以工件中心為工件原點，Z方向以工件表面為工件原點，建立工件坐標系，如圖2-23所示。采用手動對刀方法 操作與前面介紹的數(shù)控銑床對刀方法相同）把點O作為對刀點。6 編寫程序按該機床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單?？紤]到加工圖示的槽，深為4 mm,每次切深為 2 mm,分二次加工完，則為編程方便，同時減少指令條數(shù)，可采用子程序。該工件的加項目序如下該程序用于XKN7125 銑床）：N0010 G00 Z2 S8

3、00 T1 M03;調(diào)一次子程序，槽深為2 m;再調(diào)一次子程序，槽深為4 mN0020 X15 Y0 M08N0030 G20 N01 P1.-2N0040 G20 N01 P1.-4N0050 G01 Z2 M09N0060 G00 X0 Y0 Z150N0070M02N0010G22N01N0020G01ZP1F80N0030G03X15Y0I-15J0N0040G01X20N0050G03X20YOI-20J0;主程序結(jié)束;子程序開始N0060G41G01X25Y15N0070G03X15Y25I-10J0N0080G01X-15N0090G03X-25Y15I0 J-10N0100G0

4、1Y-15N0110G03X-15Y-25i I10J0N0120G01X15N0130G03X25Y-15I0 J10N0140G01Y0N0150G40G01X15Y0N0160 G24;左刀補銑四角倒圓的正方形;左刀補取消;主程序結(jié)束實例二 毛坯為120 mmX 60 mmX 10 mm板材，5 mm深的外輪廓已粗加工過，周邊留2 mm余量，要求加工岀如圖2-24所示的外輪廓及 $ 20 mm的孔。工件材料為鋁。1 根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線1）以底面為定位基準，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銑床工作臺上2）工步順序 鉆孔$ 20 mm。按O' ABCD

5、EF戯路銑削輪廓。2 選擇機床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟型數(shù)控銑床即可達到要求。故選用華中I型VZJK7532A型）數(shù)控鉆銑床。3 選擇刀具現(xiàn)采用$ 20 mm的鉆頭，定義為T02,$ 5 mm的平底立銑刀，定義為T01，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。因為華中I型數(shù)控鉆銑床沒有自動換刀功能，按照零件加工要求，只能手動換刀。4 確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)該機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗確定，詳見加項目序。5 確定工件坐標系和對刀點在XOY平面內(nèi)確定以0點為工件原點，Z方向以工件表面為工件原點，建立工件坐標系，如圖3-24所示。采用手動對刀方法把0點作為對刀點。6編寫程序 用

6、于華中I型銑床）按該機床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加項目序如下：1）加工$ 20 mm孔程序（手工安裝好$ 20 mm鉆頭%1337N0010 G92 X5 Y5 Z5;設(shè)置對刀點N0020 G91;相對坐標編程N0030 G17 G00 X40 Y30;在 XOY平面內(nèi)加工N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150;鉆孔循環(huán)N0050 G00 X5 Y5 Z50N0060 M05N0070 M022）銑輪廓程序（手工安裝好 巾5 mm立銑刀，不考慮刀具長度補償 > %1338N0010 G92 X5 Y5 Z5

7、0N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01N0030 G01 X5 Y-10 F150N0040 G01 Y35 F150N0050 G91N0060 G01 X10 Y10 F150N0070 G01 X11.8 Y0N0080 G02 X30.5 Y-5 R20N0090 G03 X17.3 Y-10 R20N0100 G01 X10.4 Y0N0110 G03 X0 Y-25N0120 G01 X-90 Y0N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10N0140 G40N0150 M05N0160 M30看了上面的例子，我們對普通的指令有了了解，但是跟高級

8、語言比較，其功能顯得薄弱， 為了與高級語言相匹配，特地介紹宏指令。通過使用宏指令可以進行算術(shù)運算，邏輯運算和函 數(shù)的混合運算，此外，宏、程序還提供了循環(huán)語句，分支語句和子程序調(diào)用語句。在宏語句 中：變量：#0-#49 是當前局部變量 #50-#99是全局局部變量常量： PI，TRUE童），F(xiàn)ALSEv 假）算術(shù)運算符： +， -， * ， /條件運算符：EQ “=”， NE “！=”, GT“>”,GE “>=”,LT“v”,LE “v=” 邏輯運算符： AND, OR, NOT 函數(shù)： SIN ， COS， TAN ， ATAN ， ATAN2， ABS， INT ， SIGN

