數(shù)控銑床宏程序

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1、數(shù)控銑教程 專題一　行切和環(huán)切 在數(shù)控加工中，行切和環(huán)切是典型的兩種走刀路線。 行切在手工編程時(shí)多用于規(guī)則矩形平面、臺(tái)階面和矩形下陷加工，對(duì)非矩形區(qū)域的行切一般用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。 環(huán)切主要用于輪廓的半精、精加工及粗加工，用于粗加工時(shí)，其效率比行切低，但可方便的用刀補(bǔ)功能實(shí)現(xiàn)。 1.1環(huán)切 環(huán)切加工是利用已有精加工刀補(bǔ)程序，通過修改刀具半徑補(bǔ)償值的方式，控制刀具從內(nèi)向外或從外向內(nèi)，一層一層去除工件余量，直至完成零件加工。 編寫環(huán)切加工程序，需解決三個(gè)問題： 環(huán)切刀具半徑補(bǔ)償值的計(jì)算； 環(huán)切刀補(bǔ)程序工步起點(diǎn)（下刀點(diǎn)）的確定； 如何在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值。 1.1.1環(huán)

2、切刀具半徑補(bǔ)償值的計(jì)算 確定環(huán)切刀具半徑補(bǔ)償值可按如下步驟進(jìn)行： 1、確定刀具直徑、走刀步距和精加工余量； 2、確定半精加工和精加工刀補(bǔ)值； 3、確定環(huán)切第一刀的刀具中心相對(duì)零件輪廓的位置（第一刀刀補(bǔ)值）； 4、根據(jù)步距確定中間各刀刀補(bǔ)值。 示例：用環(huán)切方案加工圖1-1零件內(nèi)槽，環(huán)切路線為從內(nèi)向外。 環(huán)切刀補(bǔ)值確定過程如下： 1、根據(jù)內(nèi)槽圓角半徑R6，選取φ12鍵槽銑刀，精加工余量為0.5mm，走刀步距取10mm。 2、由刀具半徑6，可知精加工和半精加工的刀補(bǔ)半徑分別為6和6.5mm； 3、如圖所示，為保證第一刀的左右兩條軌跡按步距要求重疊，則兩軌跡間距離等于步距，則該刀刀

3、補(bǔ)值=30-10/2=25mm。 4、根據(jù)步距確定中間各刀刀補(bǔ)值， 第二刀刀補(bǔ)值=25-10=15mm 第三刀刀補(bǔ)值=15-10=5，該值小于半精加工刀補(bǔ)值，說明此刀不需要。 由上述過程，可知，環(huán)切共需4刀，刀補(bǔ)值分別為25、15、6.5、6mm。 1.1.2環(huán)切刀補(bǔ)程序工步起點(diǎn)（下刀點(diǎn)）的確定 對(duì)于封閉輪廓的刀補(bǔ)加工程序來說，一般選擇輪廓上凸出的角作為切削起點(diǎn)，對(duì)內(nèi)輪廓，如沒有這樣的點(diǎn)，也可以選取圓弧與直線的相切點(diǎn)，以避免在輪廓上留下接刀痕。在確定切削起點(diǎn)后，再在該點(diǎn)附近確定一個(gè)合適的點(diǎn)，來完成刀補(bǔ)的建立與撤消，這個(gè)專用于刀補(bǔ)建立與撤消的點(diǎn)就是刀補(bǔ)程序的工步起點(diǎn)，一般情況下也是刀

4、補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)。 一般而言，當(dāng)選擇輪廓上凸出的角作為切削起點(diǎn)時(shí)，刀補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)應(yīng)在該角的角平分線上（45方向），當(dāng)選取圓弧與直線的相切點(diǎn)或某水平/垂直直線上的點(diǎn)作為切削起點(diǎn)時(shí)，刀補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的連線應(yīng)與直線部分垂直。在一般的刀補(bǔ)程序中，為縮短空刀距離，下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的距離比刀具半徑略大一點(diǎn)，下刀時(shí)刀具與工件不發(fā)生干涉即可。但在環(huán)切刀補(bǔ)程序中，下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的距離應(yīng)大于在上一步驟中確定的最大刀具半徑補(bǔ)償值，以避免產(chǎn)生刀具干涉報(bào)警。如對(duì)圖1-1零件，取R30圓弧圓心為編程零點(diǎn)，取R30圓弧右側(cè)端點(diǎn)作為切削起點(diǎn)，如刀補(bǔ)程序僅用于精加工，下刀點(diǎn)取在（22，0）即可，該點(diǎn)至切削起點(diǎn)距離

5、=8mm。但在環(huán)切時(shí)，由于前兩刀的刀具半徑補(bǔ)償值大于8mm，建立刀補(bǔ)時(shí)，刀具實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向是向左，而程序中指定的運(yùn)動(dòng)方向是向右，撤消刀補(bǔ)時(shí)與此類似，此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生刀具干涉報(bào)警。因此合理的下刀點(diǎn)應(yīng)在編程零點(diǎn)（0,0）。 1.1.3在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值 在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值可采用如下方法 l 1、在刀補(bǔ)表中設(shè)好環(huán)切每一刀的刀具半徑補(bǔ)償值，然后在刀補(bǔ)程序中修改刀具補(bǔ)償號(hào)。 示例1.1　直接在G41/G42程序段修改刀具補(bǔ)償號(hào) 主程序 %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08;

