【正文】 G01 ， ； N007 ， ； N008 ， ； N009 ； N010 G00 X0 Y0； N011 M02； 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 刀具長度補償指令 (G4 G4 G49) 刀具長度補償功能用于 Z軸方向的刀具補償，其實質(zhì)是將刀具相對工件的坐標(biāo)由刀具長度基準點 (或稱刀具安裝定位點 )移到刀具刀位點的位置。使用 G43時相加，使用 G44時相減，然后將運算結(jié)果作為終點坐標(biāo)值進行加工。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 534 刀具半徑補償 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 2．指令及功能 G41是刀具半徑左補償指令 (簡稱左刀補 )，即假定工件不動，順著刀具前進方向看，刀具位于工件輪廓的左邊，如圖 535(a)所示。 G17 G41 X Y D G18 G42 X Z D G19 G40 Y Z D G01 (G00) 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 536 建立和取消刀補過程 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 (3) ?X、 Y是 G0 G00運動的目標(biāo)點坐標(biāo)。在建立刀具半徑補償之前，刀具應(yīng)遠離零件輪廓適當(dāng)?shù)木嚯x，且應(yīng)與選定好的切入點和進刀方式協(xié)調(diào)，保證刀具半徑補償?shù)挠行?，如圖 537所示。但子程序調(diào)用不是 CNC系統(tǒng)的標(biāo)準功能，不同的 CNC系統(tǒng)所用的指令和編程格式不同。 孔加工固定循環(huán)通常由 6個動作組成，如圖 541所示。該指令的動作循環(huán)包括 X、 Y坐標(biāo)定位、快進、工進、快速返回等動作。刀具向下切削時主軸正轉(zhuǎn)，孔底動作是由正轉(zhuǎn)改為反轉(zhuǎn)，再退出，如圖 546所示。該指令一般適用于盲孔、臺階孔的加工。這樣可以高精度、高效率地完成孔加工而不損傷工件已加工表面。其編程格式為： G83 X＿ Y＿ Z＿ R＿ Q＿ F＿； 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 544 G83鉆孔加工循環(huán) 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 【例 59】 如圖 545所示零件，要求用 G81指令加工所有的孔，刀具為 f10的鉆頭。 ② 固定循環(huán)由 G80或 01組 G代碼撤消。為了進一步提高編程工作效率， FANUC 0i系統(tǒng)設(shè)計有固定循環(huán)功能，它規(guī)定對于一些典型孔加工中的固定、連續(xù)的動作，用一個 G指令表達，即用固定循環(huán)指令來選擇孔加工方式，以簡化程序的編制。子程序以外的加工程序稱為“主程序”。要注意的是，在補償狀態(tài)中不得變換補償平面，否則將出現(xiàn)系統(tǒng)報警。建立刀具半徑補償?shù)倪^程如圖 536所示，是使刀具從無刀具半徑補償狀態(tài) (圖中 P0點 )運動到補償開始點 (圖中 P1點 )，期間為 G01運動。當(dāng)編制零件加工程序時，只需按零件輪廓編程，使用刀具半徑補償指令，并在控制面板上用鍵盤 (CRT/MDI)方式人工輸入刀具半徑值， CNC系統(tǒng)便能自動計算出刀具中心的偏移量，進而得到偏移后的中心軌跡，并使系統(tǒng)按刀具中心軌跡運動。 ② ?Z為補償軸的終點坐標(biāo)， H為長度補償偏置號。 ② 拐角圓弧過渡：在 R之后，指定拐角圓弧的半徑。螺旋槽最深處為 A點，最淺處為 B點。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 530 “ S”型槽 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 編程原點選擇在如圖 530所示的 OP點，由于槽寬為 6 mm，故選用 f6的立銑刀，采用逆銑方式。 ① XY 平面圓?。? G02 I J G03 R ② X Z 平面圓?。? G02 I K G03 R ③ YZ 平面圓弧： G02 J K G03 R F X Y G17 F X Z G18 F Y Z G19 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 (4) 說明： ① ?X、 Y、 Z為圓弧終點坐標(biāo)。 (3) 說明： ① ?X、 Y、 Z是目標(biāo)點的坐標(biāo)。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 526 插補平面選擇 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 基本編程指令 1．快速點位運動 G00 (1) 編程格式： G00 X Y Z (2) 功能：刀具以快速移動速度，從當(dāng)前點移動到目標(biāo)點。