數控加工程序編制—加工中心編程

(FANUC0i)任務三：曲面類零件程序編制工作任務編制如圖所示零件曲面部分的數控加工程序一、學習目標最終目標：能夠熟練的編寫曲面類零件數控加工程序，仿真加工出合格的零件。促成目標：1．能正確運用宏指令；2．通過仿真加工，能夠修改、優化工藝及程序。1.非圓公式曲線的加工特點規則曲面有球面、錐面、柱面、橢球面等。數控機床加工這些零件時，可用球頭刀或立銑刀采用“行（層）切法”加工2.規則曲面的編程方法①自動編程法②宏程序法宏程序的編程加工，一般是采用廠方所提供的宏程序(或用戶自行開發的宏程序)通過對變量進行賦值及處理后完成程序的加上任務。二、相關知識(一)曲面知識圓錐體加工刀具軌跡1.變量的表示變量可以用“#”號和跟隨其后的變量序號來表示：#i(i＝1，2，3......)

例：#5，#109，#501。2.變量的引用將跟隨在一個地址后的數值用一個變量來代替，即引入了變量。

例：對于F#103，若#103＝50時，則為F50；

對于Z-#110，若#110＝100時，則Z為-100；

對于G#130，若#130＝3時，則為G03。二、相關知識（二）宏程序3.變量的類型變量號變量類型功能＃0空變量該變量總是空，沒有值能賦給該變量＃1～＃33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數據，例如，運算結果。當斷電時，局部變量被初始化為空。調用宏程序時，自變量對局部變量賦值。＃100～＃199＃500～＃999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同。當斷電時，變量＃100～＃199初始化為空。變量＃500～＃999的數據保存，即使斷電也不丟失。＃1000～系統變量系統變量用于讀和寫CNC運行時各種數據的變化，例如，刀具的當前位置和補償值。變量的類型二、相關知識（二）宏程序4.算術和邏輯運算

運算格式說明賦值＃i=＃j加＃i=＃j＋＃k減＃i=＃j－＃k乘＃i=＃j*＃k除＃i=＃j/＃k正弦＃i=SIN[＃j]角度的單位為°，如：90°30ˊ應表示為90.5°余弦＃i=COS[＃j]正切＃i=TAN[＃j]反正切＃i=ATAN[＃j]平方根＃i=SQRT[＃j]絕對值＃i=ABS[＃j]四舍五入圓整＃i=ROUND[＃j]或＃i=＃jOR＃k邏輯運算對二進制數逐位進行異或＃i=＃jXOR＃k與＃i=＃jAND＃k二、相關知識（二）宏程序5.控制語句1）無條件轉移指令（GOTO語句）語句格式為：GOTOn；無條件跳轉到n的程序段中，順序號必須位于程序段的最前面。如：GOTO1;2）條件轉移（IF語句）語句格式為：IF[條件式]GOTOn;條件成立時，從順序號為n的程序段開始執行；條件不成立時，執行下一個程序段。二、相關知識（二）宏程序3）循環語句[WHILE語句]語句格式為：WHILE[條件式]DOm；（m＝1,2,3）…ENDm;當條件成立時，程序執行從DOm到ENDm之間的程序段；如果條件不成立，則執行ENDm后的程序段。運算符含義運算符含義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（≤）運算符（二）宏程序二、相關知識1.零件圖樣分析該零件是三維曲面的加工，尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求，切削性能優良。加工內容有R85圓弧凸臺、孔口R30圓角；R85圓弧凸臺表面材料比較多。先粗加工，再精加工；孔口R30圓角一次加工即可。2．選定毛坯毛坯尺寸為160mm×120mm×30mm，已完成上、下表面及周邊側面的加工，并符合尺寸與表面粗糙度要求。三、工作任務的完成（一）數控加工工藝的制訂3.夾具選擇該零件可選用加工中心通用夾具――平口虎鉗進行裝夾。4.確定加工方案（1）R85圓弧凸臺，粗糙度要求不高，留0.5的精加工余量。粗加工為R85.5的圓弧，一刀完成，選用Φ14mm的立銑刀。圓弧的左半部分由刀具的右刀刃加工，到了頂部，刀具切削刃過渡，圓弧的右半部分由刀具的左刀刃完成，如圖所示。精加工為R85的圓弧，選用Φ12mm的立銑刀，通過改變Y值，宏程序編制。R85圓弧凸臺走刀路線圖三、工作任務的完成（一）數控加工工藝的制訂（2）孔口R30圓角，精度要求不高，利用宏程序一次加工完成，選用Φ12mm的立銑刀。5.刀具準備，填寫刀具卡序號刀具號刀具規格刀具補償名稱直徑材料長度半徑1T12立銑刀Φ14mm高速鋼H122T13立銑刀Φ12mmH13刀具卡三、工作任務的完成（一）數控加工工藝的制訂6.編制加工工藝，填寫工序卡

