数控加工程序编制-加工中心-曲面类零件程序编制

数控加工程序编制—加工中心编程

(FANUC0i)任务三：曲面类零件程序编制工作任务编制如图所示零件曲面部分的数控加工程序一、学习目标最终目标：能够熟练的编写曲面类零件数控加工程序，仿真加工出合格的零件。促成目标：1．能正确运用宏指令；2．通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。1.非圆公式曲线的加工特点规则曲面有球面、锥面、柱面、椭球面等。数控机床加工这些零件时，可用球头刀或立铣刀采用“行（层）切法”加工2.规则曲面的编程方法①自动编程法②宏程序法宏程序的编程加工，一般是采用厂方所提供的宏程序(或用户自行开发的宏程序)通过对变量进行赋值及处理后完成程序的加上任务。二、相关知识(一)曲面知识圆锥体加工刀具轨迹1.变量的表示变量可以用“#”号和跟随其后的变量序号来表示：#i(i＝1，2，3......)

例：#5，#109，#501。2.变量的引用将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。

例：对于F#103，若#103＝50时，则为F50；

对于Z-#110，若#110＝100时，则Z为-100；

对于G#130，若#130＝3时，则为G03。二、相关知识（二）宏程序3.变量的类型变量号变量类型功能＃0空变量该变量总是空，没有值能赋给该变量＃1～＃33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如，运算结果。当断电时，局部变量被初始化为空。调用宏程序时，自变量对局部变量赋值。＃100～＃199＃500～＃999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时，变量＃100～＃199初始化为空。变量＃500～＃999的数据保存，即使断电也不丢失。＃1000～系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化，例如，刀具的当前位置和补偿值。变量的类型二、相关知识（二）宏程序4.算术和逻辑运算

运算格式说明赋值＃i=＃j加＃i=＃j＋＃k减＃i=＃j－＃k乘＃i=＃j*＃k除＃i=＃j/＃k正弦＃i=SIN[＃j]角度的单位为°，如：90°30ˊ应表示为90.5°余弦＃i=COS[＃j]正切＃i=TAN[＃j]反正切＃i=ATAN[＃j]平方根＃i=SQRT[＃j]绝对值＃i=ABS[＃j]四舍五入圆整＃i=ROUND[＃j]或＃i=＃jOR＃k逻辑运算对二进制数逐位进行异或＃i=＃jXOR＃k与＃i=＃jAND＃k二、相关知识（二）宏程序5.控制语句1）无条件转移指令（GOTO语句）语句格式为：GOTOn；无条件跳转到n的程序段中，顺序号必须位于程序段的最前面。如：GOTO1;2）条件转移（IF语句）语句格式为：IF[条件式]GOTOn;条件成立时，从顺序号为n的程序段开始执行；条件不成立时，执行下一个程序段。二、相关知识（二）宏程序3）循环语句[WHILE语句]语句格式为：WHILE[条件式]DOm；（m＝1,2,3）…ENDm;当条件成立时，程序执行从DOm到ENDm之间的程序段；如果条件不成立，则执行ENDm后的程序段。运算符含义运算符含义EQ等于（＝）GE大于或等于（≥）NE不等于（≠）LT小于（＜）GT大于（＞）LE小于或等于（≤）运算符（二）宏程序二、相关知识1.零件图样分析该零件是三维曲面的加工，尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，切削性能优良。加工内容有R85圆弧凸台、孔口R30圆角；R85圆弧凸台表面材料比较多。先粗加工，再精加工；孔口R30圆角一次加工即可。2．选定毛坯毛坯尺寸为160mm×120mm×30mm，已完成上、下表面及周边侧面的加工，并符合尺寸与表面粗糙度要求。三、工作任务的完成（一）数控加工工艺的制订3.夹具选择该零件可选用加工中心通用夹具――平口虎钳进行装夹。4.确定加工方案（1）R85圆弧凸台，粗糙度要求不高，留0.5的精加工余量。粗加工为R85.5的圆弧，一刀完成，选用Φ14mm的立铣刀。圆弧的左半部分由刀具的右刀刃加工，到了顶部，刀具切削刃过渡，圆弧的右半部分由刀具的左刀刃完成，如图所示。精加工为R85的圆弧，选用Φ12mm的立铣刀，通过改变Y值，宏程序编制。R85圆弧凸台走刀路线图三、工作任务的完成（一）数控加工工艺的制订（2）孔口R30圆角，精度要求不高，利用宏程序一次加工完成，选用Φ12mm的立铣刀。5.刀具准备，填写刀具卡序号刀具号刀具规格刀具补偿名称直径材料长度半径1T12立铣刀Φ14mm高速钢H122T13立铣刀Φ12mmH13刀具卡三、工作任务的完成（一）数控加工工艺的制订6.编制加工工艺，填写工序卡