6、G1 Z-10 F60; G41 X30 D1 F100; M98 P0010; G41 X30 D2 F100; M98 P0010; G41 X30 D3 F100; M98 P0010; G41 X30 D4 F100; M98 P0010; M05 M09; G0 Z50; M30; 子程序 %0010 G90 G1 Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; M99; 補(bǔ)償號(hào) 刀具補(bǔ)償半徑 1 25 2 15 3 6.5 4 6 示例1.2　用宏變量表示刀具補(bǔ)償號(hào)，利用

7、循環(huán)修改刀具補(bǔ)償號(hào) %100 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08; G1 Z-10 F60; #1=1; 刀補(bǔ)號(hào)變量 WHILE #1 LE 4 DO1; G41 X30 D#1 F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; #1=#1+1; End1; Z50; M30; l 2、使用G10修改刀具補(bǔ)償半徑 示例1.3，使用G10和子程序完成環(huán)切 主程序 %100 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M

8、03 S1000; X0 Y0; Z5 M08; G1 Z-10 F60; G10 L10 P1 R25; M98 P0010; G10 L10 P1 R15; M98 P0010; G10 L10 P1 R6.5; M98 P0010; G10 L10 P1 R6; M98 P0010; M05 M09; G0 Z50; M30; 子程序 %0010 G90 G41 X30 D1 F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; M99; 示例1.4　使用G10和循環(huán)完成環(huán)切 %1

9、000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08; G1 Z-10 F60; #10=25 ;粗加工起始刀補(bǔ)值 #11=10　　;步距 #12=6 ;精加工刀補(bǔ)值 #1=2　　　;粗、精加工控制 WHILE [#1 GE 1] DO1; WHILE #10 GE #12 DO2; 　　　G10 L10 P1 R#10; G41 X30 D1 F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; #10=#10-#11; END2; #10=

10、#12+0.5　;半精加工刀補(bǔ)值 #11=0.5; #1=#1-1; END1; Z50; M30; l 3、直接用宏變量對(duì)刀補(bǔ)值賦值 示例1.5　直接用宏變量對(duì)刀補(bǔ)值賦值，利用循環(huán)完成環(huán)切。 %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08; G1 Z-10 F60; #10=25 ;粗加工起始刀補(bǔ)值 #11=9.25　;步距 #12=6 ;精加工刀補(bǔ)值 #1=2　　　;粗、精加工控制 WHILE[ #1 GE 1] DO1; WHILE[ #10 GE #12] DO2

11、; G41 X30 D[#10] F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; #10=#10-#11; END2; #10=#12　;半精加工刀補(bǔ)值 #1=#1-1; END1; Z50; M30; 說明：在G41 X30 d#10中，#10表示刀具補(bǔ)償號(hào)，而在G41 X30 d[#10]中，#10表示刀具半徑補(bǔ)償值，此用法在FANUC說明書中沒有，但實(shí)際使用的結(jié)果確實(shí)如此，如所用系統(tǒng)不支持此用法，就只用示例1.4用法。 1.1.4　環(huán)切宏程序 當(dāng)使用刀具半徑

12、補(bǔ)償來完成環(huán)切時(shí)，不管我們采用何種方式修改刀具半徑補(bǔ)償值，由于受刀補(bǔ)建、撤的限制，它們都存在走刀路線不夠簡(jiǎn)潔，空刀距離較長(zhǎng)的問題。對(duì)于象圖1-1所示的輪廓，其刀具中心軌跡很好計(jì)算，此時(shí)如用宏程序直接計(jì)算中心軌跡路線，則可簡(jiǎn)化走刀路線，縮短空刀距離。 示例1.6 完全使用宏程序的環(huán)切加工 如圖1-2所示，用#1、#2表示輪廓左右和上邊界尺寸，編程零點(diǎn)在R30圓心，加工起始點(diǎn)放在輪廓右上角（可削除接刀痕） %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S100; #4=30 ;左右邊界 #5=60 ;上邊界 #10=25 ;粗加工刀具中心相對(duì)輪廓偏移

13、量（相當(dāng)于刀補(bǔ)程序中的刀補(bǔ)值） #11=9.25 ;步距 #12=6 ;精加工刀具中心相對(duì)輪廓偏移量（刀具真實(shí)半徑） G0 X[#4-#10-2] Y[#5-#10-2]; Z5; G1 Z-10 F60; #20=2 ; WHILE [#20 GE 2] DO1; WHILE [#10 GE #12] DO2; #1=#4-#10　;左右實(shí)際邊界 #2=#5-#10　;上邊實(shí)際邊界 　 G1 X[#1-2] Y[#2-2] F200; G3 X#1 Y#2 R2;圓弧切入到切削起點(diǎn) G1 X[-#1]; Y0;