工步號工步內容刀具號刀具名稱主軸轉速（r/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）1粗加工R85圓弧凸臺表面T12立銑刀600802精加工R85圓弧凸臺表面T13立銑刀80010003加工孔口R30圓角T13立銑刀8001000數控加工工藝工序卡三、工作任務的完成（一）數控加工工藝的制訂1．確定工件坐標系在Φ38mm孔中心建立工件坐標系，Z軸原點設在孔頂點上。2．根據加工工藝編寫程序三、工作任務的完成（二）編寫數控加工程序四、拓展知識例1：如圖所示，毛坯尺寸100mm×50mm×10mm，材料為45鋼，試編寫孔的加工程序。宏程序編程實例1四、拓展知識4個孔均布在一條斜直線上，如果采用宏程序編程則可省略孔中心點的坐標計算，從而提高編程的正確率，其程序如下：O6001；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；M03S600；#1=-30；長度賦初值N50#2=#1*COS[20]；孔中心X坐標#3=#1*SIN[20]；孔中心Y坐標G81X#2Y#3Z-12.R5.F100；鉆孔加工#1=#1+20；長度每次增加20四、拓展知識IF[#1LE30]GOTO50；條件判斷G80；取消固定循環G00Z100.；M30；例2：如圖所示工件，毛坯尺寸60mm×40mm×25mm，材料為HT150，試編寫橢圓的精加工程序。宏程序編程實例2四、拓展知識在毛坯中心建立工件坐標系，Z軸原點設在頂面上。根據橢圓參數方程：X=a*cosφ；Y=b*sinφ把角φ作為自變量，程序如下：O6002；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；Z5.；G01Z-10.F100；G41Y-24.D01；G03X26.Y0R24.；四、拓展知識#100=0；角度賦初值N10#101=26*COS[#100]；X坐標#102=16*SIN[#100]；Y坐標G01X#101Y#102；以直線逼近橢圓#100=#100+1；角度增量IF[#100LE360]GOTO10；條件判斷G02X50.Y24.R24.；G40G01Y0；G00Z100.；M30；四、拓展知識例3：如圖所示工件，毛坯尺寸為60mm×60mm×30mm，材料為45鋼。試編寫零件上圓錐體的程序。宏程序編程實例3四、拓展知識選擇Φ16mm的立銑刀采用層切法逐層加工整圓。根據計算，Z方向上每下降0.1mm，所加工圓的半徑增大0.025mm。其精加工程序如下：O6003；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；Z5.；#100=20；X坐標四、拓展知識#101=0；Z坐標N50G41G01X#100D01F100；Z#101；G02I-#100；#100=#100+0.025；X坐標變量#101=#101-0.1；Z坐標變量IF[#101GE-20]GOTO50；條件判斷G40G01X50.Y0；G00Z100.；M30；四、拓展知識例4：如圖所示，毛坯尺寸50mm×50mm×30mm，試編寫該工件半圓球曲面的加工程序。工件上表面為規則的圓弧曲面，可采用宏程序編程。選用Φ10mm球形銑刀編程與加工，其精程序如下：O6004；G54G40G49G17G80G90；G00Z50.；X50.Y0；M03S600；宏程序編程實例4四、拓展知識Z10.；#100=0；高度賦初值N10#101=[20-#100]*[20-#100]；#102=SQRT[20*20-#101]；X坐標G41G01X#102D01F100；Z-#100；