巧用數(shù)控車(chē)床對(duì)非圓曲線類(lèi)零件加工

1、數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文巧用數(shù)控車(chē)床對(duì)非圓曲線類(lèi)零件加工前 言以拋物線、橢圓、雙曲線為例,介紹了數(shù)控車(chē)削加工中,采用宏程序編制非圓曲線零件的加工程序的幾種方法,并進(jìn)行比較。有效地解決了數(shù)控車(chē)削加工中非圓曲線零件的粗精加工,簡(jiǎn)化了此種零件加工程序的編制。關(guān)鍵詞： 宏程序 非圓曲線 橢圓 拋物線摘 要文章分析了宏程序功能的突出特點(diǎn)、編程思路及常用編程格式,并以FANUC或SIEMENS系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床為例,對(duì)含拋物線橢圓、雙曲線輪廓的非圓曲線類(lèi)數(shù)控車(chē)削零件,如何用宏程序來(lái)加工的設(shè)計(jì)思路、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)流程圖及程序編制等進(jìn)行了具體分析。在數(shù)控車(chē)削加工中,宏程序使用變量、算術(shù)、邏輯運(yùn)算及循環(huán)語(yǔ)句等方法,能

2、夠編制傳統(tǒng)數(shù)控編程無(wú)法實(shí)現(xiàn)的非圓曲線類(lèi)零件的加工,其變量編程方式增加了應(yīng)用對(duì)象的靈活性,使宏程序具有通用性,大大增強(qiáng)了數(shù)控機(jī)床的使用功能。正文部分：1.宏程序1.1.宏程序簡(jiǎn)介宏程序的適用范圍：. 形狀類(lèi)似但大小不同大小相同但位置不同. 特殊的形狀（如橢圓、拋物線等等）.數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文1.1.1 宏程序的特點(diǎn)宏程序是一種具有計(jì)算能力和決策能力的數(shù)控加工程序。 特點(diǎn)：1.1.1.1計(jì)算能力 使用了變量或者表達(dá)式。如： G01 X3+5 其中包含了表達(dá)式 G00 X4 F#1 其中包含了變量 G01 Y50*SIN3 其中包含了函數(shù)1.1.1.2決策能力 使用了程序流程控制。如： IF

3、#3 GE 9 其中包含了選擇執(zhí)行命令END WHILE #1 LT #4*5 DO 其中包含了條件循環(huán)命令 END1.1.2 宏程序的格式1.1.2.1變量的表示#1=m #2=n1.1.2.2 計(jì)算原則遵守四則混合運(yùn)算法則，先乘除，后加減，有括號(hào)的自里向外計(jì)算。1.1.2.3 比較運(yùn)算符大 于-GT數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文小 于-LT大于等于-GE小于等于-LE1.1.2.4 轉(zhuǎn)移指令1.1.2.4.1 無(wú)條件跳轉(zhuǎn)移GOTO XX XX表示跳轉(zhuǎn)目標(biāo)1.1.2.4.2 有條件跳轉(zhuǎn)移IF MM GOTO XX MM表示條件，XX表示跳轉(zhuǎn)目標(biāo)WHILE MM DO XX MM表示條件，XX表示跳

4、轉(zhuǎn)目標(biāo)1.2 拋物線零件拋物線零件圖1.2.1 分析加工工藝：1.刀具選擇: 90°外圓車(chē)刀2.加工路線選擇：從加工難度考慮，零件輪廓直徑30mm外圓柱面輪廓較為簡(jiǎn)單，其中包括長(zhǎng)20mm拋物線輪廓，分析圖樣得知，該零件應(yīng)該可以在一次裝夾中完成，裝夾方案如下：使用三爪卡 3數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文盤(pán)夾持部分在毛坯直徑40mm處，伸出長(zhǎng)度超過(guò)45mm即可。3.切削用量選擇：粗加工時(shí)可以選用0.5-2mm的切削深度，精加工時(shí)可以選用0.1-0.4mm的切削深度。4.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：工件坐標(biāo)系零點(diǎn)選擇在右端面回轉(zhuǎn)中心，計(jì)算相關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。5.編寫(xiě)程序單粗精加工程序：O0001 90°外

5、圓車(chē)刀T0101 刀具號(hào)M43 機(jī)床檔位M03 S600 主軸轉(zhuǎn)速G00 X40 Z2 快速點(diǎn)定位#1=0N10 #2=SQRT#1/0.15#3=2*#2#4=#1G01 X2*#2 Z#1 F0.15#1=#1-0.1IF#1 GE -20 GOTO10G01 X26X30 Z-22Z-45數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文X40GOO X80快速退刀至X80Z100 快速退刀至Z100M30 程序結(jié)束1.2.2 零件加工：1. 裝刀：使用90°外圓車(chē)刀裝夾在1號(hào)刀位，刀頭稍微傾斜。（注意事項(xiàng)：等高，工作幾何角度合理，主偏角大于90°，副偏角大于0°，以保證刀具能加工工

