數(shù)控銑床宏程序

數(shù)控銑教程專題一行切和環(huán)切在數(shù)控加工中，行切和環(huán)切是典型的兩種走刀路線。行切在手工編程時(shí)多用于規(guī)則矩形平面、臺(tái)階面和矩形下陷加工，對(duì)非矩形區(qū)域的行切一般用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。環(huán)切主要用于輪廓的半精、精加工及粗加工，用于粗加工時(shí)，其效率比行切低，但可方便的用刀補(bǔ)功能實(shí)現(xiàn)。1.1環(huán)切環(huán)切加工是利用已有精加工刀補(bǔ)程序，通過修改刀具半徑補(bǔ)償值的方式，控制刀具從內(nèi)向外或從外向內(nèi)，一層一層去除工件余量，直至完成零件加工。編寫環(huán)切加工程序，需解決三個(gè)問題： 環(huán)切刀具半徑補(bǔ)償值的計(jì)算； 環(huán)切刀補(bǔ)程序工步起點(diǎn)（下刀點(diǎn)）的確定； 如何在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值。1.1.1環(huán)切刀具半徑補(bǔ)償值的計(jì)算確定環(huán)切刀具半徑補(bǔ)償值可按如下步驟進(jìn)行：1、確定刀具直徑、走刀步距和精加工余量；2、確定半精加工和精加工刀補(bǔ)值；3、確定環(huán)切第一刀的刀具中心相對(duì)零件輪廓的位置（第一刀刀補(bǔ)值）；4、根據(jù)步距確定中間各刀刀補(bǔ)值。示例：用環(huán)切方案加工圖1-1零件內(nèi)槽，環(huán)切路線為從內(nèi)向外。環(huán)切刀補(bǔ)值確定過程如下：1、根據(jù)內(nèi)槽圓角半徑R6，選取12鍵槽銑刀，精加工余量為0.5mm，走刀步距取10mm。2、由刀具半徑6，可知精加工和半精加工的刀補(bǔ)半徑分別為6和6.5mm；3、如圖所示，為保證第一刀的左右兩條軌跡按步距要求重疊，則兩軌跡間距離等于步距，則該刀刀補(bǔ)值=30-10/2=25mm。4、根據(jù)步距確定中間各刀刀補(bǔ)值，第二刀刀補(bǔ)值=25-10=15mm第三刀刀補(bǔ)值=15-10=5，該值小于半精加工刀補(bǔ)值，說明此刀不需要。由上述過程，可知，環(huán)切共需4刀，刀補(bǔ)值分別為25、15、6.5、6mm。1.1.2環(huán)切刀補(bǔ)程序工步起點(diǎn)（下刀點(diǎn)）的確定對(duì)于封閉輪廓的刀補(bǔ)加工程序來(lái)說，一般選擇輪廓上凸出的角作為切削起點(diǎn)，對(duì)內(nèi)輪廓，如沒有這樣的點(diǎn)，也可以選取圓弧與直線的相切點(diǎn)，以避免在輪廓上留下接刀痕。在確定切削起點(diǎn)后，再在該點(diǎn)附近確定一個(gè)合適的點(diǎn)，來(lái)完成刀補(bǔ)的建立與撤消，這個(gè)專用于刀補(bǔ)建立與撤消的點(diǎn)就是刀補(bǔ)程序的工步起點(diǎn)，一般情況下也是刀補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)。一般而言，當(dāng)選擇輪廓上凸出的角作為切削起點(diǎn)時(shí)，刀補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)應(yīng)在該角的角平分線上（45方向），當(dāng)選取圓弧與直線的相切點(diǎn)或某水平/垂直直線上的點(diǎn)作為切削起點(diǎn)時(shí)，刀補(bǔ)程序的下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的連線應(yīng)與直線部分垂直。在一般的刀補(bǔ)程序中，為縮短空刀距離，下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的距離比刀具半徑略大一點(diǎn)，下刀時(shí)刀具與工件不發(fā)生干涉即可。但在環(huán)切刀補(bǔ)程序中，下刀點(diǎn)與切削起點(diǎn)的距離應(yīng)大于在上一步驟中確定的最大刀具半徑補(bǔ)償值，以避免產(chǎn)生刀具干涉報(bào)警。如對(duì)圖1-1零件，取R30圓弧圓心為編程零點(diǎn)，取R30圓弧右側(cè)端點(diǎn)作為切削起點(diǎn)，如刀補(bǔ)程序僅用于精加工，下刀點(diǎn)取在（22，0）即可，該點(diǎn)至切削起點(diǎn)距離=8mm。但在環(huán)切時(shí)，由于前兩刀的刀具半徑補(bǔ)償值大于8mm，建立刀補(bǔ)時(shí)，刀具實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向是向左，而程序中指定的運(yùn)動(dòng)方向是向右，撤消刀補(bǔ)時(shí)與此類似，此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生刀具干涉報(bào)警。因此合理的下刀點(diǎn)應(yīng)在編程零點(diǎn)（0,0）。