数控铣床编程实例讲解

..一、槽形零件的铣削【例题1】如图1所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工的铝锭〔厚为20mm〕，槽深2mm。编写该槽形零件加工程序。图1槽形零件〔1〕工艺和操作清单。该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。其工艺安排为"钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽〞，其工艺和操作清单见表1。表1槽形零件的工艺清单材料铝零件号001程序号0030操作序号容主轴转速〔r／min〕进给速度〔m／min〕刀具号数类型直径〔mm〕1中心钻15008014mm钻头42扩钻200010025mm钻头53攻螺纹2002003M6攻螺纹64铣斜槽2300100、18046mm铣刀6(2)程序清单及说明。该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进展加工，程序见表2。表2槽形零件的加工程序程序说明N10G21设定单位为mmN20G40G取消刀补和循环加工N30G28X0Y0Z50回参考点N40M00开场φ5mm钻孔N50M03S1500N60G90G43H0l快速进到R点，建立长度补偿N70G8lG99X0Y20.0Z－7.0R2.0FG81循环钻孔，孔深7mm，返回R点N80G99X17.32Y10.0N90G99Y－10.0N100G99X0Y－20.0N110G99X－17.32Y－10.0N120G98Y10.0N130G80M取消循环钻孔指令、主轴停N140G28X0Y0Z50回参考点N150G49M开场扩孔N160M03S2000N170G90G43H02GN180G83G99X0Y20.0Z－12.0R2.0Q7.0FG83循环扩孔N190G99X17.32Y10.0N200G99Y－10.0N210G99X0Y－20.0N220G99X－17.32Y－10.0N230G98Y10.0N240G80M取消循环扩孔指令、主轴停N250G28X0Y0Z50N260G49M开场攻螺纹N270M03S200N280G90G43H03GN290G84G99X0Y20.0Z－8.0R5.0FG84循环攻螺纹N300G99X17.32Y10.0N310G99X0Y－20.0N320G99X－17.32Y－10.0N330G98Y10.0N340G80M取消螺纹循环指令、主轴停N350G28X0Y0Z50N360G49M铣槽程序N370M03S2300N380G90GN390Z2.0N400G01Z0F180N410X0Y40.0Z－2.0N420X30.0Y10.0Z0N430G00Z2.0N440X－30.0Y－30.0N450G01Z－2.0F100N460X30.0N470G00Z10.0M05N480G28X0Y0Z50N490M30二、平面凸轮的数控铣削工艺分析及程序编制【例题2】平面凸轮零件图如图2所示，工件的上、下底面及孔、端面已加工。完成凸轮轮廓的程序编制。图2凸轮零件图解：(1)工艺分析。从图2的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，孔为设计基准，其余外表包括4-φ13H7孔均已加工。故取孔和一个端面为主要定位面，在联接孔φ13的一个孔增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。(2)加工调整。零件加工坐标系X、Y位于工作台中间，在G53坐标系中取X=-400，Y=-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用φ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z=-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。凸轮轮廓加工工序卡见表3。表3铣凸轮轮廓加工工序卡材料45#零件号812程序号8121操作序号容主轴转速〔r／min〕进给速度〔m／min〕刀具号数类型直径〔mm〕1铣凸轮轮廓200080、200120mm立铣刀20〔3〕数学处理。该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，才可编制程序。