數(shù)控銑床編程實(shí)例講解

1、一、槽形零件的銑削【例題1】如圖1所示的槽形零件，其毛坯為四周已加工的鋁錠（厚為20mm），槽深2mm。編寫該槽形零件加工程序。圖1 槽形零件（1）工藝和操作清單。該槽形零件除了槽的加工外，還有螺紋孔的加工。其工藝安排為“鉆孔擴(kuò)孔攻螺紋銑槽” ，其工藝和操作清單見表1。表1 槽形零件的工藝清單材料鋁零件號(hào)001程序號(hào)0030操作序號(hào)內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（rmin）進(jìn)給速度（mmin）刀 具號(hào)數(shù)類型直徑（mm）1中心鉆15008014mm鉆頭42擴(kuò)鉆200010025mm鉆頭53攻螺紋2002003M6攻螺紋64銑斜槽2300100、18046mm銑刀6(2)程序清單及說明。該工件在數(shù)控銑鉆床ZJK75

2、32A-2上進(jìn)行加工，程序見表2。表2 槽形零件的加工程序程 序說 明N10 G21設(shè)定單位為mmN20 G40 G49 G80 H00取消刀補(bǔ)和循環(huán)加工N30 G28 X0 Y0 Z50回參考點(diǎn)N40 M00開始5mm鉆孔N50 M03 S1500N60 G90 G43 H0l G00 X0 Y20.0 Z10.0快速進(jìn)到R點(diǎn)，建立長度補(bǔ)償N70 G8l G99 X0 Y20.0 Z7.0 R2.0 F80G81循環(huán)鉆孔，孔深7mm，返回R點(diǎn)N80 G99 X17.32 Y10.0N90 G99 Y10.0N100 G99 X0 Y20.0N110 G99 X17.32 Y10.0N120

3、G98 Y10.0N130 G80 M05取消循環(huán)鉆孔指令、主軸停N140 G28 X0 Y0 Z50回參考點(diǎn)N150 G49 M00開始擴(kuò)孔N160 M03 S2000N170 G90 G43 H02 G00 X0 Y20.0 Z10.0N180 G83 G99 X0 Y20.0 Z12.0 R2.0 Q7.0 F100G83循環(huán)擴(kuò)孔N190 G99 X17.32 Y10.0N200 G99 Y10.0N210 G99 X0 Y20.0N220 G99 X17.32 Y10.0N230 G98 Y10.0N240 G80 M05取消循環(huán)擴(kuò)孔指令、主軸停N250 G28 X0 Y0 Z50N2

4、60 G49 M00開始攻螺紋N270 M03 S200N280 G90 G43 H03 G00 X0 Y20.0 Z10.0N290 G84 G99 X0 Y20.0 Z8.0 R5.0 F200G84循環(huán)攻螺紋N300 G99 X17.32 Y10.0N310 G99 X0 Y20.0N320 G99 X17.32 Y10.0N330 G98 Y10.0N340 G80 M05取消螺紋循環(huán)指令、主軸停N350 G28 X0 Y0 Z50N360 G49 M00銑槽程序N370 M03 S2300N380 G90 G43 G00 X30.0 Y10.0 Z10.0 H04N390 Z2.0N

5、400 G01 Z0 F180N410 X0 Y40.0 Z2.0N420 X30.0 Y10.0 Z0N430 G00 Z2.0N440 X30.0 Y30.0N450 G01 Z2.0 F100N460 X30.0N470 G00 Z10.0 M05N480 G28 X0 Y0 Z50N490 M30二、平面凸輪的數(shù)控銑削工藝分析及程序編制【例題2】平面凸輪零件圖如圖2所示，工件的上、下底面及內(nèi)孔、端面已加工。完成凸輪輪廓的程序編制。圖2 凸輪零件圖解：(1)工藝分析。從圖2的要求可以看出，凸輪曲線分別由幾段圓弧組成，內(nèi)孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其余表面包括4-13H7孔均已加工。故取內(nèi)孔和一個(gè)端面為