1.1.3在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值在程序中修改刀具半徑補(bǔ)償值可采用如下方法l 1、在刀補(bǔ)表中設(shè)好環(huán)切每一刀的刀具半徑補(bǔ)償值，然后在刀補(bǔ)程序中修改刀具補(bǔ)償號(hào)。示例1.1直接在G41/G42程序段修改刀具補(bǔ)償號(hào)主程序%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08;G1 Z-10 F60;G41 X30 D1 F100;M98 P0010;G41 X30 D2 F100;M98 P0010;G41 X30 D3 F100;M98 P0010;G41 X30 D4 F100;M98 P0010;M05 M09;G0 Z50;M30;子程序%0010G90 G1 Y60; X-30; Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;M99;補(bǔ)償號(hào)刀具補(bǔ)償半徑12521536.546示例1.2用宏變量表示刀具補(bǔ)償號(hào)，利用循環(huán)修改刀具補(bǔ)償號(hào)%100G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000;X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#1=1; 刀補(bǔ)號(hào)變量WHILE #1 LE 4 DO1;G41 X30 D#1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;#1=#1+1;End1;Z50;M30;l 2、使用G10修改刀具補(bǔ)償半徑示例1.3，使用G10和子程序完成環(huán)切主程序%100G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08;G1 Z-10 F60;G10 L10 P1 R25;M98 P0010;G10 L10 P1 R15;M98 P0010;G10 L10 P1 R6.5;M98 P0010;G10 L10 P1 R6;M98 P0010;M05 M09;G0 Z50; M30;子程序%0010G90 G41 X30 D1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;M99;示例1.4使用G10和循環(huán)完成環(huán)切%1000G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000; X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#10=25 ;粗加工起始刀補(bǔ)值#11=10;步距#12=6 ;精加工刀補(bǔ)值#1=2;粗、精加工控制WHILE #1 GE 1 DO1; WHILE #10 GE #12 DO2;G10 L10 P1 R#10;G41 X30 D1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;#10=#10-#11;END2;#10=#12+0.5;半精加工刀補(bǔ)值#11=0.5;#1=#1-1;END1;Z50;M30;l 3、直接用宏變量對(duì)刀補(bǔ)值賦值示例1.5直接用宏變量對(duì)刀補(bǔ)值賦值，利用循環(huán)完成環(huán)切。%1000G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000;X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#10=25 ;粗加工起始刀補(bǔ)值#11=9.25;步距#12=6 ;精加工刀補(bǔ)值#1=2;粗、精加工控制WHILE #1 GE 1 DO1; WHILE #10 GE #12 DO2; G41 X30 D#10 F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; #10=#10-#11; END2;#10=#12;半精加工刀補(bǔ)值#1=#1-1;END1;Z50;M30;說明：在G41 X30 d#10中，#10表示刀具補(bǔ)償號(hào)，而在G41 X30 d#10中，#10表示刀具半徑補(bǔ)償值，此用法在FANUC說明書中沒有，但實(shí)際使用的結(jié)果確實(shí)如此，如所用系統(tǒng)不支持此用法，就只用示例1.4用法。1.1.4環(huán)切宏程序當(dāng)使用刀具半徑補(bǔ)償來(lái)完成環(huán)切時(shí)，不管我們采用何種方式修改刀具半徑補(bǔ)償值，由于受刀補(bǔ)建、撤的限制，它們都存在走刀路線不夠簡(jiǎn)潔，空刀距離較長(zhǎng)的問題。對(duì)于象圖1-1所示的輪廓，其刀具中心軌跡很好計(jì)算，此時(shí)如用宏程序直接計(jì)算中心軌跡路線，則可簡(jiǎn)化走刀路線，縮短空刀距離。