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文档简介
项目14槽类零件的编程与加工技能要求1.掌握FANUC0iMate数控系统的编程指令G00、G01、G17、G18、G19、G02、G03、G43、G44、G49的编程格式及应用。2.了解数控铣床加工槽类零件的特点,并能够正确地对零件进行数控铣削工艺分析。3.通过对槽类零件的加工,掌握数控铣床加工零件的工艺编制方法。4.通过对槽类零件的加工,掌握数控铣床的编程方法。典型案例
典型案例:在FANUC0iMate数控铣床上加工如图14-1所示零件,设毛坯是70×70×10mm的板料,且四个侧面和上下表面已加工,材料为45钢。图14-1典型案例零件图
一、插补平面选择G17、G18、G19知识学习功能:该组指令用于选择直线、圆弧插补的平面。G17选择XY平面,G18选择XZ平面,G19选择YZ平面如图13-6所示。对于数控铣床和加工中心镗铣床,通常都是在XY坐标平面内进行轮廓加工。该组指令为模态指令,一般系统初始状态为G17状态。故G17可省略。图14-2插补平面选择
例如,图14-3所示为半径等于50mm的球面,其球心位于坐标原点O。编写刀具中心轨迹A→B、B→C、C→A的圆弧插补和插补平面选择程序,则加工程序见表14-1。程序说明N010G54G21G40G49G90;建立工件坐标系N020G00X50.0Y0;快速到达起刀点N030M03S800;主轴正转,其转速为800r/mmN040G17G90G03X0Y50.0I-50.0J0;选择在XY平面内逆时针圆弧插补N050G19G91G03Y-50.0Z50.0J-50.0K0;选择在YZ平面平面内逆时针圆弧插补N060G18G90G03X50.0Z0R50.0;选择在XZ平面平面内逆时针圆弧插补N070
M30;程序结束表14-1用插补平面选择编写的数控加工程序二、螺旋线插补指令G02、G03功能:在圆弧插补时,垂直插补平面的直线轴同步运动,构成螺旋线插补运动,如图14-4所示。G02、G03分别表示顺时针、逆时针螺旋线插补,判断方向的方法同圆弧插补。格式:XY平面螺旋线:G17G02(G03)X
Y
I
J
Z
K
F
ZX平面圆弧螺旋线:G18G02(G03)X
Z
I
K
Y
J
F
YZ平面圆弧螺旋线:G19G02(G03)Y
Z
J
K
X
I
F图14-4螺旋线切削
说明:以G17为例:(1)X、Y、Z是螺旋线的终点坐标。(2)I、J是圆心在X、Y平面上,是相对螺旋线起点的增量坐标。(3)K是螺旋线的导程,为正值。
例如,如图14-5所示,刀具从起始点开始沿圆弧段1)和圆弧段2)进行圆弧插补,通过R的正、负值可到不达同一位置,编写G02、G03的程序,则加工程序见表14-2。程序说明N010G54G90G40G49G17;建立工件坐标系N020M03S800;主轴正转,其转速为800r/mmN030G00X30.0Y-50.0Z0;快速达到下刀点N040G01Y0F50;直线插补N050G03X0Y30.0R30.0Z10.0;逆时针螺旋线圆弧插补N060G00Z30.0;刀具移至退刀点N070X30.0Y-50.0;
N080M30;程序结束表14-2用螺旋线圆弧插补编写的数控加工程序三、刀具长度补偿指令G43、G44、G49指令:G43建立刀具长度正补偿
G44建立刀具长度负补偿
G49取消刀具长度补偿格式:说明:以G17为例(1)Z为补偿轴的终点坐标,H为长度补偿偏置号。调用G43时,数控系统会将程序中Z坐标值自动加上H代码所指定的偏移量;在调用G44时,自动减去H代码指定的偏移量。实际应用中,常使用G43长度补偿,只有在特殊情况下才使用G44指令;执行G43时:Z实际值=Z指令值+(H××);执行G44时:Z实际值=Z指令值−(H××);(H××)是指编号为××寄存器中的补偿值,H00~H99;(2)刀具长度正补偿即刀具实际位移量小于指令给定位移量时,为刀具长度正补偿;反之则为刀具长度负补偿。(3)G43和G44为模态指令。刀具长度补偿量(补偿值)的确定
1)第一种方法如图所示:事先通过机外对刀法测量出刀具长度,如图14-7中所示H01和H02,作为刀具长度补偿值(该值应为正),输入到对应的刀具补偿参数中,此时,工件坐标系(G54)中Z值的偏置值应设定为工件原点相对机床原点的Z向坐标值(该值为负)。
2)第二种方法如图14-8所示:将工件坐标系(G54)中Z值的偏置值设定为零,即Z向的工件原点与机床原点重合,通过机内对刀测量出刀具Z轴返回机床原点时刀位点相对工件基准面的距离(图中H01、H02均为负值)作为每把刀具长度补偿值。
3)第三种方法如图14-9所示:将其中一把刀具作为基准刀,其长度补偿值为零,其他刀具的长度补偿值为与基准刀的长度差值(可通过机外或机内对刀的方法测量)。此时应先通过机内对刀法测量出基准刀在z轴返回机床原点时刀位点相对工件基准面的距离,并输入到工件坐标系(C54)中Z值的偏置参数中。