14、 G3 X#1 R#1; G1 Y#2; G3 X[#1-2] Y[#2-2] R2 #10=#10-#11 END2 #10=#12 #20=#20-1 END1 G0 Z50 M30 1.2 行切 一般來說，行切主要用于粗加工，在手工編程時(shí)多用于規(guī)則矩形平面、臺(tái)階面和矩形下陷加工，對(duì)非矩形區(qū)域的行切一般用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。 1.2.1 矩形區(qū)域的行切計(jì)算 l 1、矩形平面的行切區(qū)域計(jì)算 如圖所示，矩形平面一般采用圖示直刀路線加工，在主切削方向，刀具中心需切削至零件輪廓邊，在進(jìn)刀方向，在起始和終止位置，刀具邊沿需伸出工

15、件一距離，以避免欠切。 假定工件尺寸如圖所示，采用Φ60面銑刀加工，步距50mm，上、下邊界刀具各伸出10mm。則行切區(qū)域尺寸為800560(600+10*2-60)。 l 2、矩形下陷的行切區(qū)域計(jì)算 對(duì)矩形下陷而言，由于行切只用于去除中間部分余量，下陷的輪廓是采用環(huán)切獲得的，因此其行切區(qū)域?yàn)榘刖庸ば纬傻木匦螀^(qū)域，計(jì)算方法與矩形平面類似。 假定下陷尺寸100*80，由圓角R6選Φ12銑刀，精加工余量0.5mm，步距10mm，則半精加工形成的矩形為(100-12*2- 0.5*2)*(80-12*2-0.5*2)=75*55。如行切上、下邊界刀具各伸出1mm，則實(shí)際切削區(qū)域尺寸=75*

16、(55+2-12)=75*45。 1.2.2行切的子程序?qū)崿F(xiàn) 對(duì)于行切走刀路線而言，每來回切削一次，其切削動(dòng)作形成一種重復(fù)，如果將來回切削一次做成增量子程序，則利用子程序的重復(fù)可完成行切加工。 l 1、切削次數(shù)與子程序重復(fù)次數(shù)計(jì)算 進(jìn)刀次數(shù)n=總進(jìn)刀距離/步距=47/10=4.5，實(shí)際需切削6刀，進(jìn)刀5次。 子程序重復(fù)次數(shù)m=n/2=5/2=2，剩余一刀進(jìn)行補(bǔ)刀。 步距的調(diào)整：步距=總進(jìn)刀距離/切削次數(shù)。 說明： 當(dāng)實(shí)際切削次數(shù)約為偶數(shù)刀時(shí)，應(yīng)對(duì)步距進(jìn)行調(diào)整，以方便程序編寫； 當(dāng)實(shí)際切削次數(shù)約為奇數(shù)刀時(shí)，可加1成偶數(shù)刀，再對(duì)步距進(jìn)行調(diào)整，或直接將剩下的一刀放在行切后

17、的補(bǔ)刀中，此時(shí)不需調(diào)整步距。 由于行切最后一刀總是進(jìn)刀動(dòng)作，故行切后一般需補(bǔ)刀。 l 2、示例1.7 對(duì)圖1-4零件，編程零點(diǎn)設(shè)在工件中央，下刀點(diǎn)選在左下角點(diǎn)，加工程序如下： 子程序 %0020 G91 G1 X75 F150; Y10; X-75; Y10.; G90 M99; 主程序 %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S800; G0 X-43.5 Y-33.5;　定位到下刀點(diǎn) Z5; G1 Z-10 F100; M98 P0010;　　　 環(huán)切加工,該程序省略 G1

18、X-37.5 Y-22.5;　行切起點(diǎn) M98 P0020 L2;　　行切加工 G1 X37.5; 補(bǔ)刀 Y22.5 X-37.5 G0 Z50; M30; 1.2.3 行切宏程序?qū)崿F(xiàn) 對(duì)圖1-4零件，編程零點(diǎn)設(shè)在工件中央，下刀點(diǎn)選在左下角點(diǎn)，加工宏程序如下： 示例1.8(本程序未考慮分層下刀問題) l 主程序 %1000 G54 G90 G0 G17 G40 Z50 M03 S800 G65 P9010 A100 B80 C0 D6 Q0.5 K10 X0 Y0 Z-10 F150 G0 Z50 M30 l 宏

19、程序調(diào)用參數(shù)說明： A(#1)B(#2)-------矩形下陷的長(zhǎng)與寬 C(#3)------ -------粗精加工標(biāo)志，C=0，完成粗精加工，C=1，只完成精加工。 D(#7)--------------刀具半徑 Q(#17)------------精加工余量 K(#6)--------------步距 X(#24)Y(#25)----下陷中心坐標(biāo) Z(#26)-------------下陷深度 F(#9)--------------走刀速度 l 宏程序 %9010 #4=#1/2-#7; 精加工矩形半長(zhǎng) #5=#2/2-#7; 精加工矩形半寬 #

20、8=1； 環(huán)切次數(shù) IF [#3 EQ 1] GOTO 100; #4=#4-#17; 半精加工矩形半長(zhǎng) #5=#5-#17; 半精加工矩形半寬 #8=2； N100 G90 G0 X[#24-#4] Y[#25-#5]; Z5; G1 Z#26 F#9; WHILE [#8 GE 1] DO1; G1 X[#24-#4] Y[#25-#5]; X[#24+#4]; Y[#25+#5]; X[#24-#4]; Y[#25-#5]; #4=#4+#17; #5=#5+#17; #8=#8-1; END1; IF [#