9、， SQRT， EXP 表 達式：用運算符連接起來的常量，宏變量構(gòu)成表達式。 例如： 100/SQRT2*COS55*PI/180 賦值語句：宏變量 =表達式。例如：#2=100/SQRT2*COS55*PI/180 條件判別語句： IF ， ELSE，ENDIF 格式：IF 條件表達式 |ELSE| ENDIF循環(huán)語句：WHILE ENDW 格式：WHILE條件表達式|ENDWF面就以宏指令編程為例，做兩個練習。實例三毛坯為150 mmX 70 mmX 20 mm塊料，要求銑岀如圖2-25所示的橢球面，工件材料為蠟塊。121'刁1 根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及

10、加工路線1）以底面為主要定位基準，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銑床工作臺上。2 ）加工路線丫方向以行距小于球頭銑刀逐步行切形成橢球形成。2 選擇機床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟型數(shù)控銑床即可達到要求。故選用華中I型 VZJK7532A型）數(shù)控鉆銑床。3 選擇刀具球頭銑刀大小 6mm4 確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)該機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗確定，詳見加項目序。5 確定工件坐標系和對刀點在XOY平面內(nèi)確定以工件中心為工件原點，Z方向以工件表面為工件原點，建立工件坐標系，如圖2-25所示。采用手動對刀方法把0點作為對刀點。6 編寫程序 用于華中I型銑床）按該機床規(guī)定的指令代碼和程序段格

11、式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加項目序如下：8005用行切法加工橢園臺塊，X，丫按行距增量進給）#10=100;毛坯X方向長度#1仁70;毛坯丫方向長度#12=50;橢圓長軸#13=20;橢圓短軸#14=10;橢園臺高度#15=2;行距步長G92 X0 Y0 Z#13+20G90G00 X#10/2 Y#11/2 M03G01 Z0X-#10/2 Y#11/2G17G01 X-#10M2 Y-#11/2X#10/2Y#11/2#0=#10/2#1=-#0#2=#13-#14#5=#12*SQRT1-#2*#2/#13/#13G01 Z#14WHILE #0 GE #1IF

12、 ABS#0 LT #5#3=#13*SQRT1-#0*#0/#12*#12IF #3 GT #2#4=SQRT#3*#3-#2*#2G01 Y#4 F400G19 G03 Y-#4 J-#4 K-#2ENDIFENDIFG01 丫卜#11/2 F400#0=#0-#15G01 X#0IF ABS#O LT #5#3=#13*SQRT1-#0*#0/#12*#12IF #3 GT #2#4=SQRT#3*#3-#2*#2G01 Y-#4 F400G19 G02 Y#4 J#4 K-#2ENDIFENDIFG01 Y#11/2 F1500#0=#0-#15G01 X#0ENDWGOO Z#13+

13、20 M05GOO X0 Y0M02實例四 毛坯200 mmx 100 mmX 30 mm塊料，要求銑岀如圖2-26所示的四棱臺，工件材料為蠟塊。用于華中 I 型銑床）掌握數(shù)控編程基本方法并在此基礎(chǔ)上有更大的提高，必須進行大量的編程 練習和實際操作，在實踐中積累豐富的經(jīng)驗。編程前，要做大量的準備工作， 如： 了解數(shù)控機床的性能和規(guī)格； 熟悉數(shù)控系統(tǒng)的功能及操作； 加強工藝、刀具和夾具知識的學習，掌握工藝編制技術(shù)，合理選擇刀具、夾具 及切削用量等，將工藝等知識融入程序，提高程序的質(zhì)量； 養(yǎng)成良好的編 程習慣和風格，如程序中要使用程序段號、字與字之間要有空格、多寫注釋語 句等，使程序清晰，便于閱讀

14、和修改； 編程時盡量使用分支語句、主程序 及宏功能指令，以減少主程序的長度。具體加工工藝和裝夾方法和其余各題一樣，這里略。程序如下：%1978#10=100。底平面 EF 的長度，可根據(jù)加工要求任定#0=#10/2;起刀點的橫座標 動點）#100=20#1=20; C 點的橫座標;C點和G點的縱向距離#11=70； FG 的長度#20=-#10/2#15=3； E 點的橫座標；步長#4=16；棱臺高#5=3；棱臺底面相對于 Z=0 平面的高度#6=20； C 點的縱座標G92 X0 Y0 Z#4+#5+2; MDI對刀點Z向距毛坯上表面距離G00 X0 Y0G00 Z#4+10 M03;到G點

