编制一个铣削加工图3-62所示方形凹槽类零件侧面的通用程序。假设方形凹槽加工长度最终尺寸为U,方形凹槽加工宽度最终尺寸为V,X0为方形零件中心的横坐标绝对值,Y0为方形零件中心的纵坐标绝对值,最终加工深度为Z,方形零件圆角半径为I,刀具快速接近工件后的刀具起始切削安全高度为R,切入圆半径为C,刀具半径为D。
由图3-62分析,可画出该宏程序的结构流程框图,如图3-63所示。
a)零件图 b)效果图
图3-63 铣削方形凹槽类零件侧面的用户宏程序 结构流程框图
1.HNC—21/22M华中世纪星数控系统对方形凹槽类零件侧面铣削的用户宏程序
#23=X0;X0—工件方形凹槽中心的X坐标绝对值
#24=Y0;Y0—工件方形凹槽中心的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—方形凹槽圆角半径值
#3=D;D—刀具半径
#5=F;F—切削进给速度
#20=U;U—方形凹槽长度
#21=V;V—方形凹槽宽度
#2=C;C—切入圆弧半径
#18=S;S—快速接近速度(S=3F)
%3342;宏子程序头
N010 G90 G00 X[#23]Y[#24];指令刀具移到工件左侧凹槽中心
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+[#2-#3]] Y[#24-[#21/2-#2]] F[#18];刀具直线插补到切入圆起点
N030 G02 X[#23] Y[#24-[#21/2-#3]] R[#2-#3] F[#5];以1/4顺圆弧切线切入
N035 G01 X[#23-[#20/2-#3]] Y[#24-[#21/2-#3]] R[#8-#3];沿凹槽轮廓直线插补
N040 X[#23-[#20/2-#3]] Y[#24+[#21/2-#3]] R[#8-#3];沿凹槽轮廓直线插补
N045 X[#23+[#20/2-#3]] Y[#24+[#21/2-#3]] R[#8-#3];沿凹槽轮廓直线插补
N050 X[#23+[#20/2-#3]] Y[#24-[#21/2-#3]] R[#8-#3];沿凹槽轮廓直线插补
N055 X[#23] Y[#24-[#21/2-#3]];直线插补至切入圆终点(切出圆起点)
N060 G02 X[#23-[#2-#3]] Y[#24-[#21/2-#2]] R[#2-#3];1/4顺圆弧切线切出
N065 G01 X[#23] Y[#24] F[#18];返回方形凹槽中心
N070 G00 G90 Z[#17+50];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数控系统对方形凹槽类零件侧面铣削的用户R参数子程序
R参数含义:
R24=X0;X0—工件方形凹槽中心的X坐标绝对值
R25=Y0;Y0—工件方形凹槽中心的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—方形凹槽圆角半径值
R7=D;D—刀具半径
R9=F;F—切削进给速度
R21=U;U—方形凹槽长度
R22=V;V—方形凹槽宽度
R3=C;C—切入圆弧半径
R19=S;S—快速接近速度(S=3F)
L3342.SPF;R参数程序名
N005 R24=__ R25=__ R26=__ R18=__ R4=__ R3=__ R19=__ R7=__ R9=__ R21=__ R22=__ ;R参数设置
N010 G90 G00 X=R24 Y=R25;指令刀具移到工件左侧凹槽中心
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+[R3-R7] Y=R25-[R22/2-R3] F=R19;刀具直线插补到切入圆起点
N030 G02 X=R24 Y=R25-[R22/2-R7] CR=R3-R7 F=R9;以1/4顺圆弧切线切入
N035 G01 X=R24-[R21/2-R7] Y=R25-[R22/2-R7] RND=R4-R7;沿凹槽直线插补
N040 X=R24-[R21/2-R7] Y=R25+[R22/2-R7] RND=R4-R7;沿凹槽直线插补
N045 X=R24+[R21/2-R7] Y=R25+[R22/2-R7] RND=R4-R7;沿凹槽直线插补
N050 X=R24+[R21/2-R7] Y=R25-[R22/2-R7] RND=R4-R7;沿凹槽直线插补
N055 X=R24 Y=R25-[R22/2-R7];直线插补至切入圆终点(切出圆起点)
N060 G02 X=R24-[R3-R7] Y=R25-[R22/2-R3] CR=R3-R7;1/4顺圆弧切线切出
N065 G01 X=R24 Y=R25 F=R19;返回方形凹槽中心
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数控系统对方形凹槽类零件侧面铣削的用户宏程序
自变量含义:
#24=X0;X0—工件方形凹槽中心的X坐标绝对值
#25=Y0;Y0—工件方形凹槽中心的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—方形凹槽圆角半径值
#7=D;D—刀具半径
#9=F;F—切削进给速度
#21=U;U—方形凹槽长度
#22=V;V—方形凹槽宽度
#3=C;C—切入圆弧半径
#19=S;S—快速接近速度(S=3F)
O3342;宏程序名
N010 G90 G00 X#24 Y#25;指令刀具移到工件左侧凹槽中心
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+[#3-#7]] Y[#25-[#22/2-#3]] F[#19];刀具直线插补到切入圆起点
N030 G02 X#24 Y[#25-[#22/2-#7]] R[#3-#7] F#9;以1/4顺圆弧切线切入
