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正文內(nèi)容

數(shù)控銑床程序編制-資料下載頁(yè)

2025-07-07 14:10本頁(yè)面
  

【正文】 6。,因此可切削很陡的曲面。球頭銑刀的半徑R較小,刀具干涉的可能性小。但這種刀具的缺點(diǎn)是,切削速度隨刀具與工件接觸點(diǎn)的變化而變化,且球頭銑刀端點(diǎn)的切削速度為零。當(dāng)?shù)毒咧行能壽E為一平面折線時(shí),只需數(shù)控銑床二坐標(biāo)聯(lián)動(dòng),當(dāng)一條平面折線加工完畢后,再在平面上移動(dòng)一個(gè)行距S進(jìn)行第二條平面折線加工,即二軸半數(shù)控加工。顯然,這時(shí)刀具與被加工曲面的切點(diǎn)的連線為一空間折線。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。 a)二軸半數(shù)控加工b)三坐標(biāo)數(shù)控加工 按球頭銑刀刀心軌跡編程加工曲面對(duì)于曲率變化較平緩的曲面零件,為編程方便,通??砂摧喞幊?,而不采用刀具中心軌跡編程。,用一組平行于ZOY坐標(biāo)平面并垂直于X軸的假想平面M1,M2...,將曲面分割為若干條窄條片(其寬度即為行距S),因假想平面與曲面的交線均為平面曲線,只要用數(shù)控銑床三坐標(biāo)中的任意兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng),就可以加工出來(lái)(編程時(shí)分別對(duì)每條平面曲線進(jìn)行直線或圓弧逼近),即行切加工法。這樣得到的曲面是由平面曲線群構(gòu)成的。由于這種計(jì)算方法編程比較簡(jiǎn)單,所以經(jīng)常被采用。 按零件輪廓編程行切加工曲面確定行距與步長(zhǎng)(插補(bǔ)段的長(zhǎng)度) 由于空間曲面一般都采用行切法加工,故無(wú)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(zhǎng)。(1)行距S的計(jì)算方法  ,行距S的大小直接關(guān)系到加工后曲面上殘留溝紋高度h(圖上為CE)的大小,大了則表面粗糙度大,無(wú)疑將增大鉗修工作難度及零件加工最終精度。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(zhǎng),占機(jī)加工時(shí)間成倍增加,效率降低。因此,行距S的選擇應(yīng)力求做到恰到好處。a)行距b)步長(zhǎng) 行距與步長(zhǎng)的計(jì)算一般來(lái)說(shuō),行距S的選擇取決于銑刀半徑 及所要求或允許的刀峰高度h和曲面的曲率變化情況。在計(jì)算時(shí),可考慮用下列方法來(lái)進(jìn)行:取A點(diǎn)或B點(diǎn)的曲率半徑作圓,近似求行距S。S=2AD , 而AD=當(dāng)球刀半徑 與曲面上曲率半徑相差較大,并且為達(dá)到一定的表面粗糙度要求及h較小時(shí),可以取O1F的近似值,即:則行距上式中,當(dāng)零件曲面在AB段內(nèi)是凸時(shí)取正號(hào),凹時(shí)取負(fù)號(hào)。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。有時(shí)為了避免曲率計(jì)算的麻煩,也不妨用下列近似公式來(lái)計(jì)算行距S如果從工藝角度考慮,在粗加工時(shí),行距S可選得大一些,精加工時(shí)選得小一些。有時(shí)為了減少刀峰高度h,也可以在原來(lái)的兩行距之間(刀峰處)加密行切一次,即進(jìn)行一次去刀峰處理,這樣相當(dāng)于將S減小一倍,實(shí)際效果更好些。(2)確定步長(zhǎng)L  步長(zhǎng)L的確定方法與平面輪廓曲線加工時(shí)步長(zhǎng)的計(jì)算方法相同,取決于曲面的曲率半徑與插補(bǔ)誤差 (其值應(yīng)小于零件加工精度)。如設(shè)曲率半徑為 , 。 則實(shí)際應(yīng)用時(shí),可按曲率最大處近似計(jì)算,然后用等步長(zhǎng)法編程,這樣做要方便得多。此外,若能將曲面的曲率變化劃分幾個(gè)區(qū)域,也可以分區(qū)域確定步長(zhǎng),而各區(qū)域插補(bǔ)段長(zhǎng)度不相等,這對(duì)于在一個(gè)曲面上存在若干個(gè)凸出或凹陷面(即曲面有突出區(qū))的情況是十分必要的。由于空間曲面一般比較復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理工作量大,涉及的許多計(jì)算工作是人工無(wú)法承擔(dān)的,通常需用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,最好是采用自動(dòng)編程的方法。一、凸輪的數(shù)控銑削工藝分析及程序編制  。