工步号工步内容刀具号刀具名称主轴转速（r/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）1粗加工R85圆弧凸台表面T12立铣刀600802精加工R85圆弧凸台表面T13立铣刀80010003加工孔口R30圆角T13立铣刀8001000数控加工工艺工序卡三、工作任务的完成（一）数控加工工艺的制订1．确定工件坐标系在Φ38mm孔中心建立工件坐标系，Z轴原点设在孔顶点上。2．根据加工工艺编写程序三、工作任务的完成（二）编写数控加工程序四、拓展知识例1：如图所示，毛坯尺寸100mm×50mm×10mm，材料为45钢，试编写孔的加工程序。宏程序编程实例1四、拓展知识4个孔均布在一条斜直线上，如果采用宏程序编程则可省略孔中心点的坐标计算，从而提高编程的正确率，其程序如下：O6001；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；M03S600；#1=-30；长度赋初值N50#2=#1*COS[20]；孔中心X坐标#3=#1*SIN[20]；孔中心Y坐标G81X#2Y#3Z-12.R5.F100；钻孔加工#1=#1+20；长度每次增加20四、拓展知识IF[#1LE30]GOTO50；条件判断G80；取消固定循环G00Z100.；M30；例2：如图所示工件，毛坯尺寸60mm×40mm×25mm，材料为HT150，试编写椭圆的精加工程序。宏程序编程实例2四、拓展知识在毛坯中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。根据椭圆参数方程：X=a*cosφ；Y=b*sinφ把角φ作为自变量，程序如下：O6002；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；Z5.；G01Z-10.F100；G41Y-24.D01；G03X26.Y0R24.；四、拓展知识#100=0；角度赋初值N10#101=26*COS[#100]；X坐标#102=16*SIN[#100]；Y坐标G01X#101Y#102；以直线逼近椭圆#100=#100+1；角度增量IF[#100LE360]GOTO10；条件判断G02X50.Y24.R24.；G40G01Y0；G00Z100.；M30；四、拓展知识例3：如图所示工件，毛坯尺寸为60mm×60mm×30mm，材料为45钢。试编写零件上圆锥体的程序。宏程序编程实例3四、拓展知识选择Φ16mm的立铣刀采用层切法逐层加工整圆。根据计算，Z方向上每下降0.1mm，所加工圆的半径增大0.025mm。其精加工程序如下：O6003；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；Z5.；#100=20；X坐标四、拓展知识#101=0；Z坐标N50G41G01X#100D01F100；Z#101；G02I-#100；#100=#100+0.025；X坐标变量#101=#101-0.1；Z坐标变量IF[#101GE-20]GOTO50；条件判断G40G01X50.Y0；G00Z100.；M30；四、拓展知识例4：如图所示，毛坯尺寸50mm×50mm×30mm，试编写该工件半圆球曲面的加工程序。工件上表面为规则的圆弧曲面，可采用宏程序编程。选用Φ10mm球形铣刀编程与加工，其精程序如下：O6004；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；宏程序编程实例4四、拓展知识Z10.；#100=0；高度赋初值N10#101=[20-#100]*[20-#100]；#102=SQRT[20*20-#101]；X坐标G41G01X#102D01F100；Z-#100；