21、3 EQ 1] GOTO 200;只走精加工，程序結(jié)束 #4=#1/2-2*[#7+#17]; 行切左右極限X #5=#/2-3*#7-2*#17+4; 行切上下極限Y #8=-#5； 進(jìn)刀起始位置 G1 X[#24-#4] Y[#25+#8]; WHILE [#8 LT #5 DO1];準(zhǔn)備進(jìn)刀的位置不到上極限時(shí)加工 G1 Y[#25+#8]; 進(jìn)刀 X[#24+#4]; 切削 #8=#8+#6; 準(zhǔn)備下一次進(jìn)刀位置 #4=-#4; 準(zhǔn)備下一刀終點(diǎn)X END1

22、; G1 Y[#25+#5]; 進(jìn)刀至上極限，準(zhǔn)備補(bǔ)刀 X[#24+#4]; 補(bǔ)刀 G0 Z5; N200 M99; 專題二　相同輪廓的重復(fù)加工 在實(shí)際加工中，相同輪廓的重復(fù)加工主要有兩種情況： 1、同一零件上相同輪廓在不同位置出現(xiàn)多次； 2、在連續(xù)板料上加工多個(gè)零件。 實(shí)現(xiàn)相同輪廓重復(fù)加工的方法 1、用增量方式定制輪廓加工子程序，在主程序中用絕對(duì)方式對(duì)輪廓進(jìn)行定位，再調(diào)用子程序完成加工。 2、用絕對(duì)方式定制輪廓加工子程序，并解決坐標(biāo)系平移的問題來完成加工。 3、用宏程序來完成加工。 2.1 用

23、增量方式完成相同輪廓的重復(fù)加工 示例2-1，加工圖2-1所示工件，取零件中心為編程零點(diǎn)，選用φ12鍵槽銑刀加工。子程序用中心軌跡編程。 l 子程序 %0010 G91 G0 X24; G1 Z-27 F60; G3 I-24 F200; G0 Z12; G1 X10; G3 I-34; G0 Z15; G90 M99 l 主程序 %1000 G54 G90 G0 G17 G40 M03; Z50 S2000; X-150 Y-50; Z5; M98 P0010; G0 X-150 Y50; M98 P0010; G0 X0 Y5

24、0; M98 P0010; G0 X0 Y-50; M98 P0010; G0 X-150 Y-50; M98 P0010; G0 X-150 Y50; M98 P0010; G0 Z100; M30; 2.2用坐標(biāo)系平移完成相同輪廓的重復(fù)加工 坐標(biāo)系平移有兩種方式 G54+G52，用于重復(fù)次數(shù)不多，且輪廓分布無規(guī)律情況。 G54+G92，用于輪廓分布有規(guī)律且重復(fù)次數(shù)很多的情況。 示例2-2用局部坐標(biāo)系G52完成相同輪廓的重復(fù)加工，G54零點(diǎn)設(shè)在零件中心，局部坐標(biāo)系零點(diǎn)在需加工孔的孔心。 主程序 %1000 G54 G90G0 G17 G

25、40; Z50 M03 M07 S1000; G52 X-150 Y-50; M98 P0020; G52 X-150 Y50; M98 P0020; G52 X0 Y50; M98 P0020; G52 X0 Y-50; M98 P0020; G52 X150 Y-50; M98 P0020; G52 X150 Y50; M98 P0020; G52 X0 Y0;恢復(fù)G54 G0 Z100; M30; 子程序 %0020 G90 G0 X24; Z5; G1 Z-22 F100; G3 I-24; G0 Z-10; G1 X3

26、4; G3 I-34; G0 Z5; M99; 示例2-3，用G54+G92完成相同輪廓的重復(fù)加工，G54零點(diǎn)設(shè)設(shè)在零件中心，子坐標(biāo)系零點(diǎn)在需加工孔的孔心。 %1000 G54 G90G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000; X-150 Y-50; M98 P0030 L3; G54 G0 X-150 Y50; M98 P0030 L3; G54 G0 Z100; M30; %0030 G92 X0 Y0 G90 G0 X24; Z5; G1 Z-22 F100; G3 I-24; G0 Z-10; G1 X

27、34; G3 I-34; G0 Z5; X150 M99; 2.3 用宏程序完成相同輪廓的重復(fù)加工 示例2-4，用G65調(diào)用完成加工，宏程序用絕對(duì)編程。 %1000 G54 G90 G0 G17 G40 M03; Z50 S2000; Z5; G65 P9010 X-150 Y-50; G65 P9010 X-150 Y50; G65 P9010 X0 Y50; G65 P9010 X0 Y-50; G65 P9010 X150 Y-50; G65 P9010 X150 Y50; G0 Z100; M30; 宏程序 %

