【正文】 　R較大時(shí)　R較小時(shí)2）內(nèi)壁與底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r　　，銑刀直徑D一定時(shí)，工件的內(nèi)壁與底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r越小，銑刀與銑削平面接觸的最大直徑d=D2r也越大，銑刀端刃銑削平面的面積越大，則加工平面的能力越強(qiáng)，因而，銑削工藝性越好?！　?、逆銑時(shí)的切削區(qū)域。1～6號(hào)工件加工坐標(biāo)系是通過CRT/MDI方式設(shè)置的。刀具半徑補(bǔ)償功能的定義及編程格式 刀具半徑補(bǔ)償功能的定義及編程格式在本課程前面已討論過，這里不詳述。與比例編程方式的關(guān)系　　 在比例模式時(shí)，再執(zhí)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)指令，旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)也執(zhí)行比例操作，但旋轉(zhuǎn)角度不受影響，這時(shí)各指令的排列順序如下：G51… … G68… …G41/G42… …G40… …G69… …G50… …編程時(shí)，為了簡化程序的編制，當(dāng)一個(gè)工件上有相同的加工內(nèi)容時(shí)，常用調(diào)子程序的方法進(jìn)行編程?！玃439?！　∮脩艉旯δ艿淖畲筇攸c(diǎn)是，可以對變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序應(yīng)用更加靈活、方便。例如，刀具偏置變量序號(hào)為01～99，這些值可以用變量替換的方法加以改變，在序號(hào)1～99中，不用作刀偏量的變量可用作保持型公共變量500～531。 XOR 使用以下變量進(jìn)行操作運(yùn)算：100：表示第i步鉆第i孔的記數(shù)器；101：記數(shù)器的最終值(為n 的絕對值)；102：第i個(gè)孔的角度位置θi的值； 103：第i個(gè)孔的X坐標(biāo)值；104：第i個(gè)孔的Y坐標(biāo)值；用用戶宏程序編制的鉆孔子程序如下： O9010N110 G65 H01 P100 Q0 　　　　　　 //100 = 0N120 G65 H22 P101 Q504　　　　　 //101 = │504│N130 G65 H04 P102 Q100 R360　　　//102 = 100 360oN140 G65 H05 P102 Q102 R504 　　//102 = 102 / 504N150 G65 H02 P102 Q503 R102 //102 = 503 + 102當(dāng)前孔角度位置θi =α+ (360oi) / nN160 G65 H32 P103 Q502 R102 　　//103 = 502 COS(102)當(dāng)前孔的 X坐標(biāo)N170 G65 H31 P104 Q502 R102 　　//104 = 502 SIN(102) 當(dāng)前孔的Y坐標(biāo)N180 G90 G00 X103 Y104 　　　　　//定位到當(dāng)前孔（返回開始平面）N190 G00 Z506 　　　　　　　　　　//快速進(jìn)到R平面N200 G01 Z505 F507 　　　　　　　//加工當(dāng)前孔N210 G00 Z506 　　　　　　　　　　//快速退到R平面N220 G65 H02 P100 Q100 R1 　　　 //100 = 100+1孔計(jì)數(shù)N230 G65 H84 P130 Q100 R101 //當(dāng)100 101時(shí)，向上返回到130程序段N240 M99 //子程序結(jié)束調(diào)用上述子程序的主程序如下： O0010N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20 　　　　　　　//進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20 M98 P9010 　　　　　　　　　　　　　//調(diào)用鉆孔子程序，加工圓周等分孔N30 Z20 　　　　　　　　　　　　　　　　//抬刀N40 G00 G90 X0 Y0 　　　　　　　　　　　//返回加工坐標(biāo)系零點(diǎn) N50 M30 程序結(jié)束設(shè)置G54：X=400，Y=100，Z=50。a b對上述情況。三坐標(biāo)數(shù)控加工時(shí)，球頭銑刀與被加工曲面切點(diǎn)的連線為一平面折線，而刀具中心軌跡為一空間折線，所以數(shù)控銑床應(yīng)是三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的。如設(shè)曲率半徑為 ， 。 在加工坐標(biāo)系中，各點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如下：BC弧的中心O1點(diǎn)：X＝(175＋63．8)sin8176。 → ；設(shè)置時(shí)輸入“360．”。 校對 刀具半徑補(bǔ)償 刀具長度補(bǔ)償 實(shí)際編程時(shí)，如果零件曲面上各點(diǎn)的曲率變化不太大，可取曲率最大處作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。球頭銑刀的半徑R較小，刀具干涉的可能性小。