在加工坐标系中，各点的计算坐标如下：BC弧的中心O1点：X=-(175+63.8)sin8°59＇=-37.28Y=-(175+63.8)cos8°59＇=-235.86EF弧的中心O2点：X2+Y2=692(X-64)2+Y2=212解之得X=65.75，Y=20.93HI弧的中心O4点：X=-(175+61)cos24°15＇=-215.18Y=(175+61)sin24°15＇=96.93DE弧的中心O5点：X2+Y2=63.72(X-65.75)2+(Y-20.93)2=21.302解之得X=63.70，Y=-0.27B点：X=-63.8sin8°59＇=-9.96Y=-63.8cos8°59＇=-63.02C点：X2+Y2=642(X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752解之得X=-5.57，Y=-63.76D点：(X-63.70)2+(Y+0.27)2=0.32X2+Y2=642解之得X=63.99，Y=-0.28E点：(X-63.7)2+(Y+0.27)2=0.32(X-65.75)2+(Y-20.93)2=212解之得X=63.72，Y=-0.03F点：(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点：(X+1.07)2+(Y-16)2=462X2+Y2=612解之得X=14.79，Y=59.18H点：X=-61cos24°15＇=-55.62Y=61sin24°15＇=25.05I点：X2+Y2=63.802(X+215.18)2+(Y-96.93)2=1752解之得X=-63.02，Y=9.97根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图，如图3示。图3凸轮加工走刀路线图〔4〕编写加工程序。凸轮加工的程序及说明见表4。表4凸轮加工的程序程序说明N10G54X0Y0Z40进入加工坐标系N20G90G由起刀点到加工开场点N30M03S1000启动主轴，主轴正转〔顺铣〕N40G00Z0下刀至零件上外表N50G01Z-16F200下刀切入工件，深度为工件厚度+1mmN60G42G01X-63.8Y10F刀具半径右补偿N70G01X-63.8Y0切入零件至A点N80G03X-9.96Y-63.02R63.8切削ABN90G02X-5.57Y-63.76R175切削BCN100G03X63.99Y-0.28R64切削CDN110G03X63.72Y0.03R0.3切削DEN120G02X44.79Y19.6R21切削EFN130G03X14.79Y59.18R46切削FGN140G03X-55.26Y25.05R61切削GHN150G02X-63.02Y9.97R175切削HIN160G03X-63.80Y0R63.8切削IAN170G01X-63.80Y-10切削零件N180G01G取消刀具补偿N190G00Z40Z向抬刀N200G00X0Y0M05返回加工坐标系原点，并停住轴N210M30程序完毕附：参数设置：H01=10；G54：X=-400，Y=-100，Z=-80。三、利用宏编制固定循环程序数控系统的固定循环功能可以大大简化程序，方便用户使用。但由于数控公司提供的固定循环功能有限，且各数控公司定义的固定循环含义也不尽一致，所以如果用户可以按自己的要求来编制固定循环功能，将十分方便。利用宏就可以编制固定循环程序。图4固定循环宏程序如华中数控系统的高速钻孔循环功能指令G73即是采用宏程序的方法来实现的。以下就以其为例说明利用宏编制固定循环程序的方法，读者可以举一反三，用于实际的循环加工。G73高速钻孔循环功能共有六个固定、连续的根本动作。其程序见表5。表5G73高速钻孔循环的宏程序程序说明%0073G73宏程序实现源代码调用本程序之前必须转动主轴M03或M04IF[AR[#25]EQ0]OR[AR[#16]EQ0]OR[AR[#10]EQ0]M99如果没有定义孔底Z值每次进给深度Q值或退刀量K那么返回ENDIFN10G91用增量方式编写宏程序IFAR[#23]EQ90如果X值是绝对方式G90#23=#23-#30将X转换为增量,#30为调用本程序时X的绝对坐标ENDIFIFAR[#24]EQ90如果Y值是绝对方式G90#24=#24-#31将Y转换为增量,#31为调用本程序时Y的绝对坐标ENDIFIFAR[#17]EQ90如果参考点平面R值是绝对方式G90#17=#17-#32将R转换为增量,#32为调用本程序时Z的绝对坐标ELSEIFAR[#26]NE0初始Z平面模态值存在#17=#17+#26-#32那么将R值转换为增量方式ENDIFENDIFIFAR[#25]EQ90如果孔底Z值是绝对方式G90#25=#25-#32-#17将Z值转换为增量ENDIFIF[#25GE0]OR[#16GE0]OR[#10LE0]OR[#10GE[-#16]]如果增量方式的Z、Q>=0或退刀量K<=0或K>Q的绝对值M99那么返回ENDIFN20X[#23]Y[#24]移到XY孔加工位N30Z[#17]移到参考点R#40=-#25循环变量#40，其初始值为参考点到孔底的位移量#41=0循环变量#41，为退刀量WHILE#40GT[-#16]如果还可以进刀一次N50G01Z[#16-#41]进刀N55G04P0.1暂停N60G00Z[#10]退刀N65G04