數(shù)控銑床編程實例

1、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)控銃出如圖 工件3-23所示的梢材料為45鋼。圖卜懸斑削工件1F1 ?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(zhǔn)，用通用臺虎鉗夾緊工件前后兩側(cè)面，臺虎鉗固定于銃床工作臺上。2）工步順序 銃刀先走兩個圓軌跡，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)控銃床即可達到要求。故選用XKN7125型數(shù)控立式銃床。3 ?選擇刀具現(xiàn)采用$ 10 mm的平底立銃刀，定義為 T01,

2、并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。 4 ?確定切削用量切削用量的具體數(shù)值應(yīng)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，詳見加工程序。 5 ?確定工件坐標(biāo)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(biāo)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)控銃床對刀方法相同）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。考慮到加工圖示的梢，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。該工件的加工程序如下（該程序用于XKN7125銃床）：N

3、0010 G00 Z2 S800 T1 M03;調(diào)一次子程序，梢深為2 m N0020 X15 Y0 M08;再調(diào)一次子程序，梢深為4 m N0030 G20 N01 P1.-2N0040 G20 N01 P1.-4N0050 G01 Z2 M09N0060 G00 X0 Y0 Z150；主程序結(jié)束N0070 M02;子程序開始N0010 G22 N01N0020 G01 ZP1 F80N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0N0040 G01 X20N0050 G03 X20 YO I-20 J0；左刀補銃四角倒圓的正本0060 G41 G01 X25 Y15N0070 G03 X1

4、5 Y25 1-10 J0N0080 G01 X-15N0090 G03 X-25 Y15 10 J-10N0100 G01 Y-15N0110 G03 X-15 Y-25 110 J0N0120 G01 X15N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10N0140 G01 Y0;左刀補N0150 G40 G01 X15 Y0取消N0160 G242 mm余量，要實例二 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5求加工出如圖2-24所示的外輪廓及$ 20 mm的孔。工件材料為鋁。圖A烈按刨外倫肆工弊1 ?根據(jù)圖樣要求、毛坯及前道工序加工情

5、況，確定工藝方案及加工路線1）以底面為定位基準(zhǔn)，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銃床工作臺上2）工步順序鉆孔$ 20 mm。 按O' ABCDEF蕨路銃削輪廓。2 ?選擇機床設(shè)備ZJK7532A 型）35根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟型數(shù)控銃床即可達到要求。故選用華中1型（數(shù)控鉆銃床。3 ?選擇刀具現(xiàn)采用$ 20 mm的鉆頭，定義為T02, $ 5 mm的平底立銃刀，定義為T01 ,并把該刀具的直徑輸 入刀具參數(shù)表中。由于華中 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(yīng)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，詳見加工程序。5 確定工件坐

6、標(biāo)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(biāo)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 件的加工程序如下：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(biāo)編程N0030 G17 G00 X40 Y30;在 XOY 平面內(nèi)加工N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F

7、150 ；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 Z50N0020 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 Y0N

8、0110 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(dāng)前局部變量#50-#99是全局局部變量常量：PI , TRUE （真），F(xiàn)ALSE （假） 算術(shù)運算符：+，-, *, /條件運算符：EQ “二 ”，NE

9、“！ =”, GT " >”，GE ">=" ，LT " <"± E " <=邏輯運算符：AND, OR, NOT函數(shù)：SIN口，COS口，TAN口，ATAN口，ATAN2口，ABS口，INT口，SIGN口，SQRT口， EXP口 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)

10、語句：WHILE ENDW格式：WHILE條件表達式|ENDW下面就以宏指令編程為例，做兩個練習(xí)。實例三 毛坯為150 mmx 70 mmX 20 mm 塊料，要求銃出如圖 2-25所示的橢球面，工件材料為蠟塊。12圖2-笳橢球面臺塊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D以底面為主要定位基準(zhǔn)，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銃床工作臺上。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 1 型（ ZJK7532A 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

11、切削用量的具體數(shù)值應(yīng)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，詳見加工程序。5 ?確定工件坐標(biāo)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(biāo)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。 該工件的加工程序如下：%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

12、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 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#

13、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 丫 卜#4 F400G19 G02 Y#4 J#4 K-#2ENDIFENDIFG01 Y#11/2 F1500#0=#0-#15G01 X#0ENDWGOO Z#13+20 M05GOO XO YOM02實例四 毛坯2OO mmX 1OO mmX 3O mm 塊料，要求銃出如圖2-26所示的四棱臺，工件材料為蠟塊冷Z £習(xí)和實際掌握數(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M的編

14、程練 操作，在實踐中積累豐富的經(jīng)驗。編程前，要做大M的準(zhǔn)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(xué)習(xí)，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(xí)慣和風(fēng)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：（用于華中 I 型銑床）%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

15、點的橫座標(biāo)（動點）# 100=20；C點的橫座標(biāo)# 1=20;C點和 G 點的縱向距離# 1 仁 70;FG 的長度# 20=-#10/2； E 點的橫座標(biāo)# 15=3；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; MDI 對刀點 Z 向距毛坯上表面距離；到G點;銃棱臺所在的凹梢標(biāo)G92 X0 Y0 Z#4+#5+2G00 X0 Y0G00 Z#4+10 M03G01 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-#1

16、1/2ENDIFG01 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;銃棱臺斜面X#1 Y#1 Z#5WHILE ABS#6 LE #1 #6=#6-#15G01 Y#6X0 Y0 Z#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. 參數(shù)編程與子程序1

