1.銑削正多邊形
銑削正多邊形時(shí)通常會(huì)考慮采用自動(dòng)編程,因?yàn)檎噙呅胃黜旤c(diǎn)的坐標(biāo)不便于計(jì)算。但考慮到三菱系統(tǒng)數(shù)控銑床上有一個(gè)宏指令G34,可以方便地用來銑正多邊形。
機(jī)床說明書上介紹的G34的功能是圓周孔循環(huán),即用來鉆削圓周均布的孔。格式是G34X—Y—I—J—K一(X、Y:圓心,I:半徑,J:初始角度,K:孔數(shù))。由于G34功能是由宏程序來實(shí)現(xiàn)的,而在宏程序里只是定出了點(diǎn)的坐標(biāo),故可以用來加工正多邊形。
例如:銑削如圖1所示正九邊形。此正九邊形的外接圓直徑是Φ40mm。工件原點(diǎn)設(shè)在工件上表面中心處。
G54 G90 GO X35 Y10 S1000 M3 Z一10 G1 G41 D1 X20 F300 G34 X0 Y0 120 JO K一9 L2 X20 Y0 Y-10 GO G40X35 Z100 M5 M30 %
程序中G34一行即實(shí)現(xiàn)了銑正多邊形,而且是銑了兩圈(第二圈用于精銑)。由于不是鉆孔,所以可以用G41半徑補(bǔ)償功能。由于宏指令后可跟£值表示調(diào)用次數(shù),故在G34后寫上L2即實(shí)現(xiàn)了銑兩圈(盡管說明書中未提及G34的三值)。K-9表示順時(shí)針方向切削。再舉一個(gè)銑削內(nèi)形、已知內(nèi)切圓直徑的例子,如圖2所示。
此正六邊形的對(duì)邊寬度是30ram,也就是內(nèi)切圓的直徑是Φ30mm。已知內(nèi)切圓直徑時(shí),G34的,值是內(nèi)切圓半徑除以COS(180°/多邊形邊數(shù))。銑削內(nèi)形時(shí),可以直接計(jì)算出刀具中心移動(dòng)路徑所形成的正多邊形的對(duì)邊距離,所以不需要使用半徑補(bǔ)償功能了。工件原點(diǎn)設(shè)在工件上表面中心。用Φ10mm的立銑刀加工, (30—10)/2=10(mm),故G34的,值是10/COS[30](需事先在中心鉆好下刀孔)。
G54G90GOXOY0 S1000M3 Z-11 G1X10/COS E30]F300 G34XOY0110/COS[30]J60K6L2 X0 G0Z100M5 M30 %
用G34銑削正多邊形,調(diào)整多邊形的大小、修改多邊形的邊數(shù)都非常方便。
2 平面矩形挖槽
既然G34可以用來加工正多邊形,那么G37.1就可以用來進(jìn)行矩形挖槽。機(jī)床說明書上介紹的G37.1的功能是“棋盤孔循環(huán)”,即鉆削若干行、若干列的點(diǎn)陣孔。格式是G37.1X_Y_I_P_J_K_(x、Y:初始位置,I:列間距,P:列數(shù),J:行間距,K:行數(shù))。
例如,要用j116mm的立銑刀加工圖3所示60mm×60mm深10mm的正方形凹槽,工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在工件上表面中心。事先在(-21,-21)處預(yù)鉆好下刀孔。半徑補(bǔ)償量D1=8。
G54G90GOX-21Y-2l S1000M321 GlZ-10F100 G37.1 X-21 Y-21 142 J6 P2 K8 G41D1X-30 Y-30 X30 Y30 X-30 Y20 G40X-10 G0Z100M5 M30 %
使用G37.1挖槽時(shí),x、y是左下角的刀具中心坐標(biāo)。必須根據(jù)銑刀半徑及預(yù)留的余量算好刀具中心位置,在G37.1中是不能使用半徑補(bǔ)償?shù)摹#凳莤向挖槽長度(圖示槽寬減去刀具直徑和兩側(cè)余量),P值固定為2,而J值×(K值-1)則是y向挖槽長度。
3 銑削正弦曲線槽
銑削正弦曲線時(shí)通常會(huì)考慮把x設(shè)為變量,y作為變量的函數(shù)。但如果采用下述方法則編程非常簡單。
以圖4為例,該曲線槽的中心線是正弦曲線,周期為31.416,振幅為10,在工件上有1.5個(gè)周期。編程時(shí),可把此正弦曲線看作軸線平行于X軸的空間螺旋線在XY平面上的投影;加工時(shí),利用機(jī)床的“z軸鎖住”功能使z軸參與運(yùn)算而不運(yùn)動(dòng)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)在左邊中點(diǎn)以外的四分之一周期處(31.416/4=7.854)。程序如下:
