坐标变换类工件加工实战应用

一、任务目标

❖掌握可编程坐标镜像的格式及加工方法

❖掌握可编程比例缩放的格式及加工方法

❖掌握子程序的意义及编程方法

❖能够运用可编程坐标镜像指令和调用子程序编程

❖能够运用可编程比例缩放指令和调用子程序编程

❖能够正确地运用所学知识优化编程

二、任务资讯

坐标镜像（MIRROR/AMIRROR）

1） 功能及作用

使用坐标镜像指令可实现沿某一轴或某一坐标点的对称加工（图8-1）。

▲图8-1　坐标镜像

2） 指令格式

MIRROR X0 Y0 Z0。可编程的镜像指令，消除有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。

AMIRROR X0 Y0 Z0。可编程的镜像指令，附加于当前指令以消除有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。

MIRROR /AMIRROR。不带数值，作为取消指令消除有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。

（作为取消指令时需一个独立的程序段。）

3） 指令说明

MIRROR 绝对可编程镜像，相当于G54 ～G59 设定的当前有效坐标系的绝对镜像。

AMIRROR 相对可编程镜像，参考当前有效设定或编程坐标系的补充镜像。

X0 Y0 Z0 将改变方向的坐标轴。

取消原则： 采用“谁用谁取消” 的原则。

【例1】　利用镜像指令加工如图8-2 所示工件。

▲图8-2　待加工90 mm×90 mm×20 mm 工件

程序：

注意事项

（1） 在指定的平面内执行镜像指令时，如果程序中有圆弧指令，则圆弧的旋转方向相反，即G02 变成G03；相应地，G03 变成G02。

（2） 在指定的平面内执行镜像指令时，如果程序中有刀具半径补偿指令，则刀具半径补偿的偏移方向相反，即G41 变成G42；相应地，G42 变成G41。

（3） 在使用镜像指令时，由于数控机床的进给轴（Z 轴） 安装有刀具，所以在一般情况下不在进给轴方向执行镜像功能。

（4） 在SIEMENS 系统中使用镜像指令时，其镜像原点为编程时的工件原点。

比例缩放（SCALE，ASCALE）：

1） 功能及作用

在数控编程中，对于一些形状相同但尺寸不同的工件，为达到编程目的，可以采用比例缩放。使用此功能，系统会根据比例缩放产生一个当前坐标系，新输入的尺寸均为当前坐标系中的尺寸。

2） 指令格式

SCALE　X_ Y_ Z_ 。可编程的比例缩放，消除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。

ASCALE　X_ Y_ Z_ 。可编程的比例缩放，附加于当前的指令，消除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。

SCALE/ ASCALE。不带数值时表示取消指令，消除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像等指令。作为取消指令时需单独成段。

【例2】　SCALE　X2 Y3 Z1

【例3】　ASCALE　X2 Y3 Z1

3） 指令说明

SCALE 指参考G54 ～G59 设定的在当前坐标系原点进行的比例缩放。

ASCALE 指参考当前有效设定或编程坐标系进行的附加的比例缩放。

X_ Y_ Z_ 指各轴后跟的比例缩放因子(www.xing528.com)

取消原则： 采用“谁用谁取消” 原则。

例2 表示以当前坐标系由G54 ～G59 设定的工件坐标系原点为基点进行缩放，在X 向的缩放比例为2，在Y 向的缩放比例为3，在Z 向的缩放比例为1。

例3 表示以当前设置的有效的坐标系 （如平移、缩放、旋转坐标系等） 的原点为基点进行缩放，在X 向的缩放比例为2，在Y 向的缩放比例为3，在Z 向的缩放比例为1。

【例4】　利用比例缩放指令加工如图8-3 所示工件。

参考程序：

▲图8-3　待加工工件

注意事项

（1） 如果在比例缩放后进行坐标平移，则坐标系的平移值也进行比例缩放。

（2） 比例缩放对刀具半径补偿值和刀具偏移值无效。

（3） 使用比例缩放时其缩放中心为编程时的工件坐标原点。

（4） 当轮廓为圆弧时，两个轴的缩放比例必须一致。

三、任务实施

加工如图8-4 所示的工件。已知毛坯尺寸为90 mm×90 mm×30 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8-4　待加工90 mm×90 mm×30 mm 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。

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8-1 和表8-2。

（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8-1　刀具卡

▼表8-2　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8-3。

表8-3　任务评价细则