示例1.6 完全使用宏程序的環(huán)切加工如圖1-2所示，用#1、#2表示輪廓左右和上邊界尺寸，編程零點(diǎn)在R30圓心，加工起始點(diǎn)放在輪廓右上角（可削除接刀痕）%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S100;#4=30 ;左右邊界#5=60 ;上邊界#10=25 ;粗加工刀具中心相對(duì)輪廓偏移量（相當(dāng)于刀補(bǔ)程序中的刀補(bǔ)值）#11=9.25 ;步距#12=6 ;精加工刀具中心相對(duì)輪廓偏移量（刀具真實(shí)半徑）G0 X#4-#10-2 Y#5-#10-2; Z5;G1 Z-10 F60;#20=2 ;WHILE #20 GE 2 DO1; WHILE #10 GE #12 DO2; #1=#4-#10;左右實(shí)際邊界 #2=#5-#10;上邊實(shí)際邊界 G1 X#1-2 Y#2-2 F200; G3 X#1 Y#2 R2;圓弧切入到切削起點(diǎn) G1 X-#1; Y0; G3 X#1 R#1; G1 Y#2; G3 X#1-2 Y#2-2 R2 #10=#10-#11 END2#10=#12#20=#20-1END1G0 Z50M301.2 行切一般來(lái)說，行切主要用于粗加工，在手工編程時(shí)多用于規(guī)則矩形平面、臺(tái)階面和矩形下陷加工，對(duì)非矩形區(qū)域的行切一般用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。1.2.1 矩形區(qū)域的行切計(jì)算l 1、矩形平面的行切區(qū)域計(jì)算如圖所示，矩形平面一般采用圖示直刀路線加工，在主切削方向，刀具中心需切削至零件輪廓邊，在進(jìn)刀方向，在起始和終止位置，刀具邊沿需伸出工件一距離，以避免欠切。假定工件尺寸如圖所示，采用60面銑刀加工，步距50mm，上、下邊界刀具各伸出10mm。則行切區(qū)域尺寸為800560(600+10*2-60)。l 2、矩形下陷的行切區(qū)域計(jì)算對(duì)矩形下陷而言，由于行切只用于去除中間部分余量，下陷的輪廓是采用環(huán)切獲得的，因此其行切區(qū)域?yàn)榘刖庸ば纬傻木匦螀^(qū)域，計(jì)算方法與矩形平面類似。假定下陷尺寸100*80，由圓角R6選12銑刀，精加工余量0.5mm，步距10mm，則半精加工形成的矩形為(100-12*2- 0.5*2)*(80-12*2-0.5*2)=75*55。如行切上、下邊界刀具各伸出1mm，則實(shí)際切削區(qū)域尺寸=75*(55+2-12)=75*45。1.2.2行切的子程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)于行切走刀路線而言，每來(lái)回切削一次，其切削動(dòng)作形成一種重復(fù)，如果將來(lái)回切削一次做成增量子程序，則利用子程序的重復(fù)可完成行切加工。l 1、切削次數(shù)與子程序重復(fù)次數(shù)計(jì)算 進(jìn)刀次數(shù)n=總進(jìn)刀距離/步距=47/10=4.5，實(shí)際需切削6刀，進(jìn)刀5次。 子程序重復(fù)次數(shù)m=n/2=5/2=2，剩余一刀進(jìn)行補(bǔ)刀。 步距的調(diào)整：步距=總進(jìn)刀距離/切削次數(shù)。說明： 當(dāng)實(shí)際切削次數(shù)約為偶數(shù)刀時(shí)，應(yīng)對(duì)步距進(jìn)行調(diào)整，以方便程序編寫； 當(dāng)實(shí)際切削次數(shù)約為奇數(shù)刀時(shí)，可加1成偶數(shù)刀，再對(duì)步距進(jìn)行調(diào)整，或直接將剩下的一刀放在行切后的補(bǔ)刀中，此時(shí)不需調(diào)整步距。 由于行切最后一刀總是進(jìn)刀動(dòng)作，故行切后一般需補(bǔ)刀。l 2、示例1.7對(duì)圖1-4零件，編程零點(diǎn)設(shè)在工件中央，下刀點(diǎn)選在左下角點(diǎn)，加工程序如下：子程序%0020G91 G1 X75 F150; Y10; X-75; Y10.;G90 M99;主程序%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S800;G0 X-43.5 Y-33.5;定位到下刀點(diǎn) Z5;G1 Z-10 F100;M98 P0010; 環(huán)切加工,該程序省略G1 X-37.5 Y-22.5;行切起點(diǎn)M98 P0020 L2;行切加工G1 X37.5; 補(bǔ)刀 Y22.5 X-37.5G0 Z50;M30;1.2.3 行切宏程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖1-4零件，編程零點(diǎn)設(shè)在工件中央，下刀點(diǎn)選在左下角點(diǎn)，加工宏程序如下：示例1.8(本程序未考慮分層下刀問題)l 主程序%1000G54 G90 G0 G17 G40 Z50 M03 S800G65 P9010 A100 B80 C0 D6 Q0.5 K10 X0 Y0 Z-10 F150G0 Z50M30l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明：A(#1)B(#2)-矩形下陷的長(zhǎng)與寬C(#3)- -粗精加工標(biāo)志，C=0，完成粗精加工，C=1，只完成精加工。