例如,如图14-10所示的三条槽,槽深均为2mm,试用刀具补偿指令编程。选择Ø8铣刀为1号,刀补设为0,Ø6铣刀为2号,刀补设为2mm,则加工程序见表14-3。表14-3用刀具长度补偿编写的数控加工程序程序说明O1000;程序名N0020
G54
G90G17;建立工件坐标系等指令N0030
T01
M06;换01号刀N0040
S1200M03;主轴正转1200r/minN0050
G43
G00H01Z100.0;
建立1号刀具长度补偿,N0060
G00X20.0Y20.0;01号刀至下刀点N0070
Z5.0;
N0080
G01
Z-2.0F100;刀具Z向至槽底N0090X80.0;
N0100
G00
Z100.0;刀具上提100mmN0110G49;
N0120
M06T02;换02号刀N0140
S1500M03;主轴正转1500r/minN0150
G43
G00H02Z100.0;建立2号刀具长度补偿N0160
X20.0Y40.0;02号刀至下刀点N0170G01Z-2.0F100;Z向进刀至槽底N0180
X80.0;X向进给槽长N0190
G00
Z5.0;
N0200
X20.0Y60.0;刀具移至下刀点N0210
G01
Z-2.0F100;Z向进刀至槽底N0220
X80.0;X向进给槽长N0230
G00
Z100.0;
N0240
X0Y0;刀具移至退刀点N0250
G49;取消刀具补偿N0260
M05;
N0270
M30;程序结束典型案例实施2.刀具与切削用量选择
1.零件工艺分析
3.参考程序
工件在加工时需采用一次装夹方式,采用平口虎钳夹紧的装夹方式。通过图纸分析,确定工件S型槽加工部分,并保证槽深和槽宽的尺寸。如图14-11所示,加工工件时使用O为坐标原点。
图14-11编程原点示意图1.零件工艺分析尺寸计算铣S型槽在X正方向上的铣削起点坐标尺寸=15;铣S型槽在Y正方向上的铣削起点坐标尺寸=15+10=25;铣S型槽在X正方向上的铣削终点坐标尺寸=15+40=55;铣S型槽在Y正方向上的铣削终点坐标尺寸=15+40–10=45;2.刀具与切削用量选择表14-4刀具选择表产品名称或代号课内实训样件零件名称S型槽零件零件图号14-1序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径R/mm刀具补偿号备注1T01键槽铣刀1粗铣S型槽301
2T02键槽铣刀1精铣S型槽302
编制
审核
批准
共1页第1页表14-5工艺卡片单位名称××××××产品名称或代号零件名称零件图号课内实训样件S型槽零件14-1工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统场地001O1400精密虎钳数控铣床XD-40AFANUC
0iMate数控实训中心机房、车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n(r/min)进给量f
(mm/min)背吃刀量mm备注01粗铣S型槽T01Φ66001001.8
02精铣S型槽T02Φ6800600.2
编制
审核
批准
共1页第1页3.程序编制
表14-6工件S型槽加工程序程序说明O1400;工件S型槽加工程序名N2G15G40G49G50G69G80;安全模式:取消指令N4G17G21G54G90G94;建立工件坐标系等指令N6T01;选择1号刀N8M06;机械手旋转换刀装刀N10M03S600;主轴转数为600r/min,主轴正转N12G00G43
H01
Z100.0M08;建立T01刀具长度补偿N14
X15.0
Y25.0;快速移动到下刀点的上方N16Z5.0;冷却液打开N18G01Z-1.8F100;粗铣S型槽——Ø6键槽铣刀T01N20G03
X25.0
Y15.0
R10.0;逆时针圆弧插补N22G01
X45.0;直线插补N24G03
X45.0Y35.0R10.0;逆时针圆弧插补N26G01
X25.0;直线插补N28G02
X25.0
Y55.0R10.0;顺时针圆弧插补N30G01
X45.0;直线插补N32G02
X55.0Y45.0R10.0;顺时针圆弧插补N34G00
Z100.0;快速退刀N36G49;取消刀具长度补偿N38T02;选择2号刀N40M06;机械手旋转换刀装刀N42M03S800;主轴转数为800r/min,主轴正转N44G00G43
H02Z100.0M08;建立T02刀具长度补偿N46
X15.0
Y25.0;快速移动到下刀点的上方N48Z5.0;
N50G01Z-2.0F60;精铣S型槽——Ø6键槽铣刀T02N52G03
X25.0
Y15.0
R10.0;逆时针圆弧插补N54G01
X45.0;直线插补N56G03
X45.0
Y35.0R10.0;逆时针圆弧插补N58G01
X25.0;直线插补N60G02
X25.0
Y55.0R10.0;顺时针圆弧插补N62
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