6、主要定位面，在聯(lián)接孔13的一個(gè)孔內(nèi)增加削邊銷，在端面上用螺母墊圈壓緊。因?yàn)榭资窃O(shè)計(jì)和定位的基準(zhǔn)，所以對(duì)刀點(diǎn)選在孔中心線與端面的交點(diǎn)上，這樣很容易確定刀具中心與零件的相對(duì)位置。(2)加工調(diào)整。零件加工坐標(biāo)系X、Y位于工作臺(tái)中間，在G53坐標(biāo)系中取X=-400，Y=-100。Z坐標(biāo)可以按刀具長度和夾具、零件高度決定，如選用20的立銑刀，零件上端面為Z向坐標(biāo)零點(diǎn)，該點(diǎn)在G53坐標(biāo)系中的位置為Z=-80處，將上述三個(gè)數(shù)值設(shè)置到G54加工坐標(biāo)系中。凸輪輪廓加工工序卡見表3。表3 銑凸輪輪廓加工工序卡材料45#零件號(hào)812程序號(hào)8121操作序號(hào)內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（rmin）進(jìn)給速度（mmin）刀 具號(hào)數(shù)類型直徑

7、（mm）1銑凸輪輪廓200080、200120mm立銑刀20（3）數(shù)學(xué)處理。該凸輪加工的輪廓均為圓弧組成，因而只要計(jì)算出基點(diǎn)坐標(biāo)，才可編制程序。在加工坐標(biāo)系中，各點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)如下：BC弧的中心O1點(diǎn)： X=-(175+63.8) sin8°59=-37.28 Y=-(175+63.8) cos 8°59=-235.86EF弧的中心O2點(diǎn)： X2+Y2=692 (X-64)2+Y2=212解之得 X=65.75，Y=20.93HI弧的中心O4點(diǎn)： X=-(175+61)cos24°15=-215.18 Y=(175+61)sin24°15=96.93DE弧

8、的中心O5點(diǎn)：X2+Y2=63.72 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=21.302解之得 X=63.70，Y=-0.27B點(diǎn)： X=-63.8sin8°59=-9.96 Y=-63.8cos8°59=-63.02C點(diǎn)： X2+Y2=642 (X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752解之得 X=-5.57，Y=-63.76D點(diǎn)： (X-63.70)2+(Y+0.27)2=0.32 X2+Y2=642解之得 X=63.99，Y=-0.28E點(diǎn)： (X-63.7)2+(Y+0.27)2=0.32 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X

9、=63.72，Y=-0.03F點(diǎn)： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 (X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得 X=44.79，Y=19.6G點(diǎn)： (X+1.07)2+(Y-16)2=462 X2+Y2=612解之得 X=14.79，Y=59.18H點(diǎn)： X=-61 cos24°15=-55.62 Y=61sin 24°15=25.05I點(diǎn)： X2+Y2=63.802 (X+215.18)2+(Y-96.93)2=1752解之得 X=-63.02，Y=9.97根據(jù)上面的數(shù)值計(jì)算，可畫出凸輪加工走刀路線圖，如圖3示。圖3 凸輪加工走刀路線圖（4）編寫

10、加工程序。凸輪加工的程序及說明見表4。表4 凸輪加工的程序程 序說 明N10 G54 X0 Y0 Z40進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20 G90 G00 G17 X-73.8 Y20由起刀點(diǎn)到加工開始點(diǎn)N30 M03 S1000啟動(dòng)主軸，主軸正轉(zhuǎn)（順銑）N40 G00 Z0下刀至零件上表面N50 G01 Z-16 F200下刀切入工件，深度為工件厚度+1mmN60 G42 G01 X-63.8 Y10 F80 H01刀具半徑右補(bǔ)償N70 G01 X-63.8 Y0切入零件至A點(diǎn)N80 G03 X-9.96 Y-63.02 R63.8切削ABN90 G02 X-5.57 Y-63.76 R175切削BCN1