D(#7)-刀具半徑Q(#17)-精加工余量K(#6)-步距X(#24)Y(#25)-下陷中心坐標(biāo)Z(#26)-下陷深度F(#9)-走刀速度l 宏程序%9010#4=#1/2-#7; 精加工矩形半長(zhǎng)#5=#2/2-#7; 精加工矩形半寬#8=1； 環(huán)切次數(shù)IF #3 EQ 1 GOTO 100;#4=#4-#17; 半精加工矩形半長(zhǎng)#5=#5-#17; 半精加工矩形半寬#8=2；N100 G90 G0 X#24-#4 Y#25-#5; Z5;G1 Z#26 F#9;WHILE #8 GE 1 DO1;G1 X#24-#4 Y#25-#5; X#24+#4; Y#25+#5; X#24-#4; Y#25-#5;#4=#4+#17;#5=#5+#17;#8=#8-1;END1;IF #3 EQ 1 GOTO 200;只走精加工，程序結(jié)束#4=#1/2-2*#7+#17; 行切左右極限X#5=#/2-3*#7-2*#17+4; 行切上下極限Y#8=-#5； 進(jìn)刀起始位置G1 X#24-#4 Y#25+#8;WHILE #8 LT #5 DO1;準(zhǔn)備進(jìn)刀的位置不到上極限時(shí)加工G1 Y#25+#8; 進(jìn)刀 X#24+#4; 切削#8=#8+#6; 準(zhǔn)備下一次進(jìn)刀位置#4=-#4; 準(zhǔn)備下一刀終點(diǎn)XEND1;G1 Y#25+#5; 進(jìn)刀至上極限，準(zhǔn)備補(bǔ)刀 X#24+#4; 補(bǔ)刀G0 Z5;N200 M99;專題二相同輪廓的重復(fù)加工在實(shí)際加工中，相同輪廓的重復(fù)加工主要有兩種情況： 1、同一零件上相同輪廓在不同位置出現(xiàn)多次； 2、在連續(xù)板料上加工多個(gè)零件。實(shí)現(xiàn)相同輪廓重復(fù)加工的方法 1、用增量方式定制輪廓加工子程序，在主程序中用絕對(duì)方式對(duì)輪廓進(jìn)行定位，再調(diào)用子程序完成加工。 2、用絕對(duì)方式定制輪廓加工子程序，并解決坐標(biāo)系平移的問題來(lái)完成加工。 3、用宏程序來(lái)完成加工。2.1 用增量方式完成相同輪廓的重復(fù)加工示例2-1，加工圖2-1所示工件，取零件中心為編程零點(diǎn)，選用12鍵槽銑刀加工。子程序用中心軌跡編程。l 子程序%0010G91 G0 X24;G1 Z-27 F60;G3 I-24 F200;G0 Z12;G1 X10;G3 I-34;G0 Z15;G90 M99l 主程序%1000G54 G90 G0 G17 G40 M03; Z50 S2000; X-150 Y-50; Z5;M98 P0010;G0 X-150 Y50;M98 P0010;G0 X0 Y50;M98 P0010;G0 X0 Y-50;M98 P0010;G0 X-150 Y-50;M98 P0010;G0 X-150 Y50;M98 P0010; G0 Z100;M30;2.2用坐標(biāo)系平移完成相同輪廓的重復(fù)加工坐標(biāo)系平移有兩種方式 G54+G52，用于重復(fù)次數(shù)不多，且輪廓分布無(wú)規(guī)律情況。 G54+G92，用于輪廓分布有規(guī)律且重復(fù)次數(shù)很多的情況。示例2-2用局部坐標(biāo)系G52完成相同輪廓的重復(fù)加工，G54零點(diǎn)設(shè)在零件中心，局部坐標(biāo)系零點(diǎn)在需加工孔的孔心。主程序%1000G54 G90G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000;G52 X-150 Y-50;M98 P0020;G52 X-150 Y50;M98 P0020;G52 X0 Y50;M98 P0020;G52 X0 Y-50;M98 P0020;G52 X150 Y-50;M98 P0020;G52 X150 Y50;M98 P0020;G52 X0 Y0;恢復(fù)G54G0 Z100;M30;子程序%0020G90 G0 X24; Z5;G1 Z-22 F100;G3 I-24;G0 Z-10;G1 X34;G3 I-34;G0 Z5;M99;示例2-3，用G54+G92完成相同輪廓的重復(fù)加工，G54零點(diǎn)設(shè)設(shè)在零件中心，子坐標(biāo)系零點(diǎn)在需加工孔的孔心。%1000G54 G90G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000; X-150 Y-50; M98 P0030 L3;G54 G0 X-150 Y50;M98 P0030 L3;G54 G0 Z100;M30;%0030G92 X0 Y0G90 G0 X24; Z5;G1 Z-22 F100;G3 I-24;G0 Z-10;G1 X34;G3 I-34;G0 Z5; X150M99;2.3 用宏程序完成相同輪廓的重復(fù)加工示例2-4，用G65調(diào)用完成加工，宏程序用絕對(duì)編程。