28、9010 G90 G0 X[#24+24] Y#25 Z5 G1 Z-20 F60 G3 I-24 F200 G0 Z-10 G1 X[#24+34] G3 I-34 G0 Z5 M99 示例2-5，用G66調(diào)用完成加工，宏程序用絕對(duì)編程。 %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000; X-150 Y-50; G66 P9011; G0 X-150 Y50; X0 Y50; X0 Y-50; X150 Y-50; X150 Y50; G67; G

29、0 Z100; M30; %9011 #1=#5001; 取當(dāng)前孔心坐標(biāo) #2=#5002; G90 G0 X[#1+24] Y#2; Z5; G1 Z-22 F100; G3 I-24; G0 Z-10; G1 X[#1+34]; G3 I-34; G0 Z5; M99; 示例2-6，使用循環(huán)，用一個(gè)程序完成加工 %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000; #1=2; 行數(shù) #2=3; 列數(shù) #3=150;

30、 列距 #4=100; 行距 #5=-150；左下角孔中心坐標(biāo)(起始孔) #6=-50； #10=1； 列變量 WHILE #10 LE #2 DO1; #11=1； 行變量 #20=#5+[#10-1]*#3;待加工孔的孔心坐標(biāo)X WHILE #11 LE #1 DO2; #21=#6+[#11-1]*#4;孔心坐標(biāo)Y G0 X[#20+24] Y#21; Z2; G1 Z-22 F100; G3 I-24; G0 Z-10;

31、 G1 X[#20+34]; G3 I-34; G0 Z5; #11=#11+1; END2; #10=#10+1; END1; G0 Z100; M30; 專題三　簡(jiǎn)單平面曲線輪廓加工 對(duì)簡(jiǎn)單平面曲線輪廓進(jìn)行加工，是采用小直線段逼近曲線來完成的。具體算法為：采用某種規(guī)律在曲線上取點(diǎn)，然后用小直線段將這些點(diǎn)連接起來完成加工。 示例3-1，橢圓加工，假定橢圓長(zhǎng)(X向)、短軸(Y向)半長(zhǎng)分別為A和B，則橢圓的極坐標(biāo)方程為，利用此方程可方便地完成在橢圓上取點(diǎn)工作。 編程條件：編程零點(diǎn)在橢圓中心，a=50，b=30，橢圓輪廓為外輪

32、廓，下刀點(diǎn)在橢圓右極限點(diǎn)，刀具直徑φ18，加工深度10mm。程序如下： %1000 G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M30 S1000; X60 Y-15; Z5 M07; G1 Z-12 F800; G42 X50 D1 F100; Y0; #1=0.5; θ變量初始值0.5度 WHILE #1 LE 360 DO1; #2=50*COS[#1]; #3=30*SIN[#1]; G1 X#2 Y#3; #1=#1+0.5; END1; G1 Y15; G0 G40 X60; Z100; M30;

33、 專題四　簡(jiǎn)單立體曲面加工 4.1球面加工 l 球面加工使用的刀具 粗加工可以使用鍵槽銑刀或立銑刀，也可以使用球頭銑刀。 精加工應(yīng)使用球頭銑刀。 l 球面加工的走刀路線 一般使用一系列水平面截球面所形成的同心圓來完成走刀。 在進(jìn)刀控制上有從上向下進(jìn)刀和從下向上進(jìn)刀兩種，一般應(yīng)使用從下向上進(jìn)刀來完成加工，此時(shí)主要利用銑刀側(cè)刃切削，表面質(zhì)量較好，端刃磨損較小，同時(shí)切削力將刀具向欠切方向推，有利于控制加工尺寸。 l 進(jìn)刀控制算法 進(jìn)刀點(diǎn)的計(jì)算： 先根據(jù)允許的加工誤差和表面粗糙度，確定合理的Z向進(jìn)刀量，再根據(jù)給定加工深度Z，計(jì)算加工圓的半徑，即：r=sqr

34、t[R2-z2]。此算法走刀次數(shù)較多。 先根據(jù)允許的加工誤差和表面粗糙度，確定兩相鄰進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)球心的角度增量，再根據(jù)角度計(jì)算進(jìn)刀點(diǎn)的r和Z值，即Z=R*sinθ，r=R*cosθ。 進(jìn)刀軌跡的處理 對(duì)立銑刀加工，曲面加工是刀尖完成的，當(dāng)?shù)都庋貓A弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡也是一行徑的圓弧，只是位置相差一個(gè)刀具半徑。 對(duì)球頭刀加工，曲面加工是球刃完成的，其刀具中心是球面的同心球面，半徑相差一個(gè)刀具半徑。 4.1.1外球面加工 示例4-1，加工圖4-3所示外球面。為對(duì)刀方便，宏程序編程零點(diǎn)在球面最高點(diǎn)處，采用從下向上進(jìn)刀方式。立銑刀加工宏程序號(hào)為%9013，球刀加

35、工宏程序號(hào)%9014。 l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明 X(#24)/Y(#25)------球心坐標(biāo) Z(#26)----------------球高 D(#7)----------------刀具半徑 Q(#17)---------------角度增量，度 I(#4)------------------球徑 F(#9)-----------------走刀速度 l 主程序 %1000 G91 G28 Z0 M06 T01 G54 G90 G0 G17 G40 G43 Z50 H1M03 S3000 G65 P9013 X0 Y0 Z-30 D6 I40.5 Q3 F

