數(shù)控銑床加工中心加工技術(shù)（第二版）課件 4-3 端蓋零件加工

任務(wù)3端蓋零件加工1．了解子程序的概念及運用。2．掌握采用子程序編程的方法。3．掌握坐標(biāo)平移基本指令。4．掌握采用坐標(biāo)平移指令編程的方法。通過完成任務(wù)，掌握以下知識和技能。任務(wù)3端蓋零件加工1．了解子程序的概念及運用。2．掌握采用子程序編程的方法。3．掌握坐標(biāo)平移基本指令。4．掌握采用坐標(biāo)平移指令編程的方法。選用合適的刀具和合理的銑削用量，在加工中心上完成該零件的加工。通過完成任務(wù)，掌握以下知識和技能。加工如下左圖所示零件，毛坯為50mm×48mm×10mm的45鋼，內(nèi)孔已加工完成，現(xiàn)以內(nèi)孔定位裝夾來加工外輪廓，在數(shù)控銑床上進行4件或多件加工，零件在夾具中的裝夾如下右圖所示，試編寫其數(shù)控銑加工程序。零件在夾具中的裝夾示意圖子程序及坐標(biāo)平移編程實例零件圖加工本例工件時，如果每個輪廓均采用單一的加工程序編程與加工，則基點換算困難，編寫和輸入程序容易出錯。如采用子程序并結(jié)合坐標(biāo)平移指令進行編程，則程序簡單明了。零件實體圖1.子程序的概念及編程方法機床的加工程序可以分為主程序和子程序兩種。所謂主程序是一個完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分。它和被加工零件或加工要求一一對應(yīng)，不同的零件或不同的加工要求，都有唯一的主程序。（1）子程序的定義在編制加工程序中，有時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個程序中都要使用它。這個典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨加以命名，這組程序段就稱為子程序。子程序一般都不可以作為獨立的加工程序使用，它只能通過調(diào)用，實現(xiàn)加工中的局部動作。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動返回到調(diào)用的程序中。為了進一步簡化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個子程序，這一功能稱為子程序的嵌套。（2）子程序的嵌套當(dāng)主程序調(diào)用子程序時，該子程序被認(rèn)為是一級子程序，系統(tǒng)不同，其子程序的嵌套級數(shù)也不相同。一般情況下，在FANUC0系統(tǒng)中，子程序可以嵌套4級，如下圖所示。子程序嵌套在FANUC系統(tǒng)中，子程序和主程序并無本質(zhì)區(qū)別。子程序和主程序在程序號及程序內(nèi)容方面基本相同，但結(jié)束標(biāo)記不同。主程序用M02或M30表示主程序結(jié)束，而子程序則用M99表示子程序結(jié)束，并實現(xiàn)自動返回主程序功能。如下子程序格式所示：（3）子程序的格式O0100；G91G01Z-2.0；…G91G28Z0；M99；

對于子程序結(jié)束指令M99，不一定要單獨書寫一行，如上面程序中最后兩行寫成“G91G28Z0M99；”也是允許的。在FANUC系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過輔助功能代碼M98指令進行，且在調(diào)用格式中將子程序的程序號地址改為P，其常用的子程序調(diào)用格式有兩種。（4）子程序的調(diào)用格式一M98P××××L××××；例1M98P100L5；例2M98P100；格式二M98P××××××××；例3M98P50010；例4M98P510；

地址P后面的八位數(shù)字中，前四位表示調(diào)用次數(shù)，后四位表示子程序序號，采用此種調(diào)用格式時，調(diào)用次數(shù)前的0可以省略不寫，但子程序號前的0不可省略。如例3表示調(diào)用子程序O10五次，而例4則表示調(diào)用子程序O510一次。子程序的執(zhí)行過程如下程序所示主程序：O0001；子程序：N10…；O0100；N20M98P0100；…N30…；M99；……O0200；N60M98P0200L2；……M99；N100M30；1）同平面內(nèi)多個相同輪廓形狀工件的加工在一次裝夾中，若要完成多個相同輪廓形狀工件的加工，編程時只編寫一個輪廓形狀的加工程序，然后用主程序來調(diào)用子程序。如下例題所示。（5）子程序的應(yīng)用例1加工如圖所示六個相同外形輪廓，試采用子程序編程方式編寫其數(shù)控銑加工程序。子程序加工相同輪廓O0020；（主程序）G90G94G21G40G17G54； G91G28Z0； M03S800； G90G00X－48.0Y－40.0； Z10.0M08