%1000 G54 G90 G0 G17 G40 M03; Z50 S2000; Z5;G65 P9010 X-150 Y-50;G65 P9010 X-150 Y50;G65 P9010 X0 Y50;G65 P9010 X0 Y-50;G65 P9010 X150 Y-50;G65 P9010 X150 Y50;G0 Z100;M30;宏程序%9010G90 G0 X#24+24 Y#25 Z5G1 Z-20 F60G3 I-24 F200G0 Z-10G1 X#24+34G3 I-34G0 Z5M99示例2-5，用G66調(diào)用完成加工，宏程序用絕對(duì)編程。%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000; X-150 Y-50;G66 P9011;G0 X-150 Y50; X0 Y50; X0 Y-50; X150 Y-50; X150 Y50;G67;G0 Z100;M30;%9011#1=#5001; 取當(dāng)前孔心坐標(biāo)#2=#5002;G90 G0 X#1+24 Y#2; Z5;G1 Z-22 F100;G3 I-24;G0 Z-10;G1 X#1+34;G3 I-34;G0 Z5;M99;示例2-6，使用循環(huán)，用一個(gè)程序完成加工%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 M07 S1000;#1=2; 行數(shù)#2=3; 列數(shù)#3=150; 列距#4=100; 行距#5=-150；左下角孔中心坐標(biāo)(起始孔)#6=-50；#10=1； 列變量WHILE #10 LE #2 DO1;#11=1； 行變量#20=#5+#10-1*#3;待加工孔的孔心坐標(biāo)X WHILE #11 LE #1 DO2; #21=#6+#11-1*#4;孔心坐標(biāo)Y G0 X#20+24 Y#21; Z2; G1 Z-22 F100; G3 I-24; G0 Z-10; G1 X#20+34; G3 I-34; G0 Z5; #11=#11+1; END2;#10=#10+1;END1;G0 Z100;M30;專題三簡(jiǎn)單平面曲線輪廓加工對(duì)簡(jiǎn)單平面曲線輪廓進(jìn)行加工，是采用小直線段逼近曲線來(lái)完成的。具體算法為：采用某種規(guī)律在曲線上取點(diǎn)，然后用小直線段將這些點(diǎn)連接起來(lái)完成加工。示例3-1，橢圓加工，假定橢圓長(zhǎng)(X向)、短軸(Y向)半長(zhǎng)分別為A和B，則橢圓的極坐標(biāo)方程為，利用此方程可方便地完成在橢圓上取點(diǎn)工作。編程條件：編程零點(diǎn)在橢圓中心，a=50，b=30，橢圓輪廓為外輪廓，下刀點(diǎn)在橢圓右極限點(diǎn)，刀具直徑18，加工深度10mm。程序如下： %1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M30 S1000; X60 Y-15; Z5 M07;G1 Z-12 F800;G42 X50 D1 F100; Y0;#1=0.5; 變量初始值0.5度WHILE #1 LE 360 DO1;#2=50*COS#1;#3=30*SIN#1;G1 X#2 Y#3;#1=#1+0.5;END1;G1 Y15;G0 G40 X60; Z100;M30;專題四簡(jiǎn)單立體曲面加工4.1球面加工l 球面加工使用的刀具 粗加工可以使用鍵槽銑刀或立銑刀，也可以使用球頭銑刀。 精加工應(yīng)使用球頭銑刀。l 球面加工的走刀路線 一般使用一系列水平面截球面所形成的同心圓來(lái)完成走刀。 在進(jìn)刀控制上有從上向下進(jìn)刀和從下向上進(jìn)刀兩種，一般應(yīng)使用從下向上進(jìn)刀來(lái)完成加工，此時(shí)主要利用銑刀側(cè)刃切削，表面質(zhì)量較好，端刃磨損較小，同時(shí)切削力將刀具向欠切方向推，有利于控制加工尺寸。l 進(jìn)刀控制算法進(jìn)刀點(diǎn)的計(jì)算： 先根據(jù)允許的加工誤差和表面粗糙度，確定合理的Z向進(jìn)刀量，再根據(jù)給定加工深度Z，計(jì)算加工圓的半徑，即：r=sqrtR2-z2。此算法走刀次數(shù)較多。 先根據(jù)允許的加工誤差和表面粗糙度，確定兩相鄰進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)球心的角度增量，再根據(jù)角度計(jì)算進(jìn)刀點(diǎn)的r和Z值，即Z=R*sin，r=R*cos。進(jìn)刀軌跡的處理 對(duì)立銑刀加工，曲面加工是刀尖完成的，當(dāng)?shù)都庋貓A弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡也是一行徑的圓弧，只是位置相差一個(gè)刀具半徑。 對(duì)球頭刀加工，曲面加工是球刃完成的，其刀具中心是球面的同心球面，半徑相差一個(gè)刀具半徑。