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)控銑岀如圖 工件3-23所示的槽材料為45鋼。圖卜為斑削工件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(zhǔn)，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(jì)型數(shù)控銑床即可到達(dá)要求。應(yīng)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

2、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方向以工件外表為工件原點，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)控銑床對刀方法相同把點0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，那么為編程方便，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銑床：N0010 G00

3、 Z2 S800 T1 M03;調(diào)一次子程序，槽深為2 m N0020 X15 YO M08;再調(diào)一次子程序，槽深為 4 m N0030 G20 N01 P1.-2N0040 G20 N01 P1.-4N0050 G01 Z2 M09N0060 GOO X0 YO Z150N0070 M02；主程序結(jié)束；子程序開始N0010 G22 N01N0020 G01 ZP1 F80N0030 G03 X15 YO I-15 JON0040 GO1 X2ONOO5O GO3 X2O YO I-2O JO;左刀補銑四角倒圓的正方形O6O G41 GO1 X25 Y15NOO7O GO3 X15 Y25 1

4、-1O JONOO8O GO1 X-15NOO9O GO3 X-25 Y15 1O J-1ONO1OO GO1 Y -15NO11O GO3 X-15 Y-25 11O JONO12O GO1 X15NO13O GO3 X25 Y-15 IO J1ONO14O GO1 YO;左刀補NO15O G4O GO1 X15 YO取消NO16O G242 mm余量，要實例二 毛坯為12O mmX 6O mmX 1O mm 板材，5 mm深的外輪廓已粗加工過，周邊留求加工岀如圖2-24所示的外輪廓及$ 2O 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況，確定工藝方

5、案及加工路線1以底面為定位基準(zhǔn)，兩側(cè)用壓板壓緊，固定于銑床工作臺上2工步順序 鉆孔$ 2O mm。 按O' ABCDEF戯路銑削輪廓。2 ?選擇機床設(shè)備L 'O _35ZJK7532A 型根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可到達(dá)要求。應(yīng)選用華中1型數(shù)控鉆銑床。3 ?選擇刀具具參數(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 方向以工件外表為工件原點，建立工件坐標(biāo)系，如圖 3

6、-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 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

7、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 Y0N0110 G03 X0 Y-25N0120 G01 X-90 Y0N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10N0140 G40N0150 M05

8、N0160 M30看了上面的例子，我們對普通的指令有了了解， 但是跟高級語言比擬，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(jìn)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 “ = ，NE “！= , GT “>,GE“ >= 丄T“<丄 E “<二邏輯運算符：AND, OR, NOT函數(shù)：SIN，COS，TA

9、N，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT， EXP表達(dá)式：用運算符連接起來的常量，宏變量構(gòu)成表達(dá)式。例如：100/SQRT2*COS55*PI/180賦值語句：宏變量 二表達(dá)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(dá)式|ELSE|ENDIF循環(huán)語句：WHILE ENDW格式：WHILE條件表達(dá)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，要求銑岀如圖 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

10、前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線1以底面為主要定位基準(zhǔn)，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(jì)型數(shù)控銑床即可到達(dá)要求。應(yīng)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 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 方向以工件外表為工件原點， 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。

11、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(jìn)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、#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 #11/2 F400#0二#0-#15G01 X#0IF ABS#O LT #5#3二#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-#2ENDI

13、FENDIFG01 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，要求銑岀如圖2-26所示的四棱臺，工件材料為蠟塊J1 1冷Z_£習(xí)和實際掌握數(shù)控編程根本方法并在此根底上有更大的提高，必須進(jìn)行大量的編程練 操作，在實踐中積累豐富的經(jīng)驗。編程前，要做大量的準(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

14、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 點的縱座標(biāo)G9

15、2 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-#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#0ENDW;MDI 對刀點 Z 向距毛坯上外表距離；到G點；銑棱臺所在的凹槽G01 Z#4+20

16、X0 Y0X#1 Y#1 Z#5；銑棱臺斜面WHILE 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)。NC 地址賦立的程序2) 參數(shù)地址中存儲的內(nèi)容，可以由

17、編程員賦值，也可通過運算得出。通過 用數(shù)值、算術(shù)表達(dá)式或參數(shù)，對已分配計算參數(shù)或參數(shù)表達(dá)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)那么。例：N10 R 仁 R1+1N20 R1=R2+R3R4=R5-R6 R7=R8*R9R10=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

18、 ?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鏜孔LCYC60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

19、進(jìn)給速度鉆孑L，直至到達(dá)給定的最終鉆削深度。在到達(dá)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(jìn)行。參數(shù)含義、數(shù)值范圍R101退回平面絕對平面R102平安距離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毫米的孔，在孔 底停留時間2秒，鉆孔坐標(biāo)軸方向平安距 離為4毫米，循環(huán)結(jié)束后刀具處于 X24 Y15Z110。N10 GO G17 G90 F500 T2 D1 S500 M4N20 X24 Y15N30 R10 仁110 R102=4 R10

20、3=102 R104=75N40 R105=2N50 LCYC82 N60 M2圖 6-132.銑削循環(huán)LCYC75參數(shù) 含義、數(shù)值范圍R101退回平面絕對平面 R102平安距離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R120 拐角半徑 R121 最大進(jìn)刀深度R123 外表加R122 深度進(jìn)刀進(jìn)給率工的進(jìn)給率R124 外表加工的精加工余量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

21、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 平安距離為5毫米。凹槽的中心點坐標(biāo)為 X60 Y40,最大 進(jìn)刀深度為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=

22、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=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，為了防止編程中的尺寸換算，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

23、，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(jìn)給量為 50mm/min3) 編程如下：P10N10 G17 G90 T01 M03 S800N20 G158 X10 Y5N30 G0 X0 Y0 Z2N40 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

24、 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 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 ap 二 5mm 工件 材料為 LH11 。請編程

25、。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“ 12-3-4-5-6- 2，將“12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： T01 球頭銑刀直徑 16mm ，主軸轉(zhuǎn)速 1500 r/min ，進(jìn)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 C26.25， 1 6.54 D70， 0 O1-45， 0 O20， 39.69 O345， 0 循環(huán)次數(shù) n 及步距 b 2n-1

26、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 Y40N40 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 G0

27、3 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-43.75 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 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

28、 A 類宏功能 編譯的加工程序，程序主體比擬簡 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，那么具有較好的可讀性，且只需記憶較少的指令代碼。本例就使用 B 類宏功能編程，并通過詳細(xì)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)用實例僅標(biāo)注編程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 所需尺寸。圖1例如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(biāo)如圖中所示。本

29、例只編制最終精加工程序，之前的粗加工那么可以通過該程序在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假設(shè)干段直線段分別計算各端點坐標(biāo)，再指令刀具按首先計算出第一條槽各交點座標(biāo)，并用極座標(biāo)表示，圓周上各條槽對應(yīng)點的極半徑及度均一致，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

30、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 數(shù)#2)投影至X、Y軸即可。在加工R380時應(yīng)將該圓弧分解成假設(shè)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，貝卩 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(biāo)也需轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)才能加工。求出第一點位置后，再使圓心角#9