【正文】 +2]Y2。 定位到進(jìn)刀點(diǎn)34X7。 G00 移動(dòng)到當(dāng)前 Z 坐標(biāo)處G03X5Y0R2。 G03 進(jìn)刀G02I5。 G02 沿球面走一圈G03X[5+2]Y2R2。 G03 退刀 G00Z[7+1]。 在當(dāng)前高度提刀 1mmY2。 Y 方向移到進(jìn)刀點(diǎn)3=3+17。 角度3 每次遞增17END 1。G00Z[1+50]。G52X0Y0Z0 恢復(fù)原來的 G54 坐標(biāo)系M30。 程序結(jié)束圖 514 仿真過程35圖 515 仿真效果圖 平面內(nèi)的凹圓柱面與平面過渡的倒 R 面銑削模型交接過渡是實(shí)際加工中常見的類型之一，而圖 516 是平面內(nèi)的凹圓柱面與平面過渡的倒 R 面銑削模型，其是由平面與凹圓柱面采用 R 面過渡的形狀；其加工工藝路線是：先進(jìn)行平面銑削，而后根據(jù) R3 的尺寸進(jìn)行有上往下加工，其中采用了順銑即 G02 走刀；程序及模型參看表 58 圖 51圖 51圖 518：圖 516 平面內(nèi)的凹圓柱面與平面過渡的倒 R 面銑削模型36表 58 O8009 平面內(nèi)的凹圓柱面與平面過渡的倒 R 面銑削模型程序O8009。 程序名1=A 凹球面半徑2=B Z0 平面到凹球面底部的距離3=C 凹球面與 Z0 平面過渡的圓角半徑4=D 球頭銑刀半徑5=E 角度設(shè)為自變量6=14。 刀心與凹球面球心之間的距離7=3+4。 刀心與圖 A 點(diǎn)之間的垂直距離8=1+3。 圖 AC 長度9=82。 圖 AB 長度10=ACOS[9/8]； 圖中角度﹤BAC 做角度變量11=8*SIN[10] 圖 BC 長度G54G90G00X0Y0Z100。 設(shè)定工件坐標(biāo)系M03S1000。 主軸正轉(zhuǎn)X11Y0。 快速移動(dòng)到開始點(diǎn)上方Z[4+2]。WHILE[5LE10] DO1。 如果角度5≤10,循環(huán) 1 繼續(xù)，在 R3 圓弧段以5 位角度由 0 增加到10；12=117SIN[5]。 任意角時(shí)刀心到工件中心的距離，即水平距離13=7[COS[5]1]+4。 任意角度時(shí)，刀心的 Z 軸坐標(biāo)G01X12Y0F200。Z13。G03I12。5=5+1。END1 循環(huán)結(jié)束WHILE[10GE0] DO2。 如果角度10≥0,循環(huán) 2 繼續(xù)，在 R1 圓弧段以10 位角度由10 減少到 0；14=6*SIN[10]。 任意角時(shí)刀心到工件中心的距離，即水平距離15=126*COS[10]。 任意角度時(shí)，刀心的 Z 軸坐標(biāo)G01X14Y0。37Z15。G03I14。10=101。END2。 循環(huán) 2 結(jié)束G00Z100。X0Y0。M30。 程序結(jié)束圖 517 加工過程38圖 518 仿真效果 小結(jié)從上述運(yùn)用宏程序走刀指令和模型加工可以得到，宏程序具有通用性、易于修改參數(shù)以及程序可循環(huán)性的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)應(yīng)用于數(shù)控銑床宏程序進(jìn)行單一工序加工零件（如平面加工、斜面加工、輪廓加工、R 面及 R 面過渡加工、球面加工等） ，可以減少編程的勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于宏程序的模塊化，因此使用宏程序加工零件可以實(shí)現(xiàn)提高加工效率的效果。39第六章 FANUC 車床宏程序的典型零件加工實(shí)例 一 加工方案選擇及確定圖 61 橢圓手柄零件圖 61 所示的工件為一個(gè)常用的帶橢圓的手柄零件，其橢圓與直線相切，左端為 M20 的單頭普通三角螺紋。