36、800 G49 Z100 M05 G28 Z105 M06 T02 G43 Z50 H2 M03 S4000 G65 P9014 X0 Y0 Z-30 D6 I40 Q0.5 F1000 G49 Z100 M05 G28 Z105 M30 l 宏程序 %9013 #1=#4+#26; 進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)球心Z坐標(biāo) #2=SQRT[#4*#4-#1*#1]；切削圓半徑 #3=ATAN#1/#2; 角度初值 #2=#2+#7; G90 G0 X[#24+#2+#7+2] Y#25; Z5; G1 Z#26 F300; WHILE [#3 LT 90

37、] DO1; 當(dāng)進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)水平方向夾角小于90度時(shí)加工 G1 Z#1 F#9; X[#24+#2]; G2 I-#2; #3=#3+#17; #1=#4*[SIN[#3]-1];Z= - (R - RSINθ) #2=#4*COS[#3]+#7 ;r=RCOSθ+r刀 END1; G0 Z5; M99; %9014 #1=#4+#26; 中間變量 #2=SQRT[#4*#4-#1*#1]；中間變量 #3=ATAN#1/#2; 角度初值 #4=#4+#7; 處理球徑 #1=#4*[SIN[#3]-1]; Z=

38、- (R - RSINθ) #2=#4*COS[#3]; r=RCOSθ G90 G0 X[#24+#2+2] Y[#25]; Z5; G1 Z#26 F300; WHILE[ #3 LT 90] DO1;當(dāng)角小于90度時(shí)加工 G1 Z#1 F#9; X[#24+#2]; G2 I-#2; #3=#3+#17; #1=#4*[SIN[#3]-1]; Z= - (R - RSINθ) #2=#4*COS[#3] ; r=RCOSθ END1; G0 Z5; M99; 4.1.2內(nèi)球面加工 示例4-2，加工圖4-4所示內(nèi)球面

39、。為對(duì)刀方便，宏程序編程零點(diǎn)在球面最高處中心，采用從下向上進(jìn)刀方式。其主程序與示例4-1類似，宏程序調(diào)用參數(shù)與示例4-1相同，本例不再給出。立銑刀加工宏程序號(hào)為%9015，球刀加工宏程序號(hào)%9016。 %9015 #6=#4+#26 球心在零點(diǎn)之上的高度 #8=SQRT[#4*#4 - #6*#6] 中間變量 #3=90-ATAN[#6]/[#8] 加工終止角 #8=SQRT[#4*#4 - #7*#7] #5=ATAN[#7]/[#8] 加工起始角 G90 G0 X#24 Y#25; 加工起點(diǎn) Z5; G1 Z[#6-#8] F50; #5=#5+#17;

40、 WHILE [#5 LE #3] DO1;角度小于等于終止角時(shí)加工 #1=#6 - #4*COS[#5]; Z #2=#4*SIN[#5] - #7; X G1 Z#1 F#9; X[#24+#2]; G3 I-#2; #5=#5+#17; END1; G0 Z5; M99; %9016 #6=#4+#26 球心在零點(diǎn)之上的高度 #8=SQRT[#4*#4 - #6*#6] 中間變量 #3=90-ATAN[#6]/[#8] 加工終止角 G90 G0 X#24 Y#25; 加工起點(diǎn) Z5; G1 Z#26 F50; #5=#17;

41、 #4=#4 - #7; WHILE [#5 LE #3] DO1; 角度小于等于終止角時(shí)加工 #1=#6 - #4*COS[#5]; Z #2=#4*SIN[#5]; X G1 Z#1 F#9; X[#24+#2]; G3 I-#2; #5=#5+#17; END1; G0 Z5; M99; 4.2水平圓柱面的加工 水平圓柱面加工可采用行切加工 沿圓柱面軸向走刀，沿圓周方向進(jìn)刀；走刀路線短，加工效率高，加工后圓柱面直線度好；用于模具加工，脫模力較大；程序可用宏程序或自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。 沿圓柱面圓周方向走刀，沿軸向進(jìn)刀；走刀路線通常比

42、前一方式長(zhǎng)，加工效率較低，但用于大直徑短圓柱則較好，加工后圓柱面輪廓度較好；用于模具加工，脫模力較?。怀绦蚩捎米映绦蛑貜?fù)或宏程序?qū)崿F(xiàn)，用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)程序效率太低。 4.2.1圓柱面的軸向走刀加工 示例4-3，為簡(jiǎn)化程序，以完整半圓柱加工為例(圖4-4 a)。為對(duì)刀、編程方便，主程序、宏程序零點(diǎn)放在工件左側(cè)最高點(diǎn)，毛坯為方料，立銑刀加工宏程序號(hào)為%9017，球刀加工宏程序號(hào)%9018。 l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明 X(#24)/Y(#25)--圓柱軸線左端點(diǎn)坐標(biāo) A(#1)------------圓柱長(zhǎng) D(#7)-------------刀具半徑 Q(#17)----------

