數(shù)控加工編程 課件 任務(wù)3.4內(nèi)外輪廓的編程與加工

數(shù)控銑床編程加工——

內(nèi)外輪廓的編程與加工

編程指令數(shù)控機(jī)床在切削過程中不可避免地存在刀具磨損問題，比如鉆頭長度變短，銑刀半徑變小等，這時(shí)加工出的工件尺寸也隨之變化。

如果系統(tǒng)功能中有刀具尺寸補(bǔ)償功能，則可在操作面板上輸入相應(yīng)的修正值，使加工出的工件尺寸仍然符合圖樣要求，否則就得重新編程。

有了刀具尺寸補(bǔ)償功能后，數(shù)控編程大為簡(jiǎn)便，在編程時(shí)可以完全不考慮刀具中心軌跡計(jì)算，直接按零件輪廓編程。啟動(dòng)機(jī)床加工前，只需輸入使用刀具的參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)，減輕了編程人員勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，試切和加工中工件尺寸與圖樣要求不符時(shí)，可借助相應(yīng)的補(bǔ)償加工出合格的零件。刀具的補(bǔ)償通常有三種：刀具半徑補(bǔ)償、刀具長度補(bǔ)償和刀具磨損補(bǔ)償。（1）刀具半徑補(bǔ)償指令G41／G42／G40

在銑床上進(jìn)行輪廓加工時(shí)，因?yàn)殂姷毒哂幸欢ǖ陌霃?，所以刀具中心（刀心）軌跡和工件輪廓不重合。

數(shù)控裝置大都具有刀具半徑補(bǔ)償功能，為程序編制提供了方便。當(dāng)編制零件加工程序時(shí)，只需按零件輪廓編程，使用刀具半徑補(bǔ)償指令，并在控制面板上用鍵盤（CRT／MDI）方式，人工輸入刀具半徑值，數(shù)控系統(tǒng)便能自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的偏移量，進(jìn)而得到偏移后的中心軌跡，并使系統(tǒng)按刀具中心軌跡運(yùn)動(dòng)。G17G41/G42/G40G00/G01X__Y__D__F__說明：1）G41、G42、G40為模態(tài)指令，G41為刀具半徑左補(bǔ)償，G42為刀具半徑右補(bǔ)償，G40為取消刀補(bǔ)，機(jī)床初始狀態(tài)為G40。2）G41、G42的判斷方法：順著刀具前進(jìn)方向看（假定工件不動(dòng)），刀具位于工件切削廓的左側(cè)，稱為刀具半徑左補(bǔ)償；刀具位于工件切削輪廓的右側(cè)，稱為刀具半徑右補(bǔ)償3）D為刀具補(bǔ)償號(hào)，也稱為刀具偏置代號(hào)地址字，后面常用兩位數(shù)字表示代號(hào)。D代碼中存放刀具半徑值作為偏置量，用于數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。一般有D00～D99。偏置量可用CRT／MDI方式輸入。4）刀具半徑補(bǔ)償值必須小于最小內(nèi)圓弧半徑值，當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償值大于程序中內(nèi)圓弧半徑時(shí)，機(jī)床報(bào)警并停止在將要過切語句的起始點(diǎn)上。刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔茫?）刀具因磨損、重磨、換新而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑。1為未磨損刀具，2為磨損后刀具，兩者直徑不同，只需將刀具參數(shù)表中的刀具半徑r1改為r2，即可適用于同一程序。2）用同一程序，并用同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補(bǔ)償，粗精加工均可進(jìn)行。刀具半徑為r，精加工余量為A。粗加工時(shí)，輸入刀具直徑D=2(r+Δ)，則加工出細(xì)雙點(diǎn)畫線輪廓。精加工時(shí)，用同一程序、同一刀具，但輸入刀具直徑D=2r，則加工出實(shí)線輪廓。3）采用同一程序段加工同一公稱直徑的凹凸模。對(duì)于同一公稱直徑的凹、凸型面，只需寫成一個(gè)程序，在加工外輪廓時(shí)，將偏置值設(shè)為＋，刀具中心將沿輪廓的外側(cè)切削：當(dāng)加工內(nèi)輪廓時(shí)，將偏置值設(shè)為-R，這時(shí)刀具中心將沿輪廓的內(nèi)側(cè)切削。這種編程與加工方法在模具加工中運(yùn)用較多。2.刀具長度補(bǔ)償指令G43／G44／G49通常加工一個(gè)工件時(shí)，每把刀具的長度都不相同，同時(shí)，刀具的磨損或裝夾也會(huì)引起刀具長度發(fā)生變化，因此在同一坐標(biāo)系下執(zhí)行如GO0ZO這樣的指令時(shí)，刀具的長度不同會(huì)導(dǎo)致刀具端面到工件的距離也不同。這種情況下，如果頻繁改變程序就會(huì)非常麻煩且易出錯(cuò)。為此，應(yīng)事先測(cè)定出各刀具的長度，然后把它們與標(biāo)準(zhǔn)刀具（通常定為第一把刀）長度的差設(shè)定給CNC。這樣在運(yùn)行長度補(bǔ)償程序時(shí)，即使換刀，程序也不需要改變。長度補(bǔ)償程序使刀具端面在執(zhí)行Z軸定位的指令（如GOOZO）后距離工件的位置是相同的。這個(gè)功能稱為刀具長度補(bǔ)償功能。