外形表面粗糙度要求為 ，要求比較高，倒角尺寸要求為 R2，總長尺寸誤差為 。方案對(duì)比：方案一：普通車床加工由于普通車床無法實(shí)現(xiàn)車床兩軸聯(lián)動(dòng)，加工橢圓曲面時(shí)，無法保證曲面的尺寸及曲面過渡，因此普通車床無法加工橢圓手柄。方案二：普通編程加工普通編程只能加工直線或圓曲線，對(duì)于非圓曲線，則需要分解成 N 個(gè)點(diǎn)，同時(shí)需要每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，采用直線擬合加工，但是想在橢圓分解出 N 個(gè)點(diǎn)來，并找到每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，是非常困難的，因此，無法使用普通編程加工。方案三：宏程序編程加工對(duì)于非圓、有規(guī)律曲線加工有非常好的優(yōu)勢(shì)，程序可以重復(fù)循環(huán)使用程序短小精悍，可以實(shí)現(xiàn)程序小模塊化，方便編程與使用，可以使用高速加工（2022—3000m/s） ，其加工速率高，加工得到的表面質(zhì)量很高，基本都能夠達(dá)到粗糙度 。方案四：自動(dòng)編程40對(duì)于一般的曲面而已，自動(dòng)編程基本都能夠?qū)崿F(xiàn)，而自動(dòng)編程所得到的程序非常龐大，超出系統(tǒng)的容量，只能 DNC 在線加工；同時(shí)自動(dòng)編程所生成的程序在系統(tǒng)需要大量地計(jì)算，因此在速度大于 800m/s 以上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)遲緩、斷續(xù)的現(xiàn)象，加工出來的表面質(zhì)量不高，想要達(dá)到粗糙度 ，則需要多安排一道磨床進(jìn)行精磨工序綜上所述，方案三優(yōu)于其余的三種方案，因此采用方案三；同時(shí)宏程序加工與自動(dòng)編程生成程序作對(duì)比。 橢圓手柄工藝分析（1）橢圓手柄采用 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)車床。（2）材料為 45 鋼，毛坯尺寸為 φ40115mm 的圓形棒料。（3）宏程序加工手柄加工工藝分析：工件的右端面為橢圓，不易于車床上一般的三角卡盤裝夾，因而，先加工左端的外輪廓，后加工右端的橢圓。尤其注意的是：加工左端時(shí)，由于有螺紋，如果先加工，而后加工右端的時(shí)，裝夾左端會(huì)損壞螺紋，并且螺紋 M20 X 1,比較小，可以直接使用板牙加工就可以，（如果需要加工比較大的螺紋，可以在加工完右端的時(shí)候，使用銅皮包著，使用三角卡盤裝夾。 ）（4）刀具選擇：由于有斜面，為了使刀具與工件的斜面在走刀加工的過程中，不產(chǎn)生干涉或是過切，因此需要計(jì)算斜面的斜度，為刀具角度的選擇提供可靠依據(jù)。 Z 軸方向上單邊尺寸差：（3626）/2=5mm ；X 軸方向上尺寸差 ：7046=24mm ；單邊斜度為：arctan 5/24 = ?；刀偏角：90176。 －176。=176。圖 62 斜面斜度為了防止在加工過程中產(chǎn)生過切，在加工右端的時(shí)候刀具的角度必須小于41176。， 因此在 3 號(hào)與 4 號(hào)刀架上安裝偏角為 75176。外圓菱形合金刀。 （5）車削用量：考慮車削時(shí)參考車削用量表以及經(jīng)驗(yàn)值，使用的車削用量：粗加工使用：主軸轉(zhuǎn)速 1000r/min，進(jìn)給量 f=100mm/min，精加工使用：主軸轉(zhuǎn)速 2022r/min，進(jìn)給量 f=50mm/min，留給精車的余量為 —，考慮精車刀具有 的圓弧倒角，為了避免車削 φ20mm到 φ26mm之間的階梯時(shí)出現(xiàn)過切或未切并且參考車削用量表、經(jīng)驗(yàn)值以及刀具刀尖圓弧半徑大小，X 軸向、Z 軸向均取 的精車余量；同時(shí)由于右端面（即帶橢圓弧端）采用 G73 循環(huán)指令，并且粗車分 5 次車削，因此U 值的確定：U 值設(shè)定= 實(shí)際尺寸第一刀切入量精車余量實(shí)際尺寸=（最大回轉(zhuǎn)直徑最小回轉(zhuǎn)直徑）/2= （3626）/2=5mm；第一刀切入量=實(shí)際尺寸/分割刀數(shù)=5/5=1mm精車余量為 ；因此：U 值的確定＝=。（6）加工工藝步驟，如表 61 所示：①夾右端 4—5 個(gè)齒，約 60mm，粗車左端端面和外圓，留出 的精加工余量。②換刀精加工左端外圓，尺寸到達(dá) （螺紋大經(jīng)） 、φ22mm、RC20mm 、5mm 到圖紙要求③掉頭、用薄銅皮包左端，裝夾左端，找正裝夾。④粗加工右端面、外圓、留出 的精車余量。⑤換刀精車右端，達(dá)到圖紙尺寸和形位公差要求（精車時(shí)，在刀具上加油石，可以去毛刺） 。⑥使用游標(biāo)卡尺（GB/T 21389—2022） 、千分尺（ GB/T 1216—2022）檢查工件的各個(gè)尺寸,以保證達(dá)到加工的要求。（7）根據(jù)上述橢圓手柄零件加工工藝，編出刀具卡、工藝卡。表 61 刀具使用卡刀具號(hào)刀具型號(hào)及規(guī)格 數(shù)量 加工內(nèi)容刀尖半徑/mm主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給轉(zhuǎn)速（mm/min）T01 90176。外圓偏刀 1 粗車端面、 外圓 1000 100T02 93176。外圓偏刀 1 精車左端 2022 50T03 75176。外圓偏刀 1 粗車右端、 橢圓弧、 1000 10042斜面、外圓T04 75176。外圓偏刀 1粗車右端、橢圓弧、斜面、外圓端 2022 50 表 62 數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 材料數(shù)控加工工藝卡 帶橢圓手柄帶橢圓手柄 A4 45 鋼材工序號(hào) 程序號(hào) 夾具名稱 夾具代號(hào) 設(shè)備名稱 數(shù)控系統(tǒng)三爪卡盤 數(shù)控車床 GSK980TD刀具 切削用量工步號(hào) 工步內(nèi)容 編號(hào) 規(guī)格 尺寸參數(shù) 主軸轉(zhuǎn)速 （ r/min）進(jìn)給速度（mm/min）1粗車左端面、外圓、圓弧T01 90176。外圓偏刀、Φ、 R1.800 1002精車左端面、外圓、圓弧T02 93176。外圓偏刀、Φ、R2.0、C2, L1=20L2=51200 503粗車右端面、橢圓、斜面、R連接面、外圓T03 75176。外圓偏刀 800 1004精車右端面、橢圓、斜面、R連接面、外圓T04 75176。外圓偏刀 、R20 1200 505 板牙加工 螺紋 φ16mm的板牙 φ16mm 手動(dòng)勻速加工43 橢圓手柄宏程序編程加工開始設(shè)定起始參數(shù)對(duì) Z 軸自變量賦初始值機(jī)床按橢圓曲線加工Z 值+ 當(dāng)前值≤Z終點(diǎn)值循環(huán)結(jié)束，退出循環(huán)YN圖 63 宏程序循環(huán)流程圖（1）數(shù)控宏程序加工編程程序：表 63 工件左端加工程序加工程序 程序說明程序號(hào) O0028 程序名N10 G54G90G40G100Z100。 