长方形外轮廓侧面铣削宏程序编程

编制一个通用程序，加工图3-53所示长方形外轮廓侧面类零件。假设长方形外轮廓加工长度最终尺寸为U，长方形外轮廓加工宽度最终尺寸为V，X₀为长方形零件中心点的横坐标绝对值，Y₀为长方形零件中心点的纵坐标绝对值，最终加工深度为Z，长方形零件圆角半径为I，刀具端齿离开零件毛坯上表面的垂向坐标绝对值为R，切入圆半径为C（C＞D），加工零件的刀具半径为D，S为快速接近速度，F为切削进给速度，切削方向为顺铣。

由图3-53分析，可画出该宏程序的结构流程框图，如图3-54所示。

1.HNC—21/22M华中世纪星数控系统对长方形外轮廓侧面铣削的用户宏程序

局部变量含义：

#20=U；U—长方形外轮廓加工长度最终尺寸

#21=V；V—长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

#23=X₀；X₀—长方形零件中心点的横坐标绝对值

#24=Y₀；Y₀—长方形零件中心点的纵坐标绝对值

图3-53 长方形零件外轮廓侧面铣削刀具路线示意图

a）铣削示意图 b）效果图

图3-54 长方形外轮廓铣削用户宏程序结构流程框图

#25=Z；Z—垂直方向最终加工深度尺寸值

#18=S；S—快速接近速度

#17=R；R—刀具在零件上方的安全高度

#8=I；I—长方形零件圆角半径

#5=F；F—切削进给速度

#3=D；D—刀具半径

#2=C；C—切入圆半径（C≥D）

%3332；宏程序号

N010 G90 G00 X[#23] Y[#24-[[#21/2]+#2]]；刀具快速移到起刀点

N015 Z[#17]；刀具快速下降到工件上方安全距离

N020 G01 Z[#25] F[#5/2]；刀具以工进速度下降到最终加工深度

N025 G01 X[#23-[#2-#3]] Y[#24-[#21/2+#2]] F[#18]；刀具快速移到切入圆起点

N030 G02 X[#23] Y[#24-[[#21/2]+#3]] R[#2-#3] F[#5]；刀具以1/4圆弧顺圆切线切入

N035 G01 X[#23+[#20/2+#3]] Y[#24-[#21/2+#3]] R[#8+#3]；沿轮廓+X走刀

N040 X[#23+[#20/2+#3]] Y[#24+[#21/2+#3]] R[#8+#3]；沿轮廓+Y走刀

N045 X[#23-[#20/2+#3]] Y[#24+[#21/2+#3]] R[#8+#3]；沿轮廓-X走刀

N050 X[#23-[#20/2+#3]] Y[#24-[#21/2+#3]] R[#8+#3]；沿轮廓-Y走刀

N055 X[#23] Y[#24-[#21/2+#3]]；沿轮廓+X走刀，回到切入点

N060 G02 X[#23+[#2-#3]] Y[#24-[#21/2+#2]] R[#2-#3]；1/4圆弧顺圆切线切出

N065 G01 X[#23] Y[#24-[#21/2+#2]] F[#18]；回到起刀点

N070 G00 G90 Z[#17]；刀具快速抬起离开工件

N075 M99；宏程序结束并返回主程序

2.SINUMERIK802D数控系统对长方形外轮廓侧面铣削的用户R参数程序

R参数含义：

R21=U；U—长方形外轮廓加工长度最终尺寸

R22=V；V—长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

R24=X₀；X₀—长方形零件中心点的横坐标绝对值

R25=Y₀；Y₀—长方形零件中心点的纵坐标绝对值

R26=Z；Z—垂直方向最终加工深度尺寸值

R19=S；S—快速接近速度

R18=R；R—刀具在零件上方的安全高度

R9=F；F—切削进给速度

R7=D；D—刀具半径

R4=I；I—长方形零件圆角半径

R3=C；C—切入圆半径（C≥D）

L3332.SPF；R参数子程序名

N010 G90 G00 X=R24 Y=R25-[R22/2+R3]；刀具快速移到起刀点

N015 Z=R18；刀具快速下降到工件上方安全距离

N020 G01 Z=R26 F=R9/2；刀具以工进速度下降到最终加工深度

N025 G01 X=R24-[R3-R7] Y=R25-[R22/2+R7] F=R19；刀具快速移到切入圆起点