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。故取Φ30孔和一個(gè)端面作為主要定位面,在聯(lián)接孔Φ13的一個(gè)孔內(nèi)增加削邊銷,在端面上用螺母墊圈壓緊。因?yàn)榭资窃O(shè)計(jì)和定位的基準(zhǔn),所以對(duì)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(duì)位置。加工調(diào)整  加工坐標(biāo)系在X和Y方向上的位置設(shè)在工作臺(tái)中間,在G53坐標(biāo)系中取X=400,Y=100。Z坐標(biāo)可以按刀具長(zhǎng)度和夾具、零件高度決定,如選用Φ20的立銑刀,零件上端面為Z向坐標(biāo)零點(diǎn),該點(diǎn)在G53坐標(biāo)系中的位置為Z=80處,將上述三個(gè)數(shù)值設(shè)置到G54加工坐標(biāo)系中。 數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡 零件圖號(hào) 零件名稱 文件編號(hào) 第 頁(yè) NC 01 凸輪 工序號(hào) 工序名稱 材料 50 銑周邊輪廓 45 加工車間 設(shè)備型號(hào) XK5032 主程序名 子程序名 加工原點(diǎn) O100 G54 刀具半徑補(bǔ)償 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償 H01=10 0 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工 裝 1 數(shù)控銑周邊輪廓 夾具 刀具 定心夾具 立銑刀φ20 更改標(biāo)記 更改單號(hào) 更改者/日期 工藝員 校對(duì) 審定 批準(zhǔn) 3.?dāng)?shù)學(xué)處理  該凸輪加工的輪廓均為圓弧組成,因而只要計(jì)算出基點(diǎn)坐標(biāo),就可編制程序。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。59′=37.28         Y=(175+63.8)cos8176。59′=235.86EF弧的中心O2點(diǎn): X2+Y2=692 (X64)2+Y2=212解之得       X=65.75,Y=20.93HI弧的中心O4點(diǎn): X=(175+61)cos24176。15′=         Y=(175+61)sin 24176。15′=96.93DE弧的中心O5點(diǎn): X2+Y2=63.72          (X65.75)2+(Y20.93)2=21.302 解之得      X=63.70,Y=0.27B點(diǎn):       X=63.8sin8176。59′=9.96         Y=63.8cos8176。59′=63.02C點(diǎn):       X2+Y2=642          (X+37.28)2+(Y+235.86)2=1752解之得      X=5.57,Y=63.76D點(diǎn):       (X63.70)2+(Y+0.27)2=0.32          X2+Y2=642解之得      X=63.99,Y=0.28E點(diǎn):       (X63.7)2+(Y+0.27)2=0.32          (X65.75)2+(Y20.93)2=212解之得      X=63.72,Y=0.03F點(diǎn):      (X+1.07)2+(Y16)2=462          (X65.75)2+(Y20.93)2=212解之得      X=44.79,Y=19.60G點(diǎn): (X+1.07)2+(Y16)2=462          X2+Y2=612解之得      X=14.79,Y=59.18H點(diǎn):       X=61cos24176。15′=55.62         Y=61sin 24176。15′=25.05I點(diǎn):       X2+Y2=63.802          (X+215.18)2+(Y96.93)2=1752解之得       X=63.02,Y=9.97 根據(jù)上面的數(shù)值計(jì)算,可畫(huà)出凸輪加工走刀路線圖。 