11、00 G03 X63.99 Y-0.28 R64切削CDN110 G03 X63.72 Y0.03 R0.3切削DEN120 G02 X44.79 Y19.6 R21切削EFN130 G03 X14.79 Y59.18 R46切削FGN140 G03 X-55.26 Y25.05 R61 切削GHN150 G02 X-63.02 Y9.97 R175切削HIN160 G03 X-63.80 Y0 R63.8 切削IAN170 G01 X-63.80 Y-10切削零件N180 G01 G40 X-73.8 Y-20取消刀具補(bǔ)償N190 G00 Z40Z向抬刀N200 G00 X0 Y0 M05返

12、回加工坐標(biāo)系原點(diǎn)，并停住軸N210 M30 程序結(jié)束附： 參數(shù)設(shè)置：H01=10； G54：X=-400，Y=-100，Z=-80。三、利用宏編制固定循環(huán)程序數(shù)控系統(tǒng)的固定循環(huán)功能可以大大簡化程序，方便用戶使用。但由于數(shù)控公司提供的固定循環(huán)功能有限，且各數(shù)控公司定義的固定循環(huán)含義也不盡一致，所以如果用戶可以按自己的要求來編制固定循環(huán)功能，將十分方便。利用宏就可以編制固定循環(huán)程序。圖4固定循環(huán)宏程序如華中數(shù)控系統(tǒng)的高速鉆孔循環(huán)功能指令G73即是采用宏程序的方法來實(shí)現(xiàn)的。以下就以其為例說明利用宏編制固定循環(huán)程序的方法，讀者可以舉一反三，用于實(shí)際的循環(huán)加工。G73高速鉆孔循環(huán)功能共有六個(gè)固定、連續(xù)的

13、基本動(dòng)作。其程序見表5。表5 G73高速鉆孔循環(huán)的宏程序程 序說 明%0073G73 宏程序?qū)崿F(xiàn)源代碼調(diào)用本程序之前必須轉(zhuǎn)動(dòng)主軸M03或M04IF AR#25 EQ 0 OR AR#16 EQ 0 OR AR#10 EQ 0M99如果沒有定義孔底Z 值每次進(jìn)給深度Q 值或退刀量K 則返回ENDIFN10 G91用增量方式編寫宏程序IF AR#23 EQ 90如果X 值是絕對(duì)方式G90#23=#23-#30將X轉(zhuǎn)換為增量, #30為調(diào)用本程序時(shí)X的絕對(duì)坐標(biāo)ENDIFIF AR#24 EQ 90 如果Y值是絕對(duì)方式G90#24=#24-#31將Y轉(zhuǎn)換為增量, #31為調(diào)用本程序時(shí)Y的絕對(duì)坐標(biāo)END

14、IFIF AR#17 EQ 90 如果參考點(diǎn)平面R值是絕對(duì)方式G90#17=#17-#32將R轉(zhuǎn)換為增量, #32為調(diào)用本程序時(shí)Z的絕對(duì)坐標(biāo)ELSEIF AR#26 NE 0初始Z平面模態(tài)值存在#17=#17+#26-#32則將R值轉(zhuǎn)換為增量方式ENDIFENDIFIF AR#25 EQ 90如果孔底Z值是絕對(duì)方式G90#25=#25-#32-#17將Z值轉(zhuǎn)換為增量ENDIFIF #25 GE 0 OR #16 GE 0 OR #10 LE 0 OR #10 GE -#16如果增量方式的Z、Q>=0或退刀量K<=0或K>Q的絕對(duì)值M99 則返回ENDIFN20 X#23 Y#24移到XY孔加工位N30 Z#17移到參考點(diǎn)R#40=-#25循環(huán)變量#40，其初始值為參考點(diǎn)到孔底的位移量#41=0循環(huán)變量#41，為退刀量WHILE #40 GT -#16如果還可以進(jìn)刀一次N50 G01 Z#16-#41進(jìn)刀N55 G04 P0.1暫停N60 G00 Z#10退刀N65 G04 P0.1暫停