N030 G02 X=R24 Y=R25-[R22/2+R7] CR=R3-R7 F=R9；刀具以1/4圆弧顺圆切线切入

N035 G01 X=R24+[R21/2+R7] Y=R25-[R22/2+R7] RND=R4+R7；沿轮廓+X走刀

N040 X=R24+[R21/2+R7] Y=R25+[R22/2+R7] RND=R4+R7；沿轮廓+Y走刀

N045 X=R24-[R21/2+R7] Y=R25+[R22/2+R7] RND=R4+R7；沿轮廓-X走刀

N050 X=R24-[R21/2+R7] Y=R25-[R22/2+R7] RND=R4+R7；沿轮廓-Y走刀

N055 X=R24 Y=R25-[R22/2+R7]；沿轮廓+X走刀，回到切入点

N060 G02 X=R24+[R3-R7] Y=R25-[R22/2+R3] CR=R3-R7；1/4圆弧顺圆切线切出

N065 G01 X=R24 Y=R25-[R22/2+R3] F=R19；回到起刀点

N070 G00 G90 Z=R18+50；刀具快速抬起离开工件

N075 RET；R参数子程序结束并返回主程序

3.FANUC0i数控系统对长方形外轮廓侧面铣削的用户宏程序

自变量含义：

#24=X₀；X₀—长方形零件中心点的横坐标绝对值

#25=Y₀；Y₀—长方形零件中心点的纵坐标绝对值

#26=Z₀；Z₀—垂直方向最终加工深度尺寸值

#18=R；R—刀具在零件上方的安全高度

#4=I；I—长方形零件圆角半径

#7=D；D—刀具半径

#9=F；F—切削进给速度

#21=U；U—长方形外轮廓加工长度最终尺寸

#22=V；V—长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

#3=C；C—切入圆半径（C≥D）

#19=S；S—快速接近速度

O3332；宏程序名

N010 G90 G00 X#24 Y[#25-[#22/2+#3]]；刀具快速移到起刀点[Y-（V/2+C）]

N015 Z#18；刀具快速下降到工件上方安全距离

N020 G01 Z#26 F[#9/2]；刀具以工进速度下降到最终加工深度

N025 G01 X[#24-[#3-#7]] Y[#25-[#22/2+#7]] F#19；刀具快速移到切入圆起点

N030 G02 X#24 Y[#25-[#22/2+#7]] R[#3-#7] F#9；刀具以1/4圆弧顺圆切线切入

N035 G01 X[#24+[#21/2+#7]] Y[#25-[#22/2+#7]] R[#4+#7]；沿轮廓+X走刀

N040 X[#24+[#21/2+#7]] Y[#25+[#22/2+#7]] R[#4+#7]；沿轮廓+Y走刀

N045 X[#24-[#21/2+#7]] Y[#25+[#22/2+#7]] R[#4+#7]；沿轮廓-X走刀

N050 X[#24-[#21/2+#7]] Y[#25-[#22/2+#7]] R[#4+#7]；沿轮廓-Y走刀

N055 X#24 Y[#25-#22/2+#7]]；沿轮廓+X走刀，回到切入点

N060 G02 X[#24+[#3-#7]] Y[#25-[#22/2+#3]] R[#3-#7]；1/4圆弧顺圆切线切出

N065 G01 X#24 Y[#25-[#22/2+#3]] F#19；回到起刀点

N070 G00 G90 Z#18；刀具快速抬起离开工件

N075 M99；宏程序结束并返回主程序

注意：

1）切入圆弧半径C必须大于刀具半径。(www.xing528.com)

2）刀具半径值必须大于0。

3）程序中没有使用刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）。

图3-55 长方形外轮廓侧面铣削编程实例的刀具路线示意图

a）尺寸图 b）效果图

4.编程实例

在铣床或加工中心上加工图3-55所示长方形零件的外轮廓侧面，长方形外轮廓加工长度最终尺寸为150.0mm，宽度最终尺寸为100.0mm，零件圆角半径为5.0mm，深度为10.0mm。试用变量（或参数）编写出加工此零件的数控程序。

解：

（1）工艺设计 建立工件坐标系，长方形零件的中心在工件坐标系中的X、Y绝对坐标为（100.0，80.0），工件表面为工件坐标系Z轴的零点，机床坐标系偏置值设置在G54寄存器中。

