數控銑床編程實例

實例一

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毛坯為70㎜×70㎜×18㎜板材，六(liu)面已粗(cu)加工過，要求數(shu)控銑出(chu)如圖2-23所(suo)示的槽，工件材料為45鋼。

根(gen)據圖樣要求(qiu)、毛坯及前道工序(xu)加工情況，確定工藝方案(an)及加工路線：

以已加工(gong)(gong)過的底面為定位基準，用(yong)通用(yong)臺虎鉗夾緊(jin)工(gong)(gong)件前后兩側面，臺虎鉗固定于(yu)銑(xian)床(chuang)工(gong)(gong)作臺上。

工步順序：①銑刀先走兩個圓軌跡，再用左刀具半徑補償加工50㎜×50㎜四角倒(dao)圓(yuan)的正(zheng)方形。②每次切深為2㎜，分二次加工(gong)完。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用XKN7125型數控立(li)式銑(xian)床。

選擇刀具：現采用φ10㎜的平底立銑刀，定(ding)義為T01，并把該刀具(ju)的(de)直徑輸入(ru)刀具(ju)參(can)數表中。

確(que)定(ding)切(qie)削(xue)用(yong)量(liang)：切(qie)削(xue)用(yong)量(liang)的(de)具體(ti)數值應根(gen)據該機床性能、相(xiang)關的(de)手冊并(bing)結合實際經(jing)驗確(que)定(ding)，詳見加工程序。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平(ping)面內確定(ding)以工(gong)(gong)件中心為工(gong)(gong)件原點，Z方向以工件(jian)表面為工件(jian)原(yuan)點，建立工件(jian)坐標系(xi)，如圖2-23所(suo)示。

采用手動對刀方(fang)(fang)法（操作(zuo)與前面介紹的(de)數(shu)控銑床對刀方(fang)(fang)法相同）把點(dian)O作為對刀(dao)點。

編寫(xie)程序：按該機床規定的(de)指(zhi)令代碼和程序段格式，把加工(gong)零件的(de)全(quan)部工(gong)藝過程編寫(xie)成(cheng)程序清單。

考慮到加工圖示的槽，深為4㎜，每(mei)次切深為2㎜，分(fen)二次加工完，則為編(bian)程方便，同時減(jian)少指令條數，可采用子程序。

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該工件的加工程序如下（該程序用于XKN7125銑(xian)床）：

N0010 G00 Z2 S800 T1 M03

N0020 X15 Y0 M08

N0030 G20 N01 P1.-2；調一次(ci)子(zi)程序，槽深(shen)為2㎜

N0040 G20 N01 P1.-4；再調(diao)一次(ci)子程序(xu)，槽深為4㎜

N0050 G01 Z2 M09

N0060 G00 X0 Y0 Z150

N0070 M02；主(zhu)程序結束

N0010 G22 N01；子程序開始

N0020 G01 ZP1 F80

N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0

N0040 G01 X20

N0050 G03 X20 YO I-20 J0

N0060 G41 G01 X25 Y15 ；左刀補(bu)銑四角倒圓的正方(fang)形(xing)

N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0

N0080 G01 X-15

N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10

N0100 G01 Y-15

N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0

N0120 G01 X15

N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10

N0140 G01 Y0

N0150 G40 G01 X15 Y0；左(zuo)刀(dao)補取消

N0160 G24；主程序結束

實例二

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毛坯為120㎜×60㎜×10㎜板(ban)材，5㎜深(shen)的外輪廓已粗加工過，周(zhou)邊(bian)留(liu)2㎜余量(liang)，要(yao)求加工出如圖(tu)2-24所示的外輪廓及(ji)φ20㎜的孔(kong)。工件材料為鋁。

根據圖(tu)樣要求(qiu)、毛(mao)坯及前道工(gong)序(xu)加工(gong)情況(kuang)，確定工(gong)藝方案及加工(gong)路線：

以底面(mian)為定位基準，兩側用(yong)壓板壓緊，固(gu)定于(yu)銑床工作(zuo)臺上。

工步順序：①鉆孔φ20㎜。②按O’ABCDEFG線路銑(xian)削輪廓。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用華中Ⅰ型（ZJK7532A型(xing)）數控鉆銑床。

選擇刀具：現采用φ20㎜的鉆頭(tou)，定義為T02,φ5㎜的平底立(li)銑刀，定(ding)義為(wei)T01，并把該刀具的直(zhi)徑輸入刀具參(can)數表中。由于(yu)華中Ⅰ型數控(kong)鉆(zhan)銑床(chuang)沒有自(zi)動換刀功(gong)能，按照(zhao)零件加工(gong)要求(qiu)，只能手(shou)動換刀。

確(que)定切(qie)削用量：切(qie)削用量的具體數值應根據該機床性能、相關的手(shou)冊并結合實際經驗(yan)確(que)定，詳見(jian)加工(gong)程序(xu)。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平面內確定以0點為工件原(yuan)點，Z方向以工(gong)件表面(mian)為工(gong)件原點，建立工(gong)件坐標系(xi)，如圖3-24所示。