數(shù)控加工走刀路線圖 數(shù)控加工走刀路線圖 零件圖號(hào) NC01 工序號(hào) 工步號(hào) 程序號(hào) O100 機(jī)床型號(hào) XK5032 程序段號(hào) N10~N170 加工內(nèi)容 銑周邊輪廓 共1頁(yè) 第 頁(yè) 編程校對(duì)審批符號(hào) ⊙ → 含義 抬刀 下刀 編程原點(diǎn) 起刀點(diǎn) 走刀方向 走刀線相交 爬斜坡 鉸孔 行切 編寫(xiě)加工程序凸輪加工的程序及程序說(shuō)明如下:N10 G54 X0 Y0 Z40          //進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20 G90 G00 G17 X73.8 Y20     //由起刀點(diǎn)到加工開(kāi)始點(diǎn)N30 G00 Z0              //下刀至零件上表面N40 G01 Z16 F200           //下刀至零件下表面以下1mmN50 G42 G01 X63.8Y10 F80 H01    //開(kāi)始刀具半徑補(bǔ)償N60 G01 X63.8 Y0          //切入零件至A點(diǎn)N70 G03 X9.96 Y63.02 R63.8    //切削ABN80 G02 X5.57 Y63.76 R175     //切削BCN90 G03 X63.99 Y0.28 R64      //切削CDN100 G03 X63.72 Y0.03 R0.3     //切削DEN110 G02 X44.79 Y19.6 R21      //切削EFN120 G03 X14.79 Y59.18 R46     //切削FGN130 G03 X55.26 Y25.05 R61     //切削GHN140 G02 X63.02 Y9.97 R175     //切削HIN150 G03 X63.80 Y0 R63.8      //切削IAN160 G01 X63.80 Y10        //切削零件N170 G01 G40 X73.8 Y20       //取消刀具補(bǔ)償N180 G00 Z40             //Z向抬刀N190 G00 X0 Y0 M02          //返回加工坐標(biāo)系原點(diǎn),結(jié)束參數(shù)設(shè)置:H01=10;G54:X=400,Y=100,Z=80。二、應(yīng)用宏功能指令加工空間曲線有一空間曲線槽,由兩條正弦曲線Y=35sinX和Z=5sinX迭加而成。槽底為r=5mm的圓弧。為了方便編制程序,采用粗微分方法忽略插補(bǔ)誤差來(lái)加工。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。,然后用正弦曲線方程Y=35sinX和Z=5sinX分別計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Y值和Z值,進(jìn)行空間直線插補(bǔ),以空間直線來(lái)逼近空間曲線。加工時(shí)采用球頭銑刀(r=5mm)在一平面實(shí)體零件上銑削出這一空間曲線槽?!∏€槽的加工坐標(biāo)系及走刀路線圖設(shè)置保持型變量:500Z向每次切入量為2mm;設(shè)置時(shí)輸入“2000”;501Y=35sinX的幅值為35mm,設(shè)置時(shí)輸入“35000”;502Z=5sinX的幅值為5mm,設(shè)置時(shí)輸入“5000”;503X的步距為 0.5176。時(shí)的終點(diǎn)值360176。;設(shè)置時(shí)輸入“360.”。設(shè)置操作型變量:100X當(dāng)前值,為度;110Y坐標(biāo)當(dāng)前值,為mm;120Z=5sinX的值,為mm;130Z向每次進(jìn)刀后的初始值,為mm;140Z坐標(biāo)當(dāng)前值,為mm。子程序O 0004:N10 G65 H01 P100 Q0        //X初始值100=0N20 G91 G01 Z500 F100       //Z向切入零件N30 G65 H02 P130 Q130 R500   //130=130+(500)N100 G65 H02 P100 Q100 R0.5   //X當(dāng)前值100=100+0.5N110 G65 H31 P110 Q501 R100   //Y當(dāng)前值110=35sinXN120 G65 H31 P120 Q502 R100   //Z=5sinX數(shù)值N130 G65 H02 P140 Q130 R120   //Z當(dāng)前值140=130+120N140 G90 G01 X100 Y110 Z140 //切削空間直線N150 G65 G84 P100 Q100 R503   //終點(diǎn)判別N160 G91 Z15 //抬刀N170 G90 X0 Y0           //回加工原點(diǎn)N180 G91 G01 Z15 F200       //下刀N190 M99              //子程序結(jié)束主程序O 0005:N10 G54 G90 X0 Y0 Z15       //進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20 G00 X10 Y10         //到起始位置N30 G01 X0 Y0 M03 S600 F200   //主軸起動(dòng)N40 G65 H01 P130 Q0       //Z向初值=0N50 G01 Z0            //下刀至零件表面N60 M9
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