圆形凹槽类零件侧面铣削宏程序编程

编制一个铣削加工图3-59所示圆形凹槽零件侧面的通用程序。假设圆形凹槽零件圆弧

图3-59 铣削圆形凹槽零件的侧面走刀路线示意图

a）零件图 b）效果图

中心的横坐标绝对值为X₀，纵坐标绝对值为Y₀，凹槽最终加工深度为Z，刀具快速接近工件点坐标为R，圆形凹槽圆弧半径为I，刀具半径为D，切入（切出）圆半径为C，切削进给进度为F。

由图3-59分析，可画出该宏程序的结构流程框图，如图3-60所示。

图3-60 圆形凹槽零件侧面铣削的用户宏程序结构流程框图

1.HNC—21/22M华中世纪星数控系统对铣削圆形凹槽零件侧面的用户宏程序

局部变量含义：

#23=X₀；X₀—工件圆弧中心的X坐标绝对值

#24=Y₀；Y₀—工件圆弧中心的Y坐标绝对值

#25=Z；Z—最终加工深度

#17=R；R—刀具起始切削安全高度

#8=I；I—圆形凹槽圆弧半径

#3=D；D—刀具半径

#5=F；F—切削进给速度

#2=C；C—切入（切出）圆半径

%3341；宏程序号

N010 G90 G00 X[#23]Y[#24]；指令刀具移到工件圆弧中心

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

N025 G01 X[#23-[#8-#2]] Y[#24+[#2-#3]] F[3*#5]；刀具直线插补到切入圆起点

N030 G03 X[#23-[#8-#3]] Y[#24] R[#2-#3] F[#5]；圆弧切线切入

N035 G03 I[#8-#3] J0；逆时针整圆插补

N040 G03 X[#23-[#8-#2]] Y[#24-[#2-#3]] R[#2-#3]；圆弧切线切出

N045 G01 X[#23] Y[#24] F[3*#5]；返回圆形零件中心

N050 G00 G90 Z[#18+50]；刀具快速抬起离开工件

N055 M99；宏程序结束并返回主程序

2.SINUMERIK802D数控系统对铣削圆形凹槽零件侧面的用户R参数程序

R参数含义：

R24=X₀；X₀—工件圆弧中心的X坐标绝对值

R25=Y₀；Y₀—工件圆弧中心的Y坐标绝对值

R26=Z；Z—最终加工深度

R18=R；R—刀具起始切削安全高度

R4=I；I—圆形凹槽圆弧半径

R7=D；D—刀具半径

R9=F；F—切削进给速度

R3=C；C—切入（切出）圆半径

L3341.SPF；R参数子程序

N005 R24=__ R25=__ R26=__ R18=__ R19=__ R4=__ R7=__ R9=__ R3=__ ；R参数设置

N010 G90 G00 X=R24 Y=R25；指令刀具移到工件圆弧中心

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

N025 G01 X=R24-[R4-R3] Y=R25+[R3-R7] F=3*R9；刀具直线插补到切入圆起点

N030 G03 X=R24-[R4-R7] Y=R25 CR=R3-R7 F=R9；圆弧切线切入

N035 G03 I=R4-R7 J0；逆时针整圆插补

N040 G03 X=R24-[R4-R3] Y=R25-[R3-R7] CR=R3-R7；圆弧切线切出

N045 G01 X=R24 Y=R25 F=3*R9；返回圆形零件中心

N050 G00 G90 Z=R18+50；刀具快速抬起离开工件

N055 RET；R参数子程序结束并返回主程序

3.FANUC0i数控系统对铣削圆形凹槽零件侧面的用户宏程序

自变量含义：

#24=X₀；X₀—工件圆弧中心的X坐标绝对值

#25=Y₀；Y₀—工件圆弧中心的Y坐标绝对值

#26=Z；Z—最终加工深度

#18=R；R—刀具起始切削安全高度

#4=I；I—圆形凹槽圆弧半径

#7=D；D—刀具半径

#9=F；F—切削进给速度

#3=C；C—切入（切出）圆半径

O3341；宏程序名

N010 G90 G00 X#24 Y#25；指令刀具移到工件圆弧中心

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

N025 G01 X[#24-[#4-#3]] Y[#25+[#3-#7]] F[3*#9]；刀具直线插补到切入圆起点

N030 G03 X[#24-[#4-#7]] Y#25 R[#3-#7] F#9；圆弧切线切入

N035 G03 I[#4-#7] J0；逆时针整圆插补

N040 G03 X[#24-[#4-#3]] Y[#25-[#3-#7]] R[#3-#7]；圆弧切线切出

N045 G01 X#24 Y#25 F[3*#9]；返回圆形零件中心

N050 G00 G90 Z[#18+50]；刀具快速抬起离开工件

N055 M99；宏程序结束并返回主程序

注意：

1）圆形凹槽圆弧半径I必须大于或等于切入圆弧半径C。

2）切入圆弧半径C必须大于或等于刀具半径值。

3）刀具半径值必须大于0。

4）程序中没有使用刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）。

4.编程举例

在铣床或加工中心上加工图3-61所示圆形凹槽零件的侧面，圆形凹槽圆弧半径为80mm，深10.0mm。

图3-61 圆形凹槽零件侧面铣削编程实例走刀路线示意图

a）尺寸图 b）效果图

解：

（1）工艺设计 建立工件坐标系，零件圆弧中心在工件坐标系中的X、Y绝对坐标为（100.0，100.0），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。