43、--角度增量，度 I(#4)------------------圓柱半徑 F(#9)-----------------走刀速度 l 主程序 %1000 G91 G28 Z0 M06 T01 G54 G90 G0 G17 G40 G43 Z50 H1M03 S3000 G65 P9017 X-6 Y0 A126 D6 I40.5 Q3 F800 G49 Z100 M05 G28 Z105 M06 T02 G43 Z50 H2 M03 S4000 G65 P9018 X0 Y0 A120 D6 I40 Q0.5 F1000 G49 Z100 M05 G28 Z105

44、 M30 l 宏程序 %9017 G90 G0 X[#24-2] Y[#25+#4+#7]; Z5; G1 Z-#4 F200; #8=1; 立銑刀偏置方向 #10=0; 角度初值 #11=#24+#1/2;軸線中央X #12=#1/2;軸線兩端相對(duì)中央距離 WHILE [#10 LE 180] DO1; #13=#4*[SIN#10-1]; Z #14=#4*COS#10; Y G1 Z#13 F#9 Y[#25+#14+#7*#8] G1 X[#11+#12] #10=#10+#17 IF #10 LE 90 G

45、OTO 10 #8=-1 N10 #12=-#12 END1 G0 Z5 M99 %9018 #4=#4+#7 G90 G0 X[#24-2] Y[#25+#4]; Z5; G1 Z-#4 F200; #10=0; 角度初值 #11=#24+#1/2;軸線中央X #12=#1/2;軸線兩端相對(duì)中央距離 WHILE [#10 LE 180] DO1; #13=#4*[SIN#10-1]; Z #14=#4*COS#10; Y G1 Z#13 F#9 Y[#25+#14] G1 X[#11+#12] #10=#10+#17

46、 #12=-#12 END1 G0 Z5 M99 4.2.1圓柱面的周向走刀加工 為簡(jiǎn)化程序，以完整半圓柱加工為例(圖4-4 a)。為對(duì)刀、編程方便，主程序、宏程序零點(diǎn)放在工件左側(cè)最高點(diǎn)，毛坯為方料。 示例4-4，子程序加工方案，立銑刀加工程序號(hào)為%0020，球刀加工程序號(hào)%0021。 l 主程序 %1000 G91 G28 Z0 M06 T01 G54 G90 G0 G17 G40 G43 Z50 H1 M03 S3000 X-8 Y-46.5 G1 Z-40 F200 X-5 M98 P0020 L28 G49 Z100 M05 G28

47、 Z105 M06 T02 G43 Z50 H2 M03 S4000 X0 Y-46 G1 Z-46 F200 M98 P0021 L50 G49 Z100 M05 G28 Z105 M30 l 子程序 %0020 G90 G19 G2 Y-6.5 Z0.5 R40.5 F800 G1 Y6.5 G2 Y46.5 Z-40 R40.5 G91 G1 X1 G90 G3 Y6.5 R40.5 G1 Y-6.5 G3 Y-46.5 Z-40 R40.5 G91 G1 X1 G90 M99 %0021 G90 G19 G2 Y46 R46 F1000

48、G91 G1 X0.5 G90 G3 Y-46 R46 G91 G1 X0.5 G90 M99 示例4-5，宏程序加工方案，立銑刀加工宏程序號(hào)為%9020，球刀加工宏程序號(hào)%9021。主程序和宏程序調(diào)用參數(shù)與示例4-3基本相同，不再給出。 %9020 #10=#24; 進(jìn)刀起始位置X #11=#24+#1; 進(jìn)刀終止位置X #2=2; G2/G3 #3=1; 切削方向 G90 G0 X[#10-2] Y[#25-#3*[#4+#7]]

49、; Z5; G1 Z-#4 F200; WHILE[ #10 LE #11] DO1 G1 X#10 F#9 ; 進(jìn)刀 G#2 Y[#25-#3*#7] Z0 R#4; 走1/4圓弧 G1 Y[#25+#3*#7]; 走一個(gè)刀具直徑的直線 G#2Y[#25+#3*[#4+#7]] Z-#4R#4;走1/4圓弧 #10=#10+#17; 計(jì)算下一刀位置 #2=#2+#3; 確定下一刀G2/G3 #3=-#3; 切削方向反向 END1 G0 Z5 M99

50、 %9020 #10=#24; 進(jìn)刀起始位置X #11=#24+#1; 進(jìn)刀終止位置X #2=2; G2/G3 #3=1; 切削方向 #4=#4+#7 G90 G0 X[#10-2] Y[#25-#3*#4]; Z5; G1 Z-#4 F200; WHILE [#10 LE #11] DO1 G1 X#10 F#9 ; 進(jìn)刀 G#2 Y[#25+#3*#4] Z0 R#4; 走圓弧 #10=#10+#17; 計(jì)算下一刀位

51、置 #2=#2+#3; 確定下一刀G2/G3 #3=-#3; 切削方向反向 END1 G0 Z5 M99 專題五　孔系加工 孔系加工可分為矩形陣列孔系和環(huán)形陣列孔系加工兩種情況。 5.1 矩形陣列孔系加工 就單孔加工而言，其加工有一次鉆進(jìn)和間歇鉆進(jìn)之分，為使用方便，定制的宏程序應(yīng)能完成此兩種加工。以圖5-1所示工件為例，板厚20，編程零點(diǎn)放在工件左下角。 示例5-1，矩形陣列孔系宏程序加工，陣列基準(zhǔn)為左下角第一個(gè)孔。 l 主程序 %1000 G91 G28 Z0; M06 T1;中心鉆 G54 G90 G0 G17 G4

