《數(shù)控編程與加工訓(xùn)練教程》課件項(xiàng)目14 槽類零件的編程與加工

項(xiàng)目14槽類零件的編程與加工技能要求1.掌握FANUC0iMate數(shù)控系統(tǒng)的編程指令G00、G01、G17、G18、G19、G02、G03、G43、G44、G49的編程格式及應(yīng)用。2.了解數(shù)控銑床加工槽類零件的特點(diǎn)，并能夠正確地對零件進(jìn)行數(shù)控銑削工藝分析。3.通過對槽類零件的加工，掌握數(shù)控銑床加工零件的工藝編制方法。4.通過對槽類零件的加工，掌握數(shù)控銑床的編程方法。典型案例

典型案例：在FANUC0iMate數(shù)控銑床上加工如圖14-1所示零件，設(shè)毛坯是70×70×10mm的板料，且四個(gè)側(cè)面和上下表面已加工，材料為45鋼。圖14-1典型案例零件圖

一、插補(bǔ)平面選擇G17、G18、G19知識(shí)學(xué)習(xí)功能：該組指令用于選擇直線、圓弧插補(bǔ)的平面。G17選擇XY平面，G18選擇XZ平面，G19選擇YZ平面如圖13-6所示。對于數(shù)控銑床和加工中心鏜銑床，通常都是在XY坐標(biāo)平面內(nèi)進(jìn)行輪廓加工。該組指令為模態(tài)指令，一般系統(tǒng)初始狀態(tài)為G17狀態(tài)。故G17可省略。圖14-2插補(bǔ)平面選擇

例如，圖14-3所示為半徑等于50mm的球面，其球心位于坐標(biāo)原點(diǎn)O。編寫刀具中心軌跡A→B、B→C、C→A的圓弧插補(bǔ)和插補(bǔ)平面選擇程序，則加工程序見表14-1。程序說明N010G54G21G40G49G90；建立工件坐標(biāo)系N020G00X50.0Y0；快速到達(dá)起刀點(diǎn)N030M03S800；主軸正轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速為800r/mmN040G17G90G03X0Y50.0I-50.0J0；選擇在XY平面內(nèi)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N050G19G91G03Y-50.0Z50.0J-50.0K0；選擇在YZ平面平面內(nèi)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N060G18G90G03X50.0Z0R50.0；選擇在XZ平面平面內(nèi)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N070

M30；程序結(jié)束表14-1用插補(bǔ)平面選擇編寫的數(shù)控加工程序二、螺旋線插補(bǔ)指令G02、G03功能:在圓弧插補(bǔ)時(shí),垂直插補(bǔ)平面的直線軸同步運(yùn)動(dòng),構(gòu)成螺旋線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),如圖14-4所示。G02、G03分別表示順時(shí)針、逆時(shí)針螺旋線插補(bǔ),判斷方向的方法同圓弧插補(bǔ)。格式：XY平面螺旋線：G17G02（G03）X

Y

I

J

Z

K

F

ZX平面圓弧螺旋線：G18G02（G03）X

Z

I

K

Y

J

F

YZ平面圓弧螺旋線：G19G02（G03）Y

Z

J

K

X

I

F圖14-4螺旋線切削

說明：以G17為例：（1）X、Y、Z是螺旋線的終點(diǎn)坐標(biāo)。（2）I、J是圓心在X、Y平面上,是相對螺旋線起點(diǎn)的增量坐標(biāo)。（3）K是螺旋線的導(dǎo)程,為正值。

例如，如圖14-5所示，刀具從起始點(diǎn)開始沿圓弧段1)和圓弧段2)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，通過R的正、負(fù)值可到不達(dá)同一位置，編寫G02、G03的程序，則加工程序見表14-2。程序說明N010G54G90G40G49G17；建立工件坐標(biāo)系N020M03S800；主軸正轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速為800r/mmN030G00X30.0Y-50.0Z0；快速達(dá)到下刀點(diǎn)N040G01Y0F50；直線插補(bǔ)N050G03X0Y30.0R30.0Z10.0；逆時(shí)針螺旋線圓弧插補(bǔ)N060G00Z30.0；刀具移至退刀點(diǎn)N070X30.0Y-50.0；