6、件）2. 操作： 開(kāi)始對(duì)刀，切換至1號(hào)刀位，手動(dòng)模式-啟動(dòng)主軸-切工件端面-Z方向不動(dòng)，沿X方向推出-按入對(duì)刀界面輸入Z軸，同理可得X軸。 編程，對(duì)刀、程序編寫(xiě)輸入完畢，在機(jī)床上模擬一下走刀路線，確認(rèn)正確以后，可以啟動(dòng)機(jī)床，加工工件。隨時(shí)觀測(cè)CRT顯示屏對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)和機(jī)床實(shí)際進(jìn)給相符，以確保零件加工無(wú)誤。3. 檢測(cè)：使用游標(biāo)卡尺測(cè)量、千分尺測(cè)量尺寸。4. 操作注意事項(xiàng)：注意使用刀具半徑補(bǔ)償。1.3 橢圓零件數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文橢圓零件圖1.3.1 分析加工工藝：1. 刀具選擇: 90°外圓車(chē)刀2. 加工路線選擇：從加工難度考慮，此圖具有直徑為16mm,長(zhǎng)為10.27mm的外圓柱面

7、、螺紋與5*2mm的切槽，其中含有長(zhǎng)半軸為30mm,短半軸為15mm的橢圓，此圖較為簡(jiǎn)單，應(yīng)該選用一次裝夾完成。裝夾方案如下：使用三爪卡盤(pán)裝夾，夾持部分在毛坯直徑58處，伸出長(zhǎng)度超過(guò)65即可。3. 切削用量選擇：粗加工時(shí)可以選用0.5-2mm的切削深度，精加工時(shí)可以選用0.1-0.4mm的切削深度。4. 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：工件坐標(biāo)系零點(diǎn)選擇在右端面回轉(zhuǎn)中心，計(jì)算相關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。5. 編寫(xiě)程序單粗精加工程序：數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文O0002M43M03 S600T0101G00 X60 Z2G73 U30 R20G73 P10 Q20 U0.5 W0 F0.2 N10 G0 X20G1 Z-25.2

8、7 F0.15#1=-25.27#2=#1+55N15 #3=30*SQRT1-#2*#2/225+10 #1=#1-0.1G01 X2*#2 Z#1IF #1 GE -55 GOTO 15N20 G01 X60M43M03 S800T0101G70 P10 Q20G0 X80Z150數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文M021.3.2 零件加工1. 裝刀: 使用90°外圓車(chē)刀裝夾在1號(hào)刀位，刀頭稍微傾斜。（注意事項(xiàng)：等高，工作幾何角度合理，主偏角大于90°，副偏角大于0°，以保證刀具能加工工件）2. 操作: 開(kāi)始對(duì)刀，切換至1號(hào)刀位，手動(dòng)模式-啟動(dòng)主軸-切工件端面-Z方向不

9、動(dòng)，沿X方向推出-按入對(duì)刀界面輸入Z軸，同理可得X軸。 編程，對(duì)刀、程序編寫(xiě)輸入完畢，在機(jī)床上模擬一下走刀路線，確認(rèn)正確以后，可以啟動(dòng)機(jī)床，加工工件。隨時(shí)觀測(cè)CRT顯示屏對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)和機(jī)床實(shí)際進(jìn)給相符，以確保零件加工無(wú)誤。3. 檢測(cè)：可以使用游標(biāo)卡尺，千分尺測(cè)量尺寸。4. 操作注意事項(xiàng)：在車(chē)橢圓時(shí)要注意刀具與工件的距離，否則容易撞刀、或者擦傷工件表面。1.4 檢測(cè)方法程序檢驗(yàn)的方法:為了檢驗(yàn)輸入好的加工程序，一般有空運(yùn)行、圖形模擬、和實(shí)際加工幾種方法。一般空運(yùn)行用于調(diào)試程序，想要看看編好的程序?qū)Σ粚?duì)，就可以按下空運(yùn)行和機(jī)床鎖住來(lái)看程序的模擬圖形，從而驗(yàn)證程序是否正確。新程序第一次加工的時(shí)候可以使用機(jī)械鎖定和空運(yùn)行，如程序中有指令錯(cuò)誤什么的，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)?？者\(yùn)行的作用主要用來(lái)進(jìn)行首件試切的時(shí)候?yàn)楸苊獾毒遆軸或Z軸和機(jī)床本體發(fā)生碰撞所使用的一 8數(shù)控車(chē)工技師資格考評(píng)論文種檢驗(yàn)程序的方法，但是空運(yùn)行只能檢驗(yàn)加工程序的路線或指令，不能直觀的看出零件的精度和粗糙度。總結(jié)：通過(guò)實(shí)例可知宏程序是從工件外不斷逼近直至最后加工成型，解決了非圓曲線的不能用子程序的相對(duì)編程方式的矛盾，因此加工非圓曲