15、；銑棱臺所在的凹槽G01 X#0 Y#11/2 Z#5WHILE #0 GE #20IF ABS#0 LE #100G01 Y#1 F100X0 Y0 Z#4+#5X#0 Y-#1 Z#5Y-#11/2ENDIFG01 Y-#11/2 F100#0=#0-#15G01 X#0IF ABS#0 le #100G01 Y-#1X0 Y0 Z#4+#5X#0 Y#1 Z#5Y#11/2ENDIFG01 Y#11/2 #0=#0-#15G01 X#0ENDWG01 Z#4+20X0 Y0；銑棱臺斜面X#1 Y#1 Z#5WHILE ABS#6 LE #1 #6=#6-#15G01 Y#6X0 Y0 Z

16、#4+#5X-#1 Y-#6 Z#5G01 Y-#6+#15X0 Y0 Z#4+#5X#1 Y#6 Z#5ENDWG00 Z#4+20G00 X0 Y0M05M30參數(shù)編程四. 參數(shù)編程與子程序1. 參數(shù)編程<1） R參數(shù)1）本系統(tǒng)內(nèi)存提供從R0-R299共300個參數(shù)地址。R0-R99 可以自由使用；R100-R249 用于加工循環(huán)傳遞參數(shù)；R250-R299 用于加工循環(huán)的內(nèi)部計算參數(shù)。2）參數(shù)地址中存儲的內(nèi)容，可以由編程員賦值，也可通過運算得出。通過用數(shù)值、算術(shù)表達式或參數(shù)，對已分配計算參數(shù)或參數(shù)表達式的NC地址賦值來增加NC程序通用性。3）賦值時在地址符之后寫入符號“ =”。給坐

17、標軸地址賦值時要求有一獨立的 程序段。4）計算參數(shù)時，遵循通常的數(shù)學運算規(guī)則。例：N10 R仁 R1+1N20 R1=R2+R3R4=R5-R6R7=R8*R9R10=R11/R12N30 R13=SIN<25.3）N40 R14=R3+R2*R1N50 R15=SQRT<R1*R1+R2*）R2<2）參數(shù)編程例： N10 G1 G91 X=R1 Z=R2 F300N20 Z=R3N30 X=-R4N40 Z=-R52. 子程序一個零件中有幾處加工輪廓相同，可以用子程序編程。子程序調(diào)用由程序調(diào)用字、子程序號和調(diào)用次數(shù)組成。子程序調(diào)用要求占一獨立程序段。例：N10 L785 P

18、4;調(diào)用子程序L785,運行4次。五、循環(huán)加工指令 加工循環(huán)是用于特定的加工過程的工藝子程序，通過給規(guī)定的計算參數(shù)賦值就 可以實現(xiàn)各種具體的加工。本系統(tǒng)中裝有以下標準循環(huán)：LCYC8徒占削、沉孔加工LCYC83深孔鉆削LCYC840帶補償夾具的螺紋切削LCYC84帶補償夾具的螺紋切削LCYC85鏜孔LCYC6C線性孔排列LCYC61圓弧孔排列LCYC75矩形槽、鍵槽、圓形凹槽銑削1. 鉆削、沉孔加工 LCYC82刀具以編程的主軸速度和進給速度鉆 孔，直至到達給定的最終鉆削深度。在到 達最終鉆削深度時可以編程一個停留時間。退刀時以快速移動速度進行。 參數(shù)含義、數(shù)值范圍R101 退回平面 絕對平面

19、）R102安全距離R103參考平面 絕對平面）R104最后鉆深 絕對平面）R105在此鉆削深度停留時間圖 6-12表 6-3 循環(huán)時序過程及參數(shù)例：使用LCYC82循環(huán)，程序在XY平面上X24Y15位置加工深度為27毫M的孔，在孔 底停留時間 2 秒，鉆孔坐標軸方向安全距 離為4毫M循環(huán)結(jié)束后刀具處于 X24 Y15Z110。N10 G0 G17 G90 F500 T2 D1 S500 M4N20 X24 Y15N30 R101=110 R102=4 R103=102 R104=75N40 R105=2N50 LCYC82N60 M2圖 6-132. 銑削循環(huán) LCYC75參數(shù) 含義、數(shù)值范圍