N080M30；程序結(jié)束表14-2用螺旋線圓弧插補(bǔ)編寫的數(shù)控加工程序三、刀具長度補(bǔ)償指令G43、G44、G49指令：G43建立刀具長度正補(bǔ)償

G44建立刀具長度負(fù)補(bǔ)償

G49取消刀具長度補(bǔ)償格式：說明：以G17為例（1）Z為補(bǔ)償軸的終點(diǎn)坐標(biāo)，H為長度補(bǔ)償偏置號(hào)。調(diào)用G43時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)將程序中Z坐標(biāo)值自動(dòng)加上H代碼所指定的偏移量；在調(diào)用G44時(shí)，自動(dòng)減去H代碼指定的偏移量。實(shí)際應(yīng)用中，常使用G43長度補(bǔ)償，只有在特殊情況下才使用G44指令；執(zhí)行G43時(shí)：Z實(shí)際值=Z指令值+（H××）；執(zhí)行G44時(shí)：Z實(shí)際值=Z指令值?（H××）；（H××）是指編號(hào)為××寄存器中的補(bǔ)償值，H00～H99；（2）刀具長度正補(bǔ)償即刀具實(shí)際位移量小于指令給定位移量時(shí),為刀具長度正補(bǔ)償;反之則為刀具長度負(fù)補(bǔ)償。（3）G43和G44為模態(tài)指令。刀具長度補(bǔ)償量（補(bǔ)償值）的確定

1)第一種方法如圖所示：事先通過機(jī)外對刀法測量出刀具長度,如圖14-7中所示H01和H02，作為刀具長度補(bǔ)償值(該值應(yīng)為正)，輸入到對應(yīng)的刀具補(bǔ)償參數(shù)中，此時(shí)，工件坐標(biāo)系(G54)中Z值的偏置值應(yīng)設(shè)定為工件原點(diǎn)相對機(jī)床原點(diǎn)的Z向坐標(biāo)值(該值為負(fù))。

2)第二種方法如圖14-8所示：將工件坐標(biāo)系(G54)中Z值的偏置值設(shè)定為零，即Z向的工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合，通過機(jī)內(nèi)對刀測量出刀具Z軸返回機(jī)床原點(diǎn)時(shí)刀位點(diǎn)相對工件基準(zhǔn)面的距離(圖中H01、H02均為負(fù)值)作為每把刀具長度補(bǔ)償值。

3)第三種方法如圖14-9所示：將其中一把刀具作為基準(zhǔn)刀，其長度補(bǔ)償值為零，其他刀具的長度補(bǔ)償值為與基準(zhǔn)刀的長度差值(可通過機(jī)外或機(jī)內(nèi)對刀的方法測量)。此時(shí)應(yīng)先通過機(jī)內(nèi)對刀法測量出基準(zhǔn)刀在z軸返回機(jī)床原點(diǎn)時(shí)刀位點(diǎn)相對工件基準(zhǔn)面的距離，并輸入到工件坐標(biāo)系(C54)中Z值的偏置參數(shù)中。

例如，如圖14-10所示的三條槽，槽深均為2mm，試用刀具補(bǔ)償指令編程。選擇?8銑刀為1號(hào)，刀補(bǔ)設(shè)為0，?6銑刀為2號(hào)，刀補(bǔ)設(shè)為2mm，則加工程序見表14-3。表14-3用刀具長度補(bǔ)償編寫的數(shù)控加工程序程序說明O1000;程序名N0020

G54

G90G17；建立工件坐標(biāo)系等指令N0030

T01

M06;換01號(hào)刀N0040

S1200M03；主軸正轉(zhuǎn)1200r/minN0050

G43

G00H01Z100.0；

建立1號(hào)刀具長度補(bǔ)償，N0060

G00X20.0Y20.0；01號(hào)刀至下刀點(diǎn)N0070

Z5.0；

N0080

G01

Z-2.0F100；刀具Z向至槽底N0090X80.0；

N0100

G00

Z100.0；刀具上提100mmN0110G49;

N0120

M06T02；換02號(hào)刀N0140

S1500M03；主軸正轉(zhuǎn)1500r/minN0150

G43

G00H02Z100.0；建立2號(hào)刀具長度補(bǔ)償N0160

X20.0Y40.0；02號(hào)刀至下刀點(diǎn)N0170G01Z-2.0F100；Z向進(jìn)刀至槽底N0180

X80.0；X向進(jìn)給槽長N0190

G00

Z5.0；

N0200

X20.0Y60.0；刀具移至下刀點(diǎn)N0210

G01

Z-2.0F100；Z向進(jìn)刀至槽底N0220

X80.0；X向進(jìn)給槽長N0230

G00

Z100.0；

N0240

X0Y0；刀具移至退刀點(diǎn)N0250

G49；取消刀具補(bǔ)償N0260

M05;