所以，必須對圖形進(jìn)行偏移處理(或改變刀具運(yùn)動(dòng)軌跡)，其方法如下：對于上述平行銑削面，因階差 △h為定值，很容易得到下列偏移計(jì)算公式：當(dāng)用端銑刀的底刃加工時(shí)，其偏移量 此時(shí)l的編程計(jì)算尺寸為： 當(dāng)用端銑刀的側(cè)刃加工時(shí)，其偏移量此時(shí)l的編程計(jì)算尺寸為： a)　底刃銑削N面b)　側(cè)刃銑削N面　兩平行底面階差小于轉(zhuǎn)接圓弧半徑 兩相交銑削平面的階差小于底部轉(zhuǎn)接圓弧半徑時(shí)，相交銑削平面的情況比上述平行銑削面的情況要復(fù)雜一些，因?yàn)槠洳睢鱤不再是定值，而是變量。用戶宏程序應(yīng)用舉例例1：用宏程序和子程序功能順序加工圓周等分孔。 OR 其中100～131公共變量在電源斷電后即清零，重新開機(jī)時(shí)被設(shè)置為“0”；500～531公共變量即使斷電后，它們的值也保持不變，因此也稱為保持型變量。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一樣存入存儲(chǔ)器，然后用一個(gè)總指令代表它們，使用時(shí)只需給出這個(gè)總指令就能執(zhí)行其功能。各軸按相同比例編程 編程格式：G51 X～ Y～ Z～ P～ … … G50式中：X、Y、Z比例中心坐標(biāo)(絕對方式)；P比例系數(shù)，比例系數(shù)的范圍為：～。應(yīng)用旋轉(zhuǎn)指令的程序?yàn)椋篘10 G92 X5 Y5 //N20 G68 G90 X7 Y3 R60 //開始以點(diǎn)（7，3）為旋轉(zhuǎn)中心，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60176。 程序段運(yùn)行后，無論刀具當(dāng)前點(diǎn)在哪里，它都會(huì)移動(dòng)到加工坐標(biāo)系中的X 10 Y 10 點(diǎn)上。G53 選擇機(jī)床坐標(biāo)系 編程格式：G53 G90 X～ Y～ Z～ ；　　G53指令使刀具快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，其尺寸均為負(fù)值。（2）順銑和逆銑對加工影響 　　在銑削加工中，采用順銑還是逆銑方式是影響加工表面粗糙度的重要因素之一。1）內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑R　　，當(dāng)工件的被加工輪廓高度H較小，內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑R較大時(shí)，則可采用刀具切削刃長度L較小，直徑D較大的銑刀加工?！　類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。平面銑刀直徑可按D＝（d為主軸直徑）選取。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60176。、60176。選用時(shí)，主要可根據(jù)刀片排列方式?！∪鴺?biāo)聯(lián)動(dòng)加工　　　數(shù)控銑床的工藝裝備較多，這里主要分析夾具和刀具。2039。 旋轉(zhuǎn)功能　　該功能可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來執(zhí)行。 　　各種類型數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。對于斜面c，當(dāng)工件尺寸不大時(shí)，可用斜板墊平后加工；當(dāng)工件尺寸很大，斜面坡度又較小時(shí)，也常用行切加工法加工，這時(shí)會(huì)在加工面上留下進(jìn)刀時(shí)的刀鋒殘留痕跡，要用鉗修方法加以清除。球頭銑刀沿XY平面的曲線進(jìn)行直線插補(bǔ)加工，當(dāng)一段曲線加工完后，沿X方向進(jìn)給ΔX再加工相鄰的另一曲線，如此依次用平面曲線來逼近整個(gè)曲面。　 常見刀具（1）銑刀類型選擇　　被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù).1） 加工曲面類零件時(shí)，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀,。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力，進(jìn)給抗力大，易振動(dòng)，因而要求機(jī)床具有較大功率和足夠的剛性。 常用的前角組合形式如下：　　雙負(fù)前角　雙負(fù)前角的銑刀通常均采用方形(或長方形)無后角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個(gè))，且強(qiáng)度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工?！　∶荦X銑刀　主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進(jìn)給速度切削加工。一般選用銑刀時(shí)，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應(yīng)牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片。（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面,?！較小 r較大保證基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則　　有些工件需要在銑削完一面后，再重新安裝銑削另一面，由于數(shù)控銑削時(shí)，不能使用通用銑床加工時(shí)常用的試切方法來接刀，因此，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：軸控制功能強(qiáng)，其基本可控制軸數(shù)為X、Y、Z三軸，擴(kuò)展后可聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)為四軸；編程代碼通用性強(qiáng)，編程方便，可靠性高。