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 525 工件零點偏置 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 3．注意 (1) ?G92指令與 G54～ G59指令的區(qū)別。 (2) 編程格式： G92 X Y Z 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 (3) 說明：坐標(biāo)值 X、 Y、 Z為刀具中心點在工件坐標(biāo)系中 (相對于編程原點 )的坐標(biāo)。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 第二輔助功能 第二輔助功能也稱為 B功能，它是用來指令工作臺進行分度的功能。用 NC 啟動命令 (CYCL E ST AR T) 可使程序繼續(xù)運行 M01 計劃暫停 與 M00 作用相似， 只有在按下“ 任選停止按鈕 ”后， M01 才有效，否則機床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段；按“ CYC LE ST AR T ”鍵，可繼續(xù)執(zhí)行后面的程序 M0 2 程序結(jié)束 該指令編在程序的最后，表示執(zhí)行完程序內(nèi)所有指令后，主軸停止、進給停止、切削液關(guān)閉，機床處于復(fù)位狀態(tài) M03 主軸 正轉(zhuǎn) 主軸順時針旋轉(zhuǎn) M04 主軸 反轉(zhuǎn) 主軸逆時針旋轉(zhuǎn) M05 主軸 停止轉(zhuǎn)動 主軸旋轉(zhuǎn)停止 M0 7 冷卻液開 打 開冷卻液 M09 冷卻液關(guān) 關(guān) 閉 冷卻液 M30 程序結(jié)束 使用 M30 時，除表示執(zhí)行 M02 的內(nèi)容外，還返回到程序的第一條語句，準備下一個工件的加工 M 98 子程序調(diào)用 用于調(diào)用子程序 M 99 子程序返回 用于子程序結(jié)束及返回 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 F、 S、 T功能 1． F功能 F功能用于控制刀具移動時的進給速度， F后面所接數(shù)值代表每分鐘刀具進給量，單位是 mm/min，它為模態(tài)指令。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 控制功能 控制功能是指數(shù)控系統(tǒng)能夠控制的，以及能夠同時控制的軸 (坐標(biāo) )的數(shù)量。對于薄板零件，選擇的定位基準應(yīng)有利于提高工件的剛性，以減少切削變形。它與銑刀轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) Z及每齒進給量 fz(單位為 mm/z)的關(guān)系為： vf?=?fz Z n 每齒進給量 fz的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 (1) 當(dāng)工件表面粗糙度值 Ra為 ～ 25 μm時，如果圓周銑削的加工余量小于 5 mm，端銑的加工余量小于 6 mm時，粗銑一次進給就可以達到要求。 一般情況下，鉆削速度可參考表 52選取。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 2) 進給量 小直徑鉆頭的進給量主要受鉆頭的剛性及強度限制，大直徑鉆頭的進給量主要受機床進給機構(gòu)強度及工藝系統(tǒng)剛性限制。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而應(yīng)采用環(huán)形刀 (圓鼻刀 )。 加工肋時，刀具直徑為 D?=?(5～ 10)b，其中 b為肋的厚度。其外形類似立銑刀，有兩個刀齒，端面切削刃為主切削刃，圓周的切削刃是副切削刃。 鏜孔加工除選擇刀片與刀具外，還要考慮鏜桿的剛度，盡可能選擇較粗 (接近鏜孔直徑 )的刀桿及較短的刀桿臂，以防止或消除振動。當(dāng)邊界不敞開時，確定進給路線要另行處理。圖 517(a)所示為用行切方式加工內(nèi)腔的進給路線，它能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 2) 安全高度的確定 對于銑削加工，起刀點和退刀點必須離開工件上表面一個安全高度，以保證刀具在停止?fàn)顟B(tài)時，不與工件和夾具發(fā)生碰撞。如圖 512所示，銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進給方向相反時稱為逆銑，相同時稱為順銑。對于孔位置精度要求較高的零件，在精鏜孔系時，鏜孔路線的安排一定要注意各孔的定位方向一致，即采用單向趨近定位點的方法，以避免傳動系統(tǒng)反向間隙誤差或測量系統(tǒng)的誤差對定位精度的影響。 1．孔加工進給路線的確定 加工孔時，因為一般是首先將刀具在 XY平面內(nèi)快速定位運動到孔中心線的位置上，然后刀具再沿 Z向運動進行加工，所以，孔加工進給路線的確定包括 XY平面和 Z向進給路線。如圖 55所示為葉輪增壓器，它的葉面是典型的三維空間曲面，加工這樣的型面，需采用四軸以上聯(lián)動的加工中心。