4.1.1外球面加工示例4-1，加工圖4-3所示外球面。為對(duì)刀方便，宏程序編程零點(diǎn)在球面最高點(diǎn)處，采用從下向上進(jìn)刀方式。立銑刀加工宏程序號(hào)為%9013，球刀加工宏程序號(hào)%9014。l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明X(#24)/Y(#25)-球心坐標(biāo)Z(#26)-球高D(#7)-刀具半徑Q(#17)-角度增量，度I(#4)-球徑F(#9)-走刀速度l 主程序%1000G91 G28 Z0M06 T01G54 G90 G0 G17 G40G43 Z50 H1M03 S3000G65 P9013 X0 Y0 Z-30 D6 I40.5 Q3 F800G49 Z100 M05G28 Z105M06 T02G43 Z50 H2 M03 S4000G65 P9014 X0 Y0 Z-30 D6 I40 Q0.5 F1000G49 Z100 M05G28 Z105M30l 宏程序%9013#1=#4+#26; 進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)球心Z坐標(biāo)#2=SQRT#4*#4-#1*#1；切削圓半徑#3=ATAN#1/#2; 角度初值#2=#2+#7;G90 G0 X#24+#2+#7+2 Y#25; Z5;G1 Z#26 F300;WHILE #3 LT 90 DO1; 當(dāng)進(jìn)刀點(diǎn)相對(duì)水平方向夾角小于90度時(shí)加工G1 Z#1 F#9; X#24+#2;G2 I-#2;#3=#3+#17;#1=#4*SIN#3-1;Z= - (R - RSIN)#2=#4*COS#3+#7 ;r=RCOS+r刀END1;G0 Z5;M99;%9014#1=#4+#26; 中間變量#2=SQRT#4*#4-#1*#1；中間變量#3=ATAN#1/#2; 角度初值#4=#4+#7; 處理球徑#1=#4*SIN#3-1; Z= - (R - RSIN)#2=#4*COS#3; r=RCOSG90 G0 X#24+#2+2 Y#25; Z5;G1 Z#26 F300;WHILE #3 LT 90 DO1;當(dāng)角小于90度時(shí)加工G1 Z#1 F#9; X#24+#2;G2 I-#2;#3=#3+#17;#1=#4*SIN#3-1; Z= - (R - RSIN)#2=#4*COS#3 ; r=RCOSEND1;G0 Z5;M99;4.1.2內(nèi)球面加工示例4-2，加工圖4-4所示內(nèi)球面。為對(duì)刀方便，宏程序編程零點(diǎn)在球面最高處中心，采用從下向上進(jìn)刀方式。其主程序與示例4-1類似，宏程序調(diào)用參數(shù)與示例4-1相同，本例不再給出。立銑刀加工宏程序號(hào)為%9015，球刀加工宏程序號(hào)%9016。%9015#6=#4+#26 球心在零點(diǎn)之上的高度#8=SQRT#4*#4 - #6*#6 中間變量#3=90-ATAN#6/#8 加工終止角#8=SQRT#4*#4 - #7*#7#5=ATAN#7/#8 加工起始角G90 G0 X#24 Y#25; 加工起點(diǎn) Z5;G1 Z#6-#8 F50;#5=#5+#17;WHILE #5 LE #3 DO1;角度小于等于終止角時(shí)加工#1=#6 - #4*COS#5; Z#2=#4*SIN#5 - #7; XG1 Z#1 F#9; X#24+#2;G3 I-#2;#5=#5+#17;END1;G0 Z5;M99;%9016#6=#4+#26 球心在零點(diǎn)之上的高度#8=SQRT#4*#4 - #6*#6 中間變量#3=90-ATAN#6/#8 加工終止角G90 G0 X#24 Y#25; 加工起點(diǎn) Z5;G1 Z#26 F50;#5=#17;#4=#4 - #7;WHILE #5 LE #3 DO1; 角度小于等于終止角時(shí)加工#1=#6 - #4*COS#5; Z#2=#4*SIN#5; XG1 Z#1 F#9; X#24+#2;G3 I-#2;#5=#5+#17;END1;G0 Z5;M99;4.2水平圓柱面的加工水平圓柱面加工可采用行切加工 沿圓柱面軸向走刀，沿圓周方向進(jìn)刀；走刀路線短，加工效率高，加工后圓柱面直線度好；用于模具加工，脫模力較大；程序可用宏程序或自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)。 沿圓柱面圓周方向走刀，沿軸向進(jìn)刀；走刀路線通常比前一方式長(zhǎng)，加工效率較低，但用于大直徑短圓柱則較好，加工后圓柱面輪廓度較好；用于模具加工，脫模力較??；程序可用子程序重復(fù)或宏程序?qū)崿F(xiàn)，用自動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)程序效率太低。4.2.1圓柱面的軸向走刀加工示例4-3，為簡(jiǎn)化程序，以完整半圓柱加工為例(圖4-4 a)。為對(duì)刀、編程方便，主程序、宏程序零點(diǎn)放在工件左側(cè)最高點(diǎn)，毛坯為方料，立銑刀加工宏程序號(hào)為%9017，球刀加工宏程序號(hào)%9018。