采用(yong)手動對刀方法把0點作(zuo)為對(dui)刀點。

編寫程序：（用于華中I型銑床）按該機床規定的(de)(de)指令代(dai)碼和程(cheng)(cheng)序段格式(shi)，把加工(gong)(gong)零件的(de)(de)全部(bu)工(gong)(gong)藝過程(cheng)(cheng)編寫(xie)成程(cheng)(cheng)序清單(dan)。

該工件的加工程序如下：

加工φ20㎜孔程序(手工(gong)安裝好φ20㎜鉆頭)%1337

N0010 G92 X5 Y5 Z5；設置對(dui)刀點

N0020 G91；相(xiang)對坐標編程

N0030 G17 G00 X40 Y30 ；在(zai)XOY平(ping)面內加工

N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150；鉆孔(kong)循環

N0050 G00 X5 Y5 Z50

N0060 M05

N0070 M02

銑輪廓程序(手工安裝好ф5㎜立銑刀,不考慮刀具長度補償)%1338

N0010 G92 X5 Y5 Z50

N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01

N0030 G01 X5 Y-10 F150

N0040 G01 Y35 F150

N0050 G91

N0060 G01 X10 Y10 F150

N0070 G01 X11.8 Y0

N0080 G02 X30.5 Y-5 R20

N0090 G03 X17.3 Y-10 R20

N0100 G01 X10.4 Y0

N0110 G03 X0 Y-25

N0120 G01 X-90 Y0

N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10

N0140 G40

N0150 M05

N0160 M30

看了(le)上面的例子，我們對普通(tong)的指(zhi)令有了(le)了(le)解，但是跟高級語(yu)言(yan)比較，其功能顯得薄弱(ruo)，為了(le)與高級語(yu)言(yan)相(xiang)匹配(pei)，特地介紹宏(hong)指(zhi)令。通(tong)過使用(yong)宏(hong)指(zhi)令可以進行算(suan)術運算(suan)，邏輯運算(suan)和(he)函數的混合運算(suan)，此外，宏(hong)、程序(xu)還(huan)提供了(le)循(xun)環(huan)語(yu)句(ju)，分(fen)支語(yu)句(ju)和(he)子程序(xu)調用(yong)語(yu)句(ju)。

在宏語句中：

變量：#0--#49是當前(qian)局部變量，#50--#99是全(quan)局局部變量。

常量：PI，TRUE（真），FALSE（假(jia)）

算術運算符：+，-，*，/

條件運算符：EQ“=”，NE“！=”,GT“>”,GE“>=”,LT“<”,LE“<=”

邏輯運算符：AND,OR, NOT

函數：SIN[]，COS[]，TAN[]，ATAN[]，ATAN2[]，ABS[]，INT[]，SIGN[]，SQRT[]，EXP[]

表(biao)達式：用(yong)運算(suan)符連(lian)接(jie)起來的常量，宏(hong)變量構成表(biao)達式。

例如：100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

賦值語句：宏變量=表達式。

例如：#2=100/SQRT[2]*COS[55*PI/180]

條件判別語句：IF，ELSE，ENDIF

格式：IF條件(jian)表達(da)式| ELSE |ENDIF

循環語句：WHILE，ENDW

格式：WHILE 條件表達(da)式

ENDW

下面就以宏指令編程(cheng)為例(li)，做兩個練習。

實例三

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毛坯為150㎜×70㎜×20㎜塊料，要(yao)求銑(xian)出如圖2-25所示的橢球面，工件(jian)材料為(wei)蠟塊。

根據(ju)圖樣(yang)要求、毛坯及前道工序加工情況，確定工藝方案及加工路線：

以底面(mian)為主(zhu)要(yao)定位基準，兩側用壓(ya)板壓(ya)緊，固定于銑床工作(zuo)臺上。

加工路線：Y方(fang)向以行(xing)距(ju)小于球(qiu)頭銑刀逐步行(xing)切形成橢(tuo)球(qiu)形成。

選擇機床設備：根據零件圖樣要求，選用經濟型數控銑床即可達到要求。故選用華中Ⅰ型（ZJK7532A型(xing)）數(shu)控鉆銑床。

選擇刀具：球頭銑刀大小f6mm。

確(que)定切(qie)削(xue)用量：切(qie)削(xue)用量的具(ju)體數值應(ying)根據該機床性能、相(xiang)關的手(shou)冊(ce)并結合實際經驗確(que)定，詳見(jian)加(jia)工(gong)程(cheng)序(xu)。

確定工件坐標系和對刀點：在XOY平面內確定以(yi)工件(jian)中心為(wei)工件(jian)原(yuan)點，Z方向(xiang)以(yi)工件表面為工件原(yuan)點，建立工件坐標系，如圖2-25所示。

采用手(shou)動(dong)對(dui)刀(dao)方法把(ba)0點作為對(dui)刀點。

編寫程序（用于華中I型銑床）：按該機床規定的指令(ling)代碼(ma)和程(cheng)序段(duan)格式，把加工(gong)零件(jian)的全部工(gong)藝過程(cheng)編(bian)寫成程(cheng)序清單。