20、R101退回平面 絕對平面）R102安全距離R103參考平面 絕對平面）R1 04凹槽深度絕對數(shù)值）R116凹槽圓心橫坐標R117凹槽圓心縱坐標R118凹槽長度R119凹槽寬度R120拐角半徑R121最大進刀深度R122深度進刀進給率R123表面加工的進給率R124表面加工的精加工余量R125深度加工的精加工余量R126銑削方向：G2或G3R127銑削類型：1-粗加工2-精加工 表 6-41 ）方槽銑削用下面的程序，可以加工一個長度為 60毫M寬度為40毫M圓角半徑8毫 M深度為17.5毫M的凹槽。使用的銑刀不能切削中心，因此要求預加工凹 槽中心孔VLCYC82。凹槽單邊精加工余量為 0.75

21、毫M深度為0.5毫M Z 軸上到參考平面的安全距離為 5毫M凹槽的中心點坐標為 X60 Y40,最大進 刀深度為4毫M加工分粗加工和精加工 圖6-14 ）。N10G0 G17 G90 F200 S300 M3 T4 D1N20X60 Y40 Z5N30R101=5 R102=2 R103=0 R104=-17.5 R105=2N40LCYC82N50N60R116=60 R117=40 R118=60 R119=40 R120=8N70R121=4 R122=120 R123=300 R124=0.75 R125=0.5N80R126=2 R127=1N90LCYC75N100 N110 R1

22、27=2N120 LCYC75N130 M2圖 6-142）圓槽銑削R118=R119=2*R120B 6-153）鍵槽銑削R119=2*R120圖 6-16第二節(jié)數(shù)控銑床編程舉例例6-1 :加工圖6-17中四個型腔，槽深2毫M試編程。解： 1）圖中共有四個凹槽，為了避免編程中的尺寸換算，可利用零點偏置功 能，在編制四個局部圖形程序時，分別將工件零點偏置到O1，O2，O3點。工件起始零點設(shè)在0點，建立工件坐標系如圖。2）T01為直徑5毫M立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速 800r/min，進給量為50mm/min3）編程如下:P10N10G17 G90 T01 M03 S800N20G158 X10 Y5N3

23、0G0 X0 Y0 Z2N40G1 Z-2 F150N50X15N60G3 X15 Y40 I0 J20N70G1 X0N80Y0N90G158 X80 Y25N100 G0 X20 Y0 Z2N110 G1 Z-2N120 G2 X20 Y0 I-20 J0N130 G158 X80 Y75N140 G0 X11.547 Y20 Z2N150 G1 Z-2N160 X23.094 Y0N170 X11.547 Y-20N180 X-11.547N190 X-23.094 Y0N200 X-11.547 Y20N210 X11.547N220 G158 X10 Y55N230 G0 X0 Y0

24、 Z2N240 G1 Z-2N250 X40N260 Y20N270 X20N280 Y40N290 X0N300 Y0N310 G158N320 G0 X0 Y0 Z100N330 M02圖 6-17例 6-2:在圖 6-18 所示塊料上，用球頭銑刀粗銑型腔，每次正向切深apm工件材料為LH11。請編程解：1)確定工藝方案及路線：采用刀具半徑補償功能在XOZ平面內(nèi)插補運動，用循環(huán)程序或子程序，在Z向深度逐層增加。每層次刀具起點為 A1、A2、A3、A4 A5,刀心軌跡為“1 -2-3-4-5-6- 2”，將“1 -2”作為一循環(huán)單 元。圖 6-19 為二維刀心軌跡。2) 刀具及切削用量選擇：

25、T01球頭銑刀 <直徑16mm，主軸轉(zhuǎn)速1500 r/min ，進給量為 100mm/min。3) 數(shù)值計算：軌跡點及圓心坐標 A<-70， 0) B<-26.25 ， 16.54)C<26.25， 16.54 ) D<70， 0) O1<-45， 0) O2<0， 39.69 ) O3<45， 0)循環(huán)次數(shù) n 及步距 b<2n-1 ) b=80-d <d=16mm) 取 n=4 得 b=9.144) 編程：p30N10 G90 G00 X0 Y0 Z25N20 S1500 M03 T01 D01N30 G17 G42 X-70 Y