l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明X(#24)/Y(#25)-圓柱軸線左端點(diǎn)坐標(biāo)A(#1)-圓柱長(zhǎng)D(#7)-刀具半徑Q(#17)-角度增量，度I(#4)-圓柱半徑F(#9)-走刀速度l 主程序%1000G91 G28 Z0M06 T01G54 G90 G0 G17 G40G43 Z50 H1M03 S3000G65 P9017 X-6 Y0 A126 D6 I40.5 Q3 F800G49 Z100 M05G28 Z105M06 T02G43 Z50 H2 M03 S4000G65 P9018 X0 Y0 A120 D6 I40 Q0.5 F1000G49 Z100 M05G28 Z105M30l 宏程序%9017G90 G0 X#24-2 Y#25+#4+#7; Z5;G1 Z-#4 F200;#8=1; 立銑刀偏置方向#10=0; 角度初值#11=#24+#1/2;軸線中央X#12=#1/2;軸線兩端相對(duì)中央距離WHILE #10 LE 180 DO1;#13=#4*SIN#10-1; Z#14=#4*COS#10; YG1 Z#13 F#9 Y#25+#14+#7*#8G1 X#11+#12#10=#10+#17IF #10 LE 90 GOTO 10#8=-1N10 #12=-#12END1G0 Z5M99%9018#4=#4+#7G90 G0 X#24-2 Y#25+#4; Z5;G1 Z-#4 F200;#10=0; 角度初值#11=#24+#1/2;軸線中央X#12=#1/2;軸線兩端相對(duì)中央距離WHILE #10 LE 180 DO1;#13=#4*SIN#10-1; Z#14=#4*COS#10; YG1 Z#13 F#9 Y#25+#14G1 X#11+#12#10=#10+#17#12=-#12END1G0 Z5M994.2.1圓柱面的周向走刀加工為簡(jiǎn)化程序，以完整半圓柱加工為例(圖4-4 a)。為對(duì)刀、編程方便，主程序、宏程序零點(diǎn)放在工件左側(cè)最高點(diǎn)，毛坯為方料。 示例4-4，子程序加工方案，立銑刀加工程序號(hào)為%0020，球刀加工程序號(hào)%0021。l 主程序%1000G91 G28 Z0M06 T01G54 G90 G0 G17 G40G43 Z50 H1 M03 S3000X-8 Y-46.5G1 Z-40 F200X-5M98 P0020 L28G49 Z100 M05G28 Z105M06 T02G43 Z50 H2 M03 S4000X0 Y-46G1 Z-46 F200M98 P0021 L50G49 Z100 M05G28 Z105M30l 子程序%0020G90 G19 G2 Y-6.5 Z0.5 R40.5 F800G1 Y6.5G2 Y46.5 Z-40 R40.5G91 G1 X1G90 G3 Y6.5 R40.5G1 Y-6.5G3 Y-46.5 Z-40 R40.5G91 G1 X1G90 M99%0021G90 G19 G2 Y46 R46 F1000G91 G1 X0.5G90 G3 Y-46 R46G91 G1 X0.5G90 M99示例4-5，宏程序加工方案，立銑刀加工宏程序號(hào)為%9020，球刀加工宏程序號(hào)%9021。主程序和宏程序調(diào)用參數(shù)與示例4-3基本相同，不再給出。%9020#10=#24; 進(jìn)刀起始位置X#11=#24+#1; 進(jìn)刀終止位置X#2=2; G2/G3#3=1; 切削方向G90 G0 X#10-2 Y#25-#3*#4+#7;Z5;G1 Z-#4 F200;WHILE #10 LE #11 DO1G1 X#10 F#9 ; 進(jìn)刀G#2 Y#25-#3*#7 Z0 R#4; 走1/4圓弧G1 Y#25+#3*#7; 走一個(gè)刀具直徑的直線G#2Y#25+#3*#4+#7 Z-#4R#4;走1/4圓弧#10=#10+#17; 計(jì)算下一刀位置#2=#2+#3; 確定下一刀G2/G3#3=-#3; 切削方向反向END1G0 Z5M99%9020#10=#24; 進(jìn)刀起始位置X#11=#24+#1; 進(jìn)刀終止位置X#2=2; G2/G3#3=1; 切削方向#4=#4+#7G90 G0 X#10-2 Y#25-#3*#4;Z5;G1 Z-#4 F200;WHILE #10 LE #11 DO1G1 X#10 F#9 ; 進(jìn)刀G#2 Y#25+#3*#4 Z0 R#4; 走圓弧#10=#10+#17; 計(jì)算下一刀位置#2=#2+#3; 確定下一刀G2/G3#3=-#3; 切削方向反向END1G0 Z5M99專題五孔系加工孔系加工可分為矩形陣列孔系和環(huán)形陣列孔系加工兩種情況。5.1 矩形陣列孔系加工就單孔加工而言，其加工有一次鉆進(jìn)和間歇鉆進(jìn)之分，為使用方便，定制的宏程序應(yīng)能完成此兩種加工。以圖5-1所示工件為例，板厚20，編程零點(diǎn)放在工件左下角。示例5-1，矩形陣列孔系宏程序加工，陣列基準(zhǔn)為左下角第一個(gè)孔。