G92指令是通過程序來設(shè)定、選用加工坐標(biāo)系的，它所設(shè)定的加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與當(dāng)前刀具所在的位置有關(guān)，這一加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是隨當(dāng)前刀具位置的不同而改變的。練習(xí)與思考　　利用刀具半徑補(bǔ)償功能指令編寫型腔輪廓加工程序，（即將上述例題的外輪廓加工，改為型腔內(nèi)輪廓加工）。P后共有8位數(shù)字，前四位為調(diào)用次數(shù)，省略時(shí)為調(diào)用一次；后四位為所調(diào)用的子程序號(hào)。本系統(tǒng)設(shè)定I、J、K不能帶小數(shù)點(diǎn)，比例為1時(shí)，應(yīng)輸入1000，并在程序中都應(yīng)輸入，不能省略。(1)變量的表示 變量可以用“”號(hào)和跟隨其后的變量序號(hào)來表示：i(i＝1，2，3......) 例：5， 109， 501。閱讀變量1032，所有輸入信號(hào)一次讀入。3）條件轉(zhuǎn)移2 j NE k（≠） 編程格式 G65 H82 Pn Qj Rk (n為程序段號(hào)) 例 G65 H82 P1000 Q101 R102當(dāng)101≠ 102，轉(zhuǎn)移到N1000程序段；若101＝102，執(zhí)行下一程序段。加工程序?yàn)椋篛6100N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20 N20 M98 P9010 N30 G00 G90 X0 Y0 N40 Z20 N50 M30設(shè)置G54：X＝400，Y＝100，Z＝50。為了加工出圖樣規(guī)定的直線輪廓AB，銑刀必須按動(dòng)點(diǎn)P(X，Y)的軌跡運(yùn)動(dòng)。 按零件輪廓編程行切加工曲面確定行距與步長(插補(bǔ)段的長度) 由于空間曲面一般都采用行切法加工，故無論采用三坐標(biāo)還是兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)銑削，都必須計(jì)算或確定行距與步長。工藝分析　　從圖上要求看出，凸輪曲線分別由幾段圓弧組成，Φ30孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其余表面包括4Φ13H7孔均已加工。 59′＝9．96　　　　　　　　 Y＝63．8cos8176。槽底為r＝5mm的圓弧。以角度X為變量，取相鄰兩點(diǎn)間的X向距離相等，間距為0．5176。15′＝55．62　　　　　　　　 Y＝61sin 24176。 因?yàn)榭资窃O(shè)計(jì)和定位的基準(zhǔn)，所以對刀點(diǎn)選在孔中心線與端面的交點(diǎn)上，這樣很容易確定刀具中心與零件的相對位置。但S選得太小，雖然能提高加工精度，減少鉗修困難，但程序太長，占機(jī)加工時(shí)間成倍增加，效率降低。 得 又 ， 得 將 　代入 即得動(dòng)點(diǎn)P(X，Y)的運(yùn)動(dòng)軌跡為因此，在這一相對坐標(biāo)系中，刀具的實(shí)際偏移運(yùn)動(dòng)軌跡為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)橢圓，其長軸為兩相交銑削面之階差從零變化至與底圓弧半徑r相等時(shí)的線段長度，其短軸為底圓弧半徑r的數(shù)值。 例題圖 圖形的數(shù)學(xué)處理 　　在程序編制前，對由直線、圓弧組成的平面輪廓進(jìn)行銑削，所需的數(shù)學(xué)處理一般較簡單，但由于某些工藝條件限制，也會(huì)產(chǎn)生一些特殊情況需要處理。5）條件轉(zhuǎn)移4 j LT k（） 編程格式 G65 H84 Pn Qj Rk (n為程序段號(hào)) 例 G65 H84 P1000 Q101 R102 當(dāng)101 102，轉(zhuǎn)移到N1000；若101 ≥ 102，執(zhí)行下一程序段?！　∫话阈问剑?G65 Hm Pi Qj Rk式中：m宏程序功能，數(shù)值范圍01～99；i運(yùn)算結(jié)果存放處的變量名；j被操作的第一個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)；k被操作的第二個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)。 例：對于F103，若103＝50時(shí)，則為F50； 對于Z110，若110＝100時(shí)，則Z為100； 對于G130，若130＝3時(shí)，則為G03。鏡像功能 再舉一例來說明鏡像功能的應(yīng)用。其程序的編制就可以采用調(diào)用子程序的方式來實(shí)現(xiàn)(編程時(shí)不考慮刀具補(bǔ)償)?；揪幊谭椒? 編程格式：G68 X ～ Y ～ R ～ 　　　　　 ......　　　　 　G69 式中：X、Y――旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)值(可以是X、Y、Z中的任意兩個(gè)，它們由當(dāng)前平面選擇指令G1G1G19中的一個(gè)確定)。（4）應(yīng)用范圍本課程所例加工坐標(biāo)系的設(shè)置方法，僅是FANUC系統(tǒng)中常用的方法之一，其余不一一例舉。) R 圓弧半徑(177。這時(shí)，可采用常規(guī)方法如粗、精加工分開及對稱去余量法等，也可采用熱處理的方法，如對鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對鑄鋁件進(jìn)行退火處理等。