26、40N40 L6-3 P5N50 G90 G18 G00 Z100N60 G40 X0 Y0N70 M02L6-3N10 G01 G18 G91 Z-5 F100N20 L6-3-1 P4N30 G01 G18 Z2N40 G90 G00 X-70 Y40N50 G01 G91 G18 Z-2N60 M02圖 6-18L6-3-1N10 G02 G18 X43.75 Z-16.54 I25 K0N20 G03 X52.5 Z0 I26.25 K-23.15N30 G02 X43.75 Z-16.54 I18.75 K16.54N40 G01 G17 Y-9.14N50 G03 G18 X-43

27、.75 Z-16.54 I-25 K0N60 G02 X-52.5 Z0 I-26.25 K-23.15N70 G03 X-43.75 Z16.54 I-18.75 K16.54N80 G01 G17 Y-9.14N90 M02用戶宏在加工中心上的應用一例無錫龍力機械有限公司 曹煥華用戶宏功能是多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)所具備的輔助功能，合理地使用好該功能可以使加項目序得到 大大簡化。用戶宏功能有 A 類和 B 類兩種，用 A 類宏功能編譯的加項目序，程序主體比較B類宏功能編譯的程序，則具有較B類宏功能編程，并通過詳細的數(shù)簡單，但需記憶較多的宏指令，程序的可讀性差，而用 好的可讀性，且只需記憶較少的指令代碼

28、。本例就使用 學分析來說明用宏指令編程如何建立合理的數(shù)學模型。、應用實例15條等分槽 < 圖中如圖1所示的零件為一盤片零件的鑄造模具，現(xiàn)要求在加工中心上加工僅標注編程所需尺寸）。圖1示例零件圖該零件決定在帶有 FANUC 15M 數(shù)控系統(tǒng)的 3000V上加工。該加工中心為3MX1.1M 工作臺的龍門加工中心。槽錐度14°及槽底圓弧由球頭成形銃刀加工保證，不考慮刀具半徑補償 加工坐標如圖中所示）。本例只編制最終精加項目序，之前的粗加工則可以通過該程 序在Z方向上的抬刀來實現(xiàn)。經(jīng)過對FANUC15M數(shù)控系統(tǒng)功能的分析發(fā)現(xiàn)，加工R380圓弧時，因為 R380不在某一基準平面，即無法用

29、 G17、G18或G19指定加工平面，因此 R380圓弧不能直接使用 G02或G03指令加工，只能將該圓弧分解為若干段直線段分別計算各端點坐標，再指令刀 具按X、Y、Z方向進行直線加工，用直線逼近圓弧的方法最終形成R380圓弧。首先計算出第一條槽各交點座標，并用極座標表示，圓周上各條槽對應點的極半徑及Z深度均一致，僅角度有變化。圖1中各點位置如下:a點極半徑105，Z坐標-50 ； b點極半徑282.417，Z坐標-34.478 ； c點極半徑382，Z坐標-12 ； R380圓弧的圓心角為 15.44在加工時需將極坐標轉(zhuǎn)換為直角坐標，轉(zhuǎn)換時只要將各點極半徑分別按偏移角度程序中參數(shù)# 2）投影

30、至X、Y軸即可。在加工R380時應將該圓弧分解成若干直線段，以 G01方式來近似加工圓弧根據(jù)實際加工 要求，圓弧每隔0.5。圓心角確定一點，計算出各點坐標然后以G01連接各點即可加工出R380圓弧 實際加工后圓弧符合圖紙要求），如圖 2所示。iZ圖2 實際加工尺寸圖 2 中， b 點為 R380 與直線切點，其極半徑已求出； 9 為圓弧上待求點圓心角變量。由 圖可先求得：d 點極半徑=282.417-380Sin5 ° =249.298，高度 Z=-34.478-<380/cos5 ° - 380cos5 ° ） =-37.376，貝U e 點極半徑=249.298+380Sin<5 °+#9 ），高度 Z=- 37.376+<380/cos5 ° -380cos<5 ° +#9 ）同樣求出的各點極坐標也需轉(zhuǎn)換成直角坐標才