采用顺铣方式铣削长方形零件外轮廓侧面，运用1/4圆弧切入与切出，切入圆半径为50.0mm，铣削刀具选择ϕ25.0mm的立铣刀，取主轴转速为500r/min，铣削进给速度为150mmr/min，主轴起始位置在零件上方50.0mm处，刀具起始切削高度为2.0mm，最终加工位置为Z-10.0mm。根据不同数控系统，运用变量引数赋值和参数直接赋值编制加工程序。

（2）零件加工程序

1）HNC—21/22M华中世纪星数控系统。

局部变量含义：

#20=150.0；长方形外轮廓加工长度最终尺寸

#21=100.0；长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

#23=100.0；长方形零件中心点的横坐标绝对值

#24=80.0；长方形零件中心点的纵坐标绝对值

#25=-10.0；垂直方向最终加工深度尺寸值

#18=1000.；快速接近速度

#17=2.0；长方形零件圆角半径

#5=150.0；切削进给速度

#3=10.0；刀具半径

#2=50.0；切入圆半径（C≥刀具半径）

主程序如下：

O××××；文件名

%××××；程序号

N10 T01 M06；调用1号刀具

N15 G17 G90 G21 G94 G54 G40 G49 G80；工艺加工状态设置

N20 G43 G00 Z50.0 H01 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 M98 P3332 X100.0 Y80.0 Z-10.0 U150.0 V100.0 S1000.0 R2.0 I5.0 C50.0 D25.0 F150；调用长方形外轮廓侧面铣削的宏子程序

N35 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N40 G49；取消刀具长度补偿

N45 G00 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N50 M30；程序结束并返回程序开头

%3332；长方形外轮廓侧面铣削用户宏程序（见前面）

︙

M99；子程序结束，返回主程序

2）SINUMERIK 802D数控系统。

主程序如下：

FZG×××××；宏程序名

N05 R21=150.0；长方形外轮廓加工长度最终尺寸

R22=100.0；长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

R24=100.0；长方形零件中心点的横坐标绝对值

R25=100.0；长方形零件中心点的纵坐标绝对值

R26=-10.0；垂直方向最终加工深度尺寸值

R19=1000.；快速接近速度

R18=2.0；刀具在零件上方的安全高度

R4=5.0；长方形零件圆角半径

R9=150.0；切削进给速度

R7=10.0；刀具半径

R3=50.0；切入圆半径（C≥刀具半径）

N10 T01 M06；调用1号刀具

N15 G17 G90 G71 G94 G54 G40；工艺加工状态设置

N20 G43 G00 Z50.0 D01 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 L3332；调用长方形外轮廓侧面铣削的用户R参数子程序

N35 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N40 D00；取消刀具长度补偿

N45 G00 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N50 M02；程序结束并返回程序开头

L3332.SPF；长方形外轮廓侧面铣削用户R参数子程序（见前面）

︙

RET；R参数子程序结束，返回主程序

3）FANUC 0i数控系统。

自变量含义：

#21=150.0；长方形外轮廓加工长度最终尺寸

#22=100.0；长方形外轮廓加工宽度最终尺寸

#24=100.0；长方形零件中心点的横坐标绝对值

#25=80.0；长方形零件中心点的纵坐标绝对值

#26=-10.0；垂直方向最终加工深度尺寸值

#19=1000.；快速接近速度

#18=2.0；刀具在零件上方的安全高度

#4=5.0；长方形零件圆角半径

#9=150.0；切削进给速度

#7=25.0；刀具半径

#3=50.0；切入圆半径（C≥刀具半径）

主程序如下；

O××××；程序名

N10 T01 M06；调用1号刀具

N15 G17 G90 G21 G94 G54 G40 G49 G80；工艺加工状态设置

N20 G43 G00 Z50.0 H01 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 G65 P3332 X100.0 Y100.0 Z-10.0 U150.0 V100.0 R2.0 I5.0 C50.0 D25.0 F150；调用长方形外轮廓侧面铣削的宏子程序

N35 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N40 G49；取消刀具长度补偿

N45 G00 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N50 M30；程序结束并返回程序开头

O3332；长方形外轮廓侧面铣削用户宏程序（见前面）

︙

M99；子程序结束，返回主程序