17、. 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NC 地址賦立的程序用數(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“ = ”。給坐標(biāo)軸地址賦值時要求有一獨段。4) 計算參數(shù)時，遵循通常的數(shù)學(xué)運算規(guī)則。例： N10 R 仁 R1+1N20 R1=R2+R3R4=R5-R6 R7=R8*R9R

18、10=R11/R12N30 R13=SIN (25.3)N40 R14=R3+R2*R1N50 R15=SQR (TR1*R1+R2*R )22)參數(shù)編程例：N10 G1 G91 X=R1 Z=R2 F300 N20Z=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 P4 ;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(biāo)準(zhǔn)循

19、環(huán)：LCYC82鉆削、沉孔加工LCYC83深孔鉆削LCYC840帶補償夾具的螺紋切削LCYC84不帶補償夾具的螺紋切削LCYC85鏈孔LCYC60線性孔排列LCYC61圓弧孔排列LCYC75矩形槽、鍵槽、圓形凹槽銃削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，宜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）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

20、面上X24Y15位置加工深度為27毫米的孔，在孔底停留時間2秒，鉆孔坐標(biāo)軸方向安全距離為4毫米，循環(huán)結(jié)束后刀具處于 X24 Y15Z110oN10 G0 G17 G90 F500 T2 D1 S500 M4N20 X24 Y15N30 R101=110 R102=4 R103=102 R104=75N40 R105=2N50 LCYC82 N60 M2圖 6-132.銃削循環(huán)LCYC75參數(shù) 含義、數(shù)值范圍R101退回平面（絕對平面）R102安全距離R103 參考平面（絕對平面）R104 凹槽深度（絕對數(shù)值）R116 凹槽圓心橫坐標(biāo)R117 凹槽圓心縱坐標(biāo)R118 凹槽長度R119 凹槽寬度R

21、120 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 毫米，寬度為 40 毫米，圓角半徑8 毫米，深度為 17.5 毫米的凹槽。使用的銑刀不能切削中心，因此要求預(yù)加工 凹槽中心孔（LCYC82 。凹槽單邊精加工余量為 0.75 毫米，深度為 0.5 毫米， Z 軸上到參考平面的安全距離為 5 毫米。凹槽的中心點坐標(biāo)為 X60 Y40, 最大 進刀深度為

22、4 毫米。加工分粗加工和精加工（圖 6-14 ）。N10 G0 G17 G90 F200 S300 M3 T4 D1N20 X60 Y40 Z5N30 R101=5 R102=2 R103=0 R104=-17.5 R105=2N40 LCYC82N50N60 R116=60 R117=40 R118=60 R119=40 R120=8N70 R121=4 R122=120 R123=300 R124=0.75 R125=0.5N80 R126=2 R127=1N90 LCYC75N100 N110 R127=2N120 LCYC75N130 M2 圖 6-142）圓槽銑削R118=R119=

23、2*R120 圖 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 毫米，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 ， O4 點。工件起始零點設(shè)在O 點，建立工件坐標(biāo)系如圖。2 ) T01 為直徑 5 毫米立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速800r/min ，進給量為 50mm/min3 ) 編程如下：P10N10 G17 G90 T01 M03 S800N20 G158 X10 Y5N30 G0 X0 Y0 Z2

24、N40 G1 Z-2 F150N50 X15N60 G3 X15 Y40 I0 J20N70 G1 X0N80 Y0N90 G158 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 Z2N24

25、0 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ap 二 5mm 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 、 A3A4 A5,刀心軌跡為“42-3-4-5-6- 2”，將“什2”作為一循環(huán)單元。圖6-19為二維刀心軌跡。2） 刀具及

26、切削用量選擇： 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(biāo) A （ -70 ， 0） B （ -26.25 ， 1 6.54 ）C （26.25， 1 6.54 ） 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

27、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

28、.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(yīng)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工程序得到大大簡化。用戶宏功能有A 類和 B 類兩種，用 A 類宏功能編譯的加工程序，程序主體比較簡 單，但需記憶較多的宏指令，程序的可讀性差，而用 B 類宏功能編譯的程序，則具有較好的可讀性，且只需記憶較少的指令代碼。本例就使用 B 類宏功能

29、編程，并通過詳細的數(shù)學(xué)分析來說明用宏指令編程如何建立合理的數(shù)學(xué)模型。一、應(yīng)用實例如圖 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(biāo)注編程15 條等分槽（圖中所需尺寸）。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。梢錐度14。及梢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(biāo)如圖中所示）。本例只編制最終精加工程序，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，由于R380不在某一基 準(zhǔn)平面，即無法 用G1

30、7、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(biāo)，再指令刀具按R380圓弧。Y、Z方向進行直線加工，用直線逼近圓弧的方法最終形成首先計算出第一條梢各交點座標(biāo)，并用極座標(biāo)表示，圓周上各條梢對應(yīng)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(biāo)-50 ; b點極半徑282.417 , Z坐標(biāo)-34.478 ; c點極半徑382, Z坐標(biāo)-12 ; R380 圓弧的圓心角為15.44 °在加工時需將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換時只要將各點極半徑分別按偏移角度(程序中參

31、 數(shù)#2)投影至X、Y軸即可。在加工R380時應(yīng)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(biāo)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 0 -380cos (50 +#9 )同樣求出的各點極坐標(biāo)也需轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)才能加工。求出