多边形工件的加工方法

一、任务目标

❖掌握极坐标编程的指令格式

❖掌握极坐标原点的设定方法

❖熟练运用极坐标指令进行工件的加工

❖掌握用极坐标指令进行编程加工的方法

二、任务资讯

极坐标

在平面上取一点O，自点O 引一条射线OX，同时确定一个单位长度和计量角度的正方向（通常取逆时针方向为正方向），这样就建立了一个极坐标（其中O 为极点，OX 为极半径）。

使用极坐标指令以后，坐标值以极坐标方式确定，即以极坐标半径和极坐标角度来确定点的位置，测量半径与角度的起始点称为极点。

极坐标半径是指在指定平面内，指定点到极点的距离，在程序中用“RP” 表示。极坐标半径一律用正值来表示。

极坐标角度是指在所选平面内，指定点到极点的连线与指定平面第一轴（如图6-1 所示，G17 平面的X 轴） 的角度，在程序中用“AP” 来表示。极坐标角度的零方向为第一坐标轴的正方向，逆时针方向为角度的正方向。

极坐标系原点：

极坐标系原点的指定方式有： G111、G110、G112 三种。

G110 极坐标参数，以刀具当前位置点定义极坐标。

G111 极坐标参数，以相当于工件坐标系原点定义极坐标。

G112 极坐标参数，以相当于上一个有效的极点定义极坐标。

AP=极坐标角度，数值范围为0° ～360°。其值可以用绝对值表示，也可以用增量值表示，分别用符号“AC” 和“IC” 表示。

RP=极坐标半径，其单位为毫米（mm） 或英寸（in）。

X_ Y_ Z_ 相对于定义点的坐标值。

极坐标中刀具移动方式：

在极坐标中用G00/G01/G02/G03 加上RP、AP 指令使刀具完成相应的动作。指令格式如下：

▲图6-1　在不同平面中正方向的极坐标半径和极角

【例】　G01，AP=30，RP=20。对于如图6-2 所示的外形轮廓工件的铣削加工，采用极坐标编程。

（当使用极坐标进行圆弧编程时，应特别注意指令中的“AP” 和“RP” 是圆弧终点相对于圆弧圆心的极角与极半径。）

▲图6-2　待铣外形轮廓工件极坐标

程序：

三、任务实施

加工如图6-3 所示的工件。已知毛坯尺寸为90 mm×90 mm×40 mm，材质是硬铝。试编写加工程序，并在数控铣床上进行加工。

▲图6-3　90 mm×90 mm×40 mm 待铣工件

加工准备

（1） 详细阅读工件图，并按照图纸检查坯料的尺寸。

（2） 编制加工程序，输入程序并选择该程序。

（3） 用平口虎钳装夹工件，伸出钳口8 mm 左右，用百分表找正。

（4） 安装寻边器，确定工件零点为坯料上表面的中心，设定可选择工件坐标系。

（5） 选择合适的铣刀并对刀，设定加工相关参数，选择自动加工方式加工工件。(https://www.xing528.com)

工艺分析及处理

1） 工件图样分析

了解工件的材质、尺寸要求、形位公差、精度要求、加工形状。

2） 加工工艺分析

（1） 加工机床的选择。

（2） 根据图纸要求选择合适的刀具和切削用量（ vc，f，ap）；确定工件的加工路线、下刀点、切入点、退刀点，相关工具卡和工序卡见表6-1 和表6-2。

（3） 确定工件的加工顺序、铣削方式（顺铣、逆铣） 和粗、精加工余量。

▼表6-1　刀具卡

▼表6-2　工序卡

3） 基点计算

根据图纸要求合理运用数学知识进行相关点的计算。

4） 编写程序单

5） 输入程序单

6） 模拟、加工、检验

参考程序（略）

注意事项

（1） 使用寻边器确定工件零点时应采用碰双边法。

（2） 精铣时采用顺铣方法，以提高表面加工质量。

（3） 应根据加工情况随时调整进给开关和主轴转速倍率开关。

四、任务评价

任务评价细则见表6-3。

表6-3　任务评价细则

续表

五、相关资讯

在SIEMENS 系统中除采用G90 和G91 分别表示绝对值和增量值外，还用“AC” 和“IC” 来表示绝对坐标和增量坐标，且该指令可与G90 和G91 指令混用。

格式如下：

=AC（）。（绝对值，赋值必须有一个等于符号，数值写在括号内）

=IC（）。（增量坐标）

用绝对值编程指令指定半径（零点和编程点之间的距离），工件坐标系的零点设定为极坐标系的原点（图6-4）。

用增量值编程指令指定半径（当前位置和编程点之间的距离），当前位置指定为极坐标系的原点（图6-5）。

▲图6-4　用绝对值编程指令指定半径

（a） 当角度用绝对值指令指定时；（b） 当角度用增量值指令指定时

▲图6-5　用增量值编程指令指定半径

（a） 当角度用绝对值指令指定时；（b） 当角度用增量值指令指定时