52、0 G43 Z50 H1 M03 M07 S1000 G65 P9022 X19.5 Y14 A9 B20 I9 J9 R2 Z-3 Q0 F60 G0 G49 Z150 M05 M09 G91 G28 Z0 M06 T2;鉆頭 G90 G43 Z50 H2 M03 M07 S1200 G65 P9022 X19.5 Y14 A9 B20 I9 J9 R2 Z-22 Q2 F100 G0 G49 Z150 M05 M09 G91 G28 Z0 M30 l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明 X(#24)-----陣列左下角孔位置 Y(#25) A(#1)-------行數(shù) B(#

53、2)-------列數(shù) I(#4)--------行間距 J(#5)--------列間距 R(#7)-------快速下刀高度 Z(#26)------鉆深 Q(#17)------每次鉆進(jìn)量，Q=0，則一次鉆進(jìn)到指定深度。 F(#9)--------鉆進(jìn)速度 l 宏程序 %9022(單向進(jìn)刀) #10=1； 行變量 #11=1； 列變量 WHILE [#10 LE #1] DO1 #12=#25+[#10-1]*#4 ; Y坐標(biāo) WHILE[ #11 LE #2 ]DO2

54、#13=#24+[#11-1]*#5; X坐標(biāo) G0 X#13 Y#12； 孔心定位 Z#7； 快速下刀 IF[ #17 EQ 0 ]GOTO 10 #14=#7-#17； 分次鉆進(jìn) WHILE [#14 GT #26] DO3 G1 Z#14 F#9 G0 Z[#14+2] Z[#14+1] #14=#14-#17 END3 N10 G1 Z#26 F#9； 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆 G0 Z#7; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn) #11=#11+1

55、； 列加1 END2 #10=#10+1； 行加1 END1 M99 %9022（雙向進(jìn)刀） #10=1； 行變量 #12=#25; 孔心Y坐標(biāo) #13=#24; X坐標(biāo) #15=1; 方向 WHILE [#10 LE #1] DO1 #11=1 ； 列變量 WHILE [#11 LE #2] DO2 G0 X#13 Y#12; 孔心定位 Z#18； 快速下刀 IF [#17 EQ 0]

56、GOTO 10 #14=#18-#17； 分次鉆進(jìn) WHILE [#14 GT #26] DO3 G1 Z#14 F#9 G0 Z[#14+2] Z[#14+1] #14=#14-#17 END3; N10 G1 Z#26 F#9; 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆 G0 Z#18; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn) #11=#11+1; 列加1 #13=#13+#5*#15 END2 #13=#13-#15*#5 #10=#10+1; 行加1 #15=-#15 #12=#12+#4 END1 M99 5.2環(huán)形陣列孔系加工

57、 示例5-2，加工圖5-2所示工件。編程零點(diǎn)放在分布圓中心。 l 主程序 %1000 G91 G28 Z0; M06 T1; 中心鉆 G54 G90 G0 G17 G40; G43 Z50 H1 M03 M07 S1000; G65 P9023 X0 Y0 A0 B45 I50 K8 R2 Z-3 Q0 F60 G65 P9023 X0 Y0 A0 B30 I80K12 R2 Z-3 Q0 F60 G0 G49 Z120 M05 M09 G91 G28 Z0 M06 T2;

58、 鉆頭 G43 Z50 H2 M03 M07 S800 G65 P9023 X0 Y0 A0 B45 I50 K8 R2 Z-22 Q2 F60 G65 P9023 X0 Y0 A0 B30 I80 K12 R2 Z-42 Q2 F60 G0 G49 Z100 M05 M09 G91 G28 Z0 M30 l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明 X(#24)-----陣列中心位置 Y(#25) A(#1)-------起始角度 B(#2)-------角度增量(孔間夾角) I(#4)--------分布圓半徑 K(#6)-------孔數(shù) R(#7)-------快速下刀高度

59、 Z(#26)------鉆深 Q(#17)------每次鉆進(jìn)量，Q=0，則一次鉆進(jìn)到指定深度。 F(#9)--------鉆進(jìn)速度 l 宏程序 %9023 #10=1； 孔計(jì)數(shù)變量 WHILE [#10 LE #6] DO1 #11=#24+#4*COS[#1]; X #12=#25+#4*SIN[#1]; Y G90 G0 X#11 Y#12; 定位 Z#7； 快速下刀 IF [#17 EQ 0] GOTO 10 #14=#7-#17； 分次鉆進(jìn) WHILE [#14 GT #26] DO2 G1 Z#14 F#9 G0 Z[#14+2] Z[#14+1] #14=#14-#17 END2 N10 G1 Z#26 F#9； 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆 G0 Z#7; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn) #10=#10+1； 孔數(shù)加1 #1=#1+#2； 孔分布角加角度增量 END1 M99 非原版（有改動(dòng)）數(shù)控技術(shù)交流QQ：874619791