程序初始化、并用 G54 建立工件坐標(biāo)系N20 M03S800T0101 主軸正轉(zhuǎn) 1000r/min、使用 1 號(hào)刀具、并建立刀補(bǔ)N30 M08 切削液開啟N40 G00X50Z2 刀具快速定位到 X50Z2 的位置44N50 G71 固定循環(huán)，粗車每次單邊車削 1mm。N60 N70—N150 為輪廓加工，X 、Z 軸為 。N70 G01Z0。 工進(jìn)起點(diǎn)N80 X0。 車削端面N90 。 退刀N100 ； 加工 C2N110 Z20。 加工 φ20mm的外圓N120 X22。 加工階梯N130 G41G03X26W2R2。 添加左刀補(bǔ)、加工 R2N140 G01X28M09。 退刀、車削液關(guān)閉N150 G40G00X50。X100Z100。 退刀到 X100Z100，為精加工換刀前準(zhǔn)備N160 T0202M03S1200F50。 換刀，主軸正轉(zhuǎn) 2022r/min，進(jìn)給率為50mm/minN170 G70P70QN150 精加工 N70—N150 的輪廓N180 M05。 主軸停轉(zhuǎn)N190 M30。 加工結(jié)束、程序返回程序頭表 64 宏程序賦值說明表變量 賦值說明1 橢圓長軸2 橢圓短軸3 Z 軸自變量4 X 軸的隨變量5 步距6 Z 軸加工橢圓加工的終點(diǎn)表 65 右端加工程序加工程序 程序說明程序號(hào)O0128 程序名N10 G54G90G40G00X100Z100。 程序初始化、并用 G54 建立工件坐標(biāo)系N20 M03S800F100。 主軸正轉(zhuǎn) 1000r/min，進(jìn)給率為100mm/mimN30 T0303。 調(diào)用 3 號(hào)刀具，并盡量刀補(bǔ)N40 M08。 車削液開啟N50 G00X50Z2 工進(jìn)輪廓起始點(diǎn)N60 G73 固定循環(huán)，粗車每次單邊車削1mm，車削 5 次45N70 。 N70—N150 為輪廓加工，X 軸精加工余量為 、Z 軸為 。N80 G41G01Z0。 端面加工N90 X0。 刀具到達(dá)工進(jìn)坐標(biāo)系原點(diǎn)N100 調(diào)用宏程序 O8001 加工橢圓弧面、橢圓長半軸為：C=35mm 、X 軸起始坐標(biāo)為B=0、短半軸 A=18mm、X 軸終點(diǎn)坐標(biāo)為 D=46mm、步距為 K=N110 。 加工斜面N120 。 加工 R20 的圓弧N125 G01Z90。 加工 φ26mm的外圓N130 X42。 退刀N140 M09。 車削液關(guān)閉N150 G40G00X100Z100。 取消刀補(bǔ)，退刀刀 X100Z100 處，為精加工換刀做準(zhǔn)備N160 T0404。 調(diào)用 4 號(hào)刀具，使用 4 號(hào)刀補(bǔ)N170 M03S1200F50。 主軸正轉(zhuǎn)，2022r/mimN180 G70PQ170。 精加工輪廓 N70N170N190 M05。 主軸停轉(zhuǎn)N200 M30。 加工完畢，程序返回程序頭。表 66 O8001 橢圓宏程序加工程序 程序說明程序號(hào)O8001 程序名N10 N104=2*1SQRT[12*2/[3*3]]。 以2 為變量的參數(shù)N20 G01X4Z2。 加工橢圓N30 25。 步進(jìn)加工N40 IF[2GE6]GOTO 10。 循環(huán)條件N50 M99 返回主程序46（2）橢圓手柄模型加工現(xiàn)場(chǎng)如圖 64：圖 64 橢圓手柄模型加工現(xiàn)場(chǎng)圖 65 零件模型47 MasterCAM 軟件自動(dòng)編程運(yùn)用 MasterCAM 加工橢圓手柄零件，自動(dòng)編程在加工橢圓圓弧與斜面無法交接，因而無法 G73