刀具長度偏置指令就是用來實(shí)現(xiàn)刀具長度補(bǔ)償功能的，它可以補(bǔ)償長度方向尺寸的變化。數(shù)控機(jī)床規(guī)定傳動(dòng)的主軸為數(shù)控機(jī)床的Z軸，所以通常在Z軸方向進(jìn)行長度補(bǔ)償。

在編寫工件加工程序時(shí)，先不考慮刀具的實(shí)際長度，而是按刀具標(biāo)準(zhǔn)長度或確定一個(gè)編程參考點(diǎn)進(jìn)行編程，如果實(shí)際刀具長度和標(biāo)準(zhǔn)長度不一致，可以通過執(zhí)行刀具長度偏置指令實(shí)現(xiàn)刀具長度差值的補(bǔ)償。指令格式：G43/G44Z__H__G49或H00說明：無論是絕對(duì)值指令，還是增量值指令，在G43時(shí)，程序中Z軸移動(dòng)指令終點(diǎn)坐標(biāo)值加上H代碼指定的偏移量（設(shè)定在偏置存儲(chǔ)器中）作為實(shí)際終點(diǎn)坐標(biāo)值；在G44時(shí)，程序中Z軸移動(dòng)指令終點(diǎn)坐標(biāo)值減去H代碼指定的偏移量，作為實(shí)際終點(diǎn)坐標(biāo)值。執(zhí)行G43時(shí)：Z實(shí)際值=Z指令值＋Hxx執(zhí)行G44時(shí)：Z實(shí)際值=Z指令值-Hxx實(shí)際應(yīng)用中，常使用G43作為刀具長度補(bǔ)償H為刀具長度補(bǔ)償號(hào)，后面常用兩位數(shù)字表示代號(hào)，其中存放的是刀具的長度補(bǔ)償值當(dāng)Hxx中的數(shù)值為正時(shí)，刀具長度正補(bǔ)償，適用于比基準(zhǔn)刀具長的刀具當(dāng)Hxx中的數(shù)值為負(fù)時(shí)，刀具長度負(fù)補(bǔ)償，適用于比基準(zhǔn)刀具短的刀具03040N10G54G90G00Z100;N20M03S800;N30G00X-80Y-60;N40G43Z5H01;N50G01Z-3F200;N60G41X-52Y-53D01F100;N70Y0;N80X-46Y37;N90X-23;N100G03X23Y37R40;N110G01X45;N120X52Y0;N130Y-32;N140X47Y-37;N150X-37;N160G02X-52Y-22R15;N170G03X-72Y-2R20;N180G01G40X-80Y-60F200;N190Z5;N200G49G00Z100;N210M05;N220M30;如圖所示凸模板，加工部位是厚度為3mm的零件凸臺(tái)外輪廓，輪廓形狀由R40mm、R15mm圓弧段和8段直線構(gòu)成，選用φ20mm的立銑刀切削，工件坐標(biāo)系和銑削路線如圖3-67所示，試用刀具補(bǔ)償功能編寫加工程序。03041N10G54G90G00Z100;N20M03

S1000;N30G00X-18Y0;N40G43Z5H01;N50G01Z-5F40;N60X30F70;N70Y17.714;N80G02X-30Y17.714R56;N90G01Y-9;N100G41X50D01;N110Y41.762;N120G03X35Y45.635R8;N130G02X-35R40;N140G03X-50Y41.762R8;N150G01Y-15;N160G03X-40Y-25R10;N170G01X40;N180G03X50Y-15R10;N190G01Y-9;N200G01G40X-18Y0F200;N210Z5;N220G49G00Z100;N230M05;N240M30;如圖所示凹模板，加工部位是深度為10mm的零件內(nèi)輪廓，輪廓形狀由R40mm、R8mm圓弧段和3段直線構(gòu)成，選用φ14mm的立銑刀切削，工件坐標(biāo)系和銑削路線如圖所示，基點(diǎn)坐標(biāo)見表3-8，試用刀具補(bǔ)償功能編寫加工程序。03042N10G54G90G00Z100;N20M03S600;N30G00X40Y-40;N40G43Z5H01;N50G01Z-6F100;N60G41X32D01;N70X0;N80G02J40;06NG01X-32;N100G40X-40;000N110G00Z10;N120X0Y15;N130G01Z-6;N140G41Y0D01;N150G03X30R15;N160X-30R30;N170X0R15;N180G40G01Y15;N190Z5;N200G49G