該工件的加工程序如下：

%8005（用行切法加工橢園臺塊(kuai)，X，Y按(an)行距增量進給(gei)）

#10=100；毛(mao)坯X方向長度

#11=70；毛(mao)坯Y方向長度

#12=50；橢(tuo)圓(yuan)長(chang)軸(zhou)

#13=20；橢(tuo)圓短軸

#14=10；橢園(yuan)臺高度

#15=2 ；行距步(bu)長

G92 X0 Y0 Z[#13+20]

G90G00 X[#10/2] Y[#11/2] M03

G01 Z0 X[-#10/2] Y[#11/2]

G17G01 X[-#10/2] Y[-#11/2]

X[#10/2]

Y[#11/2]

#0=#10/2

#1=-#0

#2=#13-#14

#5=#12*SQRT[1-#2*#2/#13/#13]

G01 Z[#14]

WHILE #0 GE #1

IF ABS[#0] LT #5

#3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]]

IF #3 GT #2

#4=SQRT[#3*#3-#2*#2]

G01 Y[#4] F400

G19 G03 Y[-#4] J[-#4] K[-#2]

ENDIF

ENDIF

G01 Y[-#11/2] F400

#0=#0-#15

G01 X[#0]

IF ABS[#0] LT #5

#3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]]

IF #3 GT #2

#4=SQRT[#3*#3-#2*#2]

G01 Y[-#4] F400

G19 G02 Y[#4] J[#4] K[-#2]

ENDIF

ENDIF

G01 Y[#11/2] F1500

#0=#0-#15

G01 X[#0]

ENDW

G00 Z[#13+20] M05

G00 X0 Y0 M02

實例四

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毛坯200㎜×100㎜×30㎜塊料，要求銑出如圖(tu)2-26所示的四棱臺，工件材料為(wei)蠟(la)塊。

掌(zhang)握數控編程基本方法并(bing)在(zai)此基礎上有更大(da)的(de)提高，必須進行大(da)量(liang)的(de)編程練習和實(shi)際操作(zuo)，在(zai)實(shi)踐中積累豐富(fu)的(de)經驗。

編程前，要做大量的準備工作，如：了解數(shu)控機床(chuang)的(de)性能和規格；熟(shu)悉(xi)數控系統的功能及操(cao)作(zuo)；加強工藝、刀具(ju)和夾具(ju)知識的學習，掌(zhang)握工藝編制技術，合理選擇刀具(ju)、夾具(ju)及切削用(yong)量(liang)等(deng)，將工藝等(deng)知識融入程序(xu)，提高程序(xu)的質量(liang)；養成良好(hao)的編(bian)程(cheng)習慣和(he)風格，如程(cheng)序中要使用程(cheng)序段號、字與字之間要有空格、多寫(xie)注釋語句等(deng)，使程(cheng)序清晰，便(bian)于(yu)閱讀和(he)修改；編(bian)程(cheng)時(shi)盡量(liang)使用分支語(yu)句、主程(cheng)序及宏功能指令，以減少主程(cheng)序的長度。

具(ju)體加工工藝(yi)和裝(zhuang)夾方法和其余各題一樣(yang)，這里(li)略。

程序如下：（用(yong)于華中I型銑(xian)床）

%1978

#10=100底(di)平面EF的長度，可根據(ju)加工要求任定(ding)

#0=#10/2；起刀點(dian)的(de)橫座(zuo)標（動點(dian)）

#100=20；C點的橫座標

#1=20；C點和(he)G點的縱向距離

#11=70；FG的長度

#20=-#10/2；E點的橫座(zuo)標

#15=3；步(bu)長

#4=16 ；棱臺高

#5=3 ；棱(leng)臺底面相對于Z=0平面的(de)高(gao)度

#6=20；C點的(de)縱座(zuo)標

G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2]；MDI對(dui)刀點Z向距毛坯(pi)上表面(mian)距離

G00 X0 Y0

G00 Z[#4+10] M03

G01 X[#0] Y[#11/2] Z[#5]；到G點

WHILE #0 GE #20；銑棱臺所在的(de)凹(ao)槽(cao)

IF ABS[#0] LE #100

G01 Y[#1] F100

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#0] Y[-#1] Z[#5]

Y[-#11/2]

ENDIF

G01 Y[-#11/2] F100

#0=#0-#15

G01 X[#0]

IF ABS[#0] le #100

G01 Y[-#1]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#0] Y[#1] Z[#5]

Y[#11/2]

ENDIF

G01 Y[#11/2]

#0=#0-#15

G01 X[#0]

ENDW

G01 Z[#4+20]

X0 Y0

X[#1] Y[#1] Z[#5]

WHILE ABS[#6] LE #1；銑棱臺斜面

#6=#6-#15

G01 Y[#6]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[-#1] Y[-#6] Z[#5]

G01 Y[-#6+#15]

X0 Y0 Z[#4+#5]

X[#1] Y[#6] Z[#5]

ENDW

G00 Z[#4+20]

G00 X0 Y0

M05

M30