首先进行预钻孔，然后采用不对称顺铣方式铣削圆形凹槽侧面，运用1/4圆弧切入与切出。铣削刀具选择ϕ20mm的立铣刀，取主轴转速为500r/min、铣削进给速度为150mm/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宏程序。

（2）零件加工程序(www.xing528.com)

1）HNC—21/22M华中世纪星数控系统。

局部变量含义：

#23=100.0；工件左下角的横坐标绝对值

#24=100.0；工件左下角的纵坐标绝对值

#25=-10.0；垂直方向最终加工深度尺寸值

#17=2.0；刀具在工件上方的安全高度

#8=80.0；圆形凹槽圆弧半径

#3=15.0；刀具半径

#2=40.0；刀具接近及离开零件间隙（C≥刀具半径）

#5=150.0；切削进给速度

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 S300 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为300r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N26 G98 G81 X0 Y0 Z-10.0 R5.0 F100；调用固定循环程序钻削预钻孔

N27 T02 M06；调用2号工具

N28 G43 G00 Z25.0 H02 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N29 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 M98 P3341 X100.0 Y100.0 Z-10.0 R2.0 I80.0 C40.0 D15.0 F150；调用铣削圆形凹槽零件侧面的宏子程序

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

%3341；圆形凹槽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×××××；程序名

N05 R24=100.0；工件圆弧中心的X坐标绝对值

R25=100.0；工件圆弧中心的Y坐标绝对值

R26=-10.0；最终加工深度

R18=2.0；刀具起始切削安全高度

R4=80.0；圆形凹槽圆弧半径

R7=15.0；刀具半径

R9=150.0；切削进给速度

R3=40.0；切入（切出）圆半径

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 G00 Z50.0 D01 S300 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为300r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N26 GYCLE82（50，0，5，-10，2）；调用固定循环程序钻削预钻孔

N27 T02 M06；调用2号刀具

N28 G00 Z50.0 D02 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N29 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 L3341；调用铣削圆形凹槽零件侧面的用户R参数程序

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

L3341.SPF；圆形凹槽侧面铣削用户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：

#24=100.0；工件左下角的横坐标绝对值

#25=100.0；工件左下角的纵坐标绝对值

#26=-10.0；垂直方向最终加工深度尺寸值

#18=2.0；刀具在工件上方的安全高度

#4=80.0；圆形凹槽圆弧半径

#7=15.0；刀具半径

#3=40.0；刀具接近及离开零件间隙（C≥刀具半径）

#9=150.0；切削进给速度

主程序如下：

O××××

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 S300 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为300r/min

N25 X0 Y0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N26 G98 G81 X0 Y0 Z-10.0 R5.0 F100；调用固定循环程序钻削预钻孔

N27 T02 M06；调用2号刀具

N28 G43 G00 Z25.0 H02 S500 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为500r/min

N29 X0 Y0 M07；刀具快速移到工件坐标零件，打开切削液

N30 G65 P3341 X100.0 Y100.0 Z-10.0 R2.0 I80.0 C40.0 D15.0 F150；调用铣削圆形凹槽零件侧面的宏子程序

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

O3341；圆形凹槽侧面铣削用户宏程序（见前面）

︙

M99；子程序结束，返回主程序

说明：通过改变刀具半径来对圆形凹槽进行粗、精加工。