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 53 箱體零件 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 4．盤、套、板類零件 盤、套、板類零件端面上有平面、曲面和孔系，包括一些徑向孔。 10′均勻變化為 2176。數(shù)控鏜銑削主要適合于下列幾類零件的加工。其中，曲線輪廓面 A垂直于水平面，可采用圓柱立銑刀加工。此零件的加工面不能展開為平面。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 54 十字盤零件 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 5．結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機床難加工的零件 某些零件的主要表面由復(fù)雜曲線、曲面組成，加工時，需要多坐標(biāo)聯(lián)動加工，這在普通機床上是難以甚至無法完成的。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 56 盒殼的注塑模具 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 6．外形不規(guī)則的異型零件 異型零件是指支架、撥叉這一類外形不規(guī)則的零件，如圖 57所示。如加工圖 58(a)所示零件上的孔系。刀具先從初始平面快速運動到距工件加工表面一定距離的 R平面，然后按工作進給速度進行加工。逆銑時，刀齒是從切削層內(nèi)部開始工作的，當(dāng)工件表面有硬皮時，對刀齒沒有直接影響。對于二維輪廓加工，通常采用的進給路線為：從起刀點快速移到下刀點 → 沿切向切入工件 → 輪廓切削 → 刀具向上抬刀，退離工件 → 返回起刀點，如圖 514所示。圖 517(c)所示也是一種較好的進給路線方式。 鉆孔時，應(yīng)選用大直徑鉆頭或中心鉆先锪一個內(nèi)錐坑，作為鉆頭切入時的定心錐面，再用鉆頭鉆孔，所锪的內(nèi)錐面也是孔口的倒角，有硬皮時，可用硬質(zhì)合金銑刀先銑去孔口表皮，再锪錐孔和鉆孔。當(dāng)?shù)稐U臂為 7～ 10倍的刀桿直徑時，需采用減振刀桿。 選取銑刀時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)，銑刀的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有直徑、寬度 (或長度 )及齒數(shù)。 ③ 銑刀齒數(shù)的選擇。 圖 521 刀位點 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 鏜銑削切削用量的選擇 1．鉆削用量的選擇 1) 鉆頭直徑 鉆頭直徑由工藝尺寸確定。 加工條件不同時，其進給量也不同，具體數(shù)值可查閱切削用量手冊。 表 52 普通高速鋼鉆頭鉆削速度參考值 工件材料 低碳鋼 中、高碳鋼 合金鋼 鑄鐵 鋁合金 銅合金 鉆削速度 25 ～ 30 20 ～ 25 15 ～ 20 20 ～ 25 40 ～ 7 0 20 ～ 40 m/min 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 522 銑刀切削用量 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 1) 背吃刀量 (端銑 )或側(cè)吃刀量 (圓周銑 ) 背吃刀量 ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。粗銑時，背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取同前。工件表面粗糙度要求越高， fz就越小。 (2) 用平口鉗裝夾，其適用于形狀比較規(guī)則的零件的裝夾。 準備功能 配備了 BEIJINGFANUC 0iMA系統(tǒng)的南通機床廠生產(chǎn)的 XH713A加工中心的 G指令見表 55。一般加工中心的主軸轉(zhuǎn)速為 0～6000 r/min，它為模態(tài)指令。 G90指令表示按絕對值設(shè)定輸入坐標(biāo)，即移動指令終點的坐標(biāo)值 X、 Y、 Z都是以工件坐標(biāo)系坐標(biāo)原點 (編程原點 )為基準來計算的。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 524 建立工件坐標(biāo)系 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 2．用 G54～ G59設(shè)置工件坐標(biāo)系 用 G54～ G59設(shè)置工件坐標(biāo)系又稱零點偏置，所謂零點偏置就是在編程過程中進行工件坐標(biāo)系的平移變換，使工件坐標(biāo)系的零點偏移到新的位置。 (2) 一般， G54～ G59指令與 G92指令不能同時出現(xiàn)在一個程序中。 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 圖 527 G00軌跡 第 5章 數(shù)控鏜銑削編程 刀具從 A點快速點位運動到 E點有五種方式：直線 AE、直角線 ADE、 ACDE、 AB