l 主程序%1000G91 G28 Z0;M06 T1;中心鉆G54 G90 G0 G17 G40G43 Z50 H1 M03 M07 S1000G65 P9022 X19.5 Y14 A9 B20 I9 J9 R2 Z-3 Q0 F60G0 G49 Z150 M05 M09G91 G28 Z0M06 T2;鉆頭G90 G43 Z50 H2 M03 M07 S1200G65 P9022 X19.5 Y14 A9 B20 I9 J9 R2 Z-22 Q2 F100G0 G49 Z150 M05 M09G91 G28 Z0M30l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明X(#24)-陣列左下角孔位置Y(#25)A(#1)-行數(shù)B(#2)-列數(shù)I(#4)-行間距J(#5)-列間距R(#7)-快速下刀高度Z(#26)-鉆深Q(#17)-每次鉆進(jìn)量，Q=0，則一次鉆進(jìn)到指定深度。F(#9)-鉆進(jìn)速度l 宏程序%9022(單向進(jìn)刀)#10=1； 行變量#11=1； 列變量WHILE #10 LE #1 DO1 #12=#25+#10-1*#4 ; Y坐標(biāo) WHILE #11 LE #2 DO2 #13=#24+#11-1*#5; X坐標(biāo) G0 X#13 Y#12； 孔心定位 Z#7； 快速下刀 IF #17 EQ 0 GOTO 10#14=#7-#17； 分次鉆進(jìn) WHILE #14 GT #26 DO3 G1 Z#14 F#9 G0 Z#14+2 Z#14+1 #14=#14-#17 END3 N10 G1 Z#26 F#9； 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆G0 Z#7; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn) #11=#11+1； 列加1 END2#10=#10+1； 行加1 END1M99%9022（雙向進(jìn)刀）#10=1； 行變量#12=#25; 孔心Y坐標(biāo)#13=#24; X坐標(biāo)#15=1; 方向WHILE #10 LE #1 DO1#11=1 ； 列變量WHILE #11 LE #2 DO2G0 X#13 Y#12; 孔心定位 Z#18； 快速下刀IF #17 EQ 0 GOTO 10#14=#18-#17； 分次鉆進(jìn)WHILE #14 GT #26 DO3 G1 Z#14 F#9G0 Z#14+2 Z#14+1#14=#14-#17 END3; N10 G1 Z#26 F#9; 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆G0 Z#18; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn)#11=#11+1; 列加1#13=#13+#5*#15END2#13=#13-#15*#5#10=#10+1; 行加1 #15=-#15#12=#12+#4END1M995.2環(huán)形陣列孔系加工示例5-2，加工圖5-2所示工件。編程零點(diǎn)放在分布圓中心。l 主程序%1000G91 G28 Z0;M06 T1; 中心鉆G54 G90 G0 G17 G40;G43 Z50 H1 M03 M07 S1000;G65 P9023 X0 Y0 A0 B45 I50 K8 R2 Z-3 Q0 F60G65 P9023 X0 Y0 A0 B30 I80K12 R2 Z-3 Q0 F60G0 G49 Z120 M05 M09G91 G28 Z0M06 T2; 鉆頭G43 Z50 H2 M03 M07 S800G65 P9023 X0 Y0 A0 B45 I50 K8 R2 Z-22 Q2 F60G65 P9023 X0 Y0 A0 B30 I80 K12 R2 Z-42 Q2 F60G0 G49 Z100 M05 M09G91 G28 Z0M30l 宏程序調(diào)用參數(shù)說明X(#24)-陣列中心位置Y(#25)A(#1)-起始角度B(#2)-角度增量(孔間夾角)I(#4)-分布圓半徑K(#6)-孔數(shù)R(#7)-快速下刀高度Z(#26)-鉆深Q(#17)-每次鉆進(jìn)量，Q=0，則一次鉆進(jìn)到指定深度。F(#9)-鉆進(jìn)速度l 宏程序%9023#10=1； 孔計(jì)數(shù)變量WHILE #10 LE #6 DO1#11=#24+#4*COS#1; X#12=#25+#4*SIN#1; YG90 G0 X#11 Y#12; 定位Z#7； 快速下刀IF #17 EQ 0 GOTO 10#14=#7-#17； 分次鉆進(jìn) WHILE #14 GT #26 DO2 G1 Z#14 F#9 G0 Z#14+2 Z#14+1 #14=#14-#17 END2N10 G1 Z#26 F#9； 一次鉆進(jìn)/或補(bǔ)鉆G0 Z#7; 抬刀至快進(jìn)點(diǎn)#10=#10+1； 孔數(shù)加1#1=#1+#2； 孔分布角加角度增量END1M99非原版（有改動(dòng)）數(shù)控技術(shù)交流QQ：874619791