N035 G01 X[#24-[#21/2-#7]] Y[#25-[#22/2-#7]] R[#4-#7];沿凹槽直线插补
N040 X[#24-[#21/2-#7]] Y[#25+[#22/2-#7]] R[#4-#7];沿凹槽直线插补
N045 X[#24+[#21/2-#7]] Y[#25+[#22/2-#7]] R[#4-#7];沿凹槽直线插补
N050 X[#24+[#21/2-#7]] Y[#25-[#22/2-#7]] R[#4-#7];沿凹槽直线插补
N055 X#24 Y[#25-[#22/2-#7]];直线插补至切入圆终点(切出圆起点)
N060 G02 X[#24-[#3-#7]] Y[#25-[#22/2-#3]] R[#3-#7];1/4顺圆弧切线切出
N065 G01 X#24 Y#25 F[#19];返回方形凹槽中心
N070 G00 G90 Z[#18+50];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)方形凹槽圆角半径I必须大于刀具半径值。
2)切入圆弧半径C必须大于刀具半径值。
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3-64所示方形凹槽零件的侧面。假设方形凹槽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10.0mm,深度为10.0mm。
解:
(1)工艺设计 建立工件坐标系,方形凹槽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。(www.xing528.com)
首先对工件进行预钻孔,然后采用不对称顺铣方式铣削零件的方形凹槽侧面,运用1/4圆弧切入与切出,切入圆半径为40.0mm。铣削刀具选择ϕ20.0mm的立铣刀,取主轴转速为500r/min、铣削进给速度为150.0mm/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
1)HNC—21/22M华中世纪星数控系统。
图3-64 方形凹槽零件铣削编程实例走刀路线示意图
a)尺寸图 b)效果图
局部变量含义:
#20=150.0;方形凹槽加工长度最终尺寸
#21=100.0;方形凹槽加工宽度最终尺寸
#23=100.0;方形凹槽零件中心的横坐标绝对值
#24=80.0;方形凹槽零件中心的纵坐标绝对值
#25=-10.0;垂直方向最终加工深度尺寸值
#18=1000.0;快速接近速度
#17=2.0;刀具起始切削安全高度
#8=10.0;方形凹槽零件圆角半径
#5=150.0;切削进给速度
#3=10.0;刀具半径
#2=40.0;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 Z50.0 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 P3342 X100.0 Y80.0 Z-10.0 U150.0 V100.0 S1000.0 R2.0 I10.0 C40.0 D10.0 F150;调用加工方形凹槽类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
%3342;方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 R21=150.0;方形凹槽加工长度最终尺寸
R22=100.0;方形凹槽加工宽度最终尺寸
R24=100.0;方形凹槽零件中心的横坐标绝对值
R25=800.0;方形凹槽零件中心的纵坐标绝对值
R26=-10.0;垂直方向最终加工深度尺寸值
R19=1000.0;快速接近速度
R18=2.0;刀具在零件上方的安全高度
R4=10.0;方形凹槽零件圆角半径
R9=150.0;切削进给速度
R7=10.0;刀具半径
R3=40.0;切入圆半径(C≥刀具半径)
N10 T1 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 L3342;调用方形凹槽侧面铣削的用户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
L3342.SPF;方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:
#21=150.0;方形凹槽加工长度最终尺寸
#22=100.0;方形凹槽加工宽度最终尺寸
#24=100.0;方形凹槽零件中心的横坐标绝对值
#25=80.0;方形凹槽零件中心的纵坐标绝对值
#26=-10.0;垂直方向最终加工深度尺寸值
#19=1000.0;快速接近速度
#18=2.0;刀具在零件上方的安全高度
#4=10.0;方形凹槽零件圆角半径
#9=150.0;切削进给速度
#7=10.0;刀具半径
#3=40.0;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 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 Z50.0 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 G65 P3342 X100.0 Y80.0 Z-10.0 U150.0 V100.0 S1000.0 R2.0 I10.0 C40.0 D10.0 F150;调用加工方形凹槽类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
O3342;方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方形凹槽进行粗、精加工
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