G54 G90 G0 X0 Y0 S1000 M3 Z-7 M0(這一行不能省去) G19 G2 X62.832 J5 P2 F200 M30 %
程序運(yùn)行到MO時(shí),機(jī)床處在暫停狀態(tài)。此時(shí)操作者按下“z軸鎖住”鍵,再按“循環(huán)啟動(dòng)”鍵讓程序繼續(xù)執(zhí)行。由于z軸不再運(yùn)動(dòng),機(jī)床便在XY平面內(nèi)插補(bǔ)出正弦曲線。程序執(zhí)行完后,按滅“z軸鎖住”鍵,手動(dòng)將z軸升起直到離開工件上表面(實(shí)際加工時(shí)必須先用Φ5mm的銑刀粗銑,再用Φ6mm的銑刀精銑至少兩遍,否則由于讓刀現(xiàn)象會(huì)把槽銑寬而無法使用)。
4 邏輯型變量用作數(shù)據(jù)
邏輯型(也稱作布爾型)變量表示“真”和“假”。計(jì)算機(jī)中用1表示“真”,0表示“假”。對(duì)兩個(gè)數(shù)進(jìn)行等于、大于、小于的比較后將得到布爾值。在數(shù)控編程中,布爾值同樣可以作為數(shù)據(jù)參與運(yùn)算,從而可以簡化程序。
例如,銑削如圖5所示內(nèi)腔側(cè)壁。毛坯采用鑄件,單邊有2mm左右余量(俯視圖中以雙點(diǎn)劃線表示)。分層銑削,每次在z方向進(jìn)5mm。工件原點(diǎn)在上表面左上角。
G0G54G90X65Y-30 S1000M3210F200D1 #l=5 WHILE[#1LE50]D01 G0Z-#l GlG41Y-8 X30 G[#1 LE 25]*2+1 Y-52 R22 X90 Y-8 X65 G40GOY-30 #1=#1+5 ENDl G0Z150M5 M30 %
程序中G[#1LE25]*2+1 Y一52 R22一句的意思是如果深度沒有超過25mm,則走R22mm的圓弧,超過25mm則走直線。“#1LE25”表示判斷#1是否小于等于25mm。#1是z方向的深度,當(dāng)#1≤25時(shí),[#1LE25]的值是1(“真”),G后面的表達(dá)式[#1LE25]*2+1的值是3,這一行程序相當(dāng)于G3,即走圓弧;當(dāng)#1>25時(shí),[#1LE25]的值是o(“假”),G后面的表達(dá)式[}}1LE25]*2+1的值是1,這一行程序相當(dāng)于G1,即走直線。
5 利用補(bǔ)償量簡化編程
在手工編程時(shí),應(yīng)盡量避免計(jì)算切點(diǎn)的坐標(biāo)。因?yàn)榍悬c(diǎn)坐標(biāo)不僅計(jì)算量大,而且不利于在機(jī)床上調(diào)整程序。在遇到非直角的圓弧過渡時(shí),盡可能地使用數(shù)控系統(tǒng)的倒圓角功能,并配合半徑補(bǔ)償功能,以簡化程序。
例如,要銑削如圖6所示的凸臺(tái),為了避免計(jì)算各切點(diǎn)坐標(biāo),可按中心線編制程序再進(jìn)行偏移,編程就很方便了。工件原點(diǎn)在左上角。
G54 GO G90 X40 Y-6 S800 M3 ZO G1 G41 D1 X16 F150 Y[-48+12.5/TAN[30]],R13 G39 Y-48 G91 X12.5 X-12.5Y[12.5/TAN[30]],R13 G39 G90 Y-16 Y-17 G40 X40 GO Z100M5 M30 %
需注意,補(bǔ)償量D1的值不是刀具的半徑!而是銑刀半徑與要銑出的形狀的寬度的一半的和。例如,用Φ10mm的立銑刀,則D1的值是5+8=13(mm)。如果用jΦ8mm的立銑刀,則D1的值是4+8=12(mm)。程序中G39的作用是拐角處補(bǔ)償成圓弧。
以上各程序所舉的例子均是生產(chǎn)中的零件(或零件的一部分)。程序雖然是在三菱系統(tǒng)數(shù)控銑床上運(yùn)行的,但這種編程思路對(duì)于其他數(shù)控系統(tǒng)也有一定的借鑒意義。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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