N0270

M30；程序結(jié)束典型案例實(shí)施2．刀具與切削用量選擇

1．零件工藝分析

3．參考程序

工件在加工時(shí)需采用一次裝夾方式，采用平口虎鉗夾緊的裝夾方式。通過圖紙分析，確定工件S型槽加工部分，并保證槽深和槽寬的尺寸。如圖14-11所示，加工工件時(shí)使用O為坐標(biāo)原點(diǎn)。

圖14-11編程原點(diǎn)示意圖1．零件工藝分析尺寸計(jì)算銑S型槽在X正方向上的銑削起點(diǎn)坐標(biāo)尺寸=15；銑S型槽在Y正方向上的銑削起點(diǎn)坐標(biāo)尺寸=15+10=25；銑S型槽在X正方向上的銑削終點(diǎn)坐標(biāo)尺寸=15+40=55；銑S型槽在Y正方向上的銑削終點(diǎn)坐標(biāo)尺寸=15+40–10=45；2.刀具與切削用量選擇表14-4刀具選擇表產(chǎn)品名稱或代號(hào)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)樣件零件名稱S型槽零件零件圖號(hào)14-1序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量加工表面刀具半徑R／mm刀具補(bǔ)償號(hào)備注1T01鍵槽銑刀1粗銑S型槽301

2T02鍵槽銑刀1精銑S型槽302

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁第1頁表14-5工藝卡片單位名稱××××××產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)樣件S型槽零件14-1工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)場地001O1400精密虎鉗數(shù)控銑床XD－40AFANUC

0iMate數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心機(jī)房、車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給量f

(mm/min)背吃刀量mm備注01粗銑S型槽T01Φ66001001.8

02精銑S型槽T02Φ6800600.2

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁第1頁3．程序編制

表14-6工件S型槽加工程序程序說明O1400；工件S型槽加工程序名N2G15G40G49G50G69G80；安全模式：取消指令N4G17G21G54G90G94；建立工件坐標(biāo)系等指令N6T01;選擇1號(hào)刀N8M06;機(jī)械手旋轉(zhuǎn)換刀裝刀N10M03S600；主軸轉(zhuǎn)數(shù)為600r/min，主軸正轉(zhuǎn)N12G00G43

H01

Z100.0M08；建立T01刀具長度補(bǔ)償N14

X15.0

Y25.0；快速移動(dòng)到下刀點(diǎn)的上方N16Z5.0；冷卻液打開N18G01Z-1.8F100；粗銑S型槽——?6鍵槽銑刀T01N20G03

X25.0

Y15.0

R10.0；逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N22G01

X45.0；直線插補(bǔ)N24G03

X45.0Y35.0R10.0；逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N26G01

X25.0；直線插補(bǔ)N28G02

X25.0

Y55.0R10.0；順時(shí)針圓弧插補(bǔ)N30G01

X45.0；直線插補(bǔ)N32G02

X55.0Y45.0R10.0；順時(shí)針圓弧插補(bǔ)N34G00

Z100.0；快速退刀N36G49;取消刀具長度補(bǔ)償N38T02;選擇2號(hào)刀N40M06;機(jī)械手旋轉(zhuǎn)換刀裝刀N42M03S800；主軸轉(zhuǎn)數(shù)為800r/min，主軸正轉(zhuǎn)N44G00G43

H02Z100.0M08；建立T02刀具長度補(bǔ)償N46

X15.0

Y25.0；快速移動(dòng)到下刀點(diǎn)的上方N48Z5.0;

N50G01Z-2.0F60；精銑S型槽——?6鍵槽銑刀T02N52G03

X25.0

Y15.0

R10.0；逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N54G01

X45.0；直線插補(bǔ)N56G03

X45.0

Y35.0R10.0；逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)N58G01

X25.0；直線插補(bǔ)N60G02

X25.0

Y55.0R10.0；順時(shí)針圓弧插補(bǔ)N62