； G01Z－5.0F100； M98P201L6； （調(diào)用子程序6次）G00Z50.0； M05M09； M30； O0201；（子程序）G91G41G01X5.0D01； （在子程序中編寫刀具半徑補償）Y60.0； G02X6.0R3.0； G01Y－40.0； G02X－6.0R3.0； G40G01X－5.0Y－20.0； （刀具半徑補償不能被分支）G01X16.0； （移動到下一個輪廓起點）M99；2）實現(xiàn)零件的分層切削當(dāng)零件在Z方向上的總銑削深度比較大時，需采用分層切削方式進行加工。實際編程時先編寫該輪廓加工的刀具軌跡子程序，然后通過子程序調(diào)用方式來實現(xiàn)分層切削。

例2加工如下圖所示零件凸臺外形輪廓，Z向每次切深為5mm，試編寫其數(shù)控銑加工程序。Z向分層切削子程序?qū)嵗齇0080；（主程序）G90G94G21G40G17G54；G91G28Z0；M03S600；G90G00X－40.0Y－40.0；Z20.0M08；G01Z0F100；（刀具Z向定位）M98P10L3；（調(diào)用子程序三次）G90G00Z50.0M09；M30；O10；（子程序）G91G01Z－5.0；（增量進給5mm）G90G41G01X－20.0D01；（注意模式的轉(zhuǎn)換）Y14.0；G02X－14.0Y20.0R6.0；G01X14.0；G02X20.0Y14.0R6.0；G01Y－14.0；G02X14.0Y－20.0R6.0；G01X－14.0；G02X－20.0Y－14.0R6.0；G40G01X－40.0Y－40.0；M99；3）實現(xiàn)程序的優(yōu)化加工中心的程序往往包含有許多獨立的工序，為了優(yōu)化加工順序，通常將每一個獨立的工序編寫成一個子程序，主程序只有換刀和調(diào)用子程序的命令，從而實現(xiàn)優(yōu)化程序的目的。1）注意主、子程序間模式代碼的變換例題2中，子程序的起始行用了G91模式，從而避免了重復(fù)執(zhí)行子程序過程中刀具在同一深度進行加工。但需要注意及時進行G90與G91模式的變換。（6）使用子程序的注意事項O1；（主程序）O2；（子程序）G90G54（G90模式）；G91…；M98P2；…

…；G91…（G91模式）M99；

…；G90…（G90模式）…；M30；O1；（主程序）O2；(子程序)G91…；…；G41…；M99；M98P2；G40…；M30；2）在半徑補償模式中的程序不能被分支

在以上程序中，刀具半徑補償模式在主程序及子程序中被分支執(zhí)行，在編程過程中應(yīng)盡量避免編寫這種形式的程序。在有些系統(tǒng)中如出現(xiàn)此種刀具半徑補償被分支執(zhí)行的程序，在程序執(zhí)行過程中還可能出現(xiàn)系統(tǒng)報警。正確的書寫格式如下：O1；（主程序）O2；(子程序)G91…；G41…；

…；…；

M98P2；G40…；

M30；M99；

在數(shù)控編程中，為了方便編程，有時要給程序選擇一個新的參考，通常是將工件坐標(biāo)系偏移一個距離。在FANUC系統(tǒng)中，通過指令G52來實現(xiàn)，其指令格式如下：2.局部坐標(biāo)系（坐標(biāo)平移）G52X

Y

Z

；

G52X0Y0Z0；G52：設(shè)定局部坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的參考基準(zhǔn)是當(dāng)前設(shè)定的有效工件坐標(biāo)系原點，即使用G54～G59設(shè)定的工件坐標(biāo)系。X

Y

Z

：局部坐標(biāo)系的原點在原工作坐標(biāo)系中的位置，該值用絕對坐標(biāo)值加以指定。G52X0Y0Z0：取消局部坐標(biāo)系，其實質(zhì)是將局部坐標(biāo)系仍設(shè)定在原工件坐標(biāo)系原點處。例G54；G52X20.0Y10.0；

上例表示設(shè)定一個新的工件坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系位于原工件坐標(biāo)系XY平面的（20.0，10.0）位置，如圖所示。設(shè)定局部坐標(biāo)系1.加工準(zhǔn)備（1）選擇數(shù)控機床本任務(wù)選用的機床為TH7650型FANUC0i系統(tǒng)加工中心。（2）選擇刀具及切削用量

選擇φ16mm的高速鋼立銑刀加工周邊輪廓。切削用量推薦值如下：切削速度n=500～600r/min；進給速度取f=100～200mm/min；背吃刀量的取值稍大于零件毛坯高度，取ap=10mm。2.編寫加工程序

（1）設(shè)計加工路線

編寫本例周邊輪廓的加工程序時，應(yīng)注意切入方式的合理選擇，此處選擇輪廓左側(cè)直線的延長線切入。另外還應(yīng)注意刀具軌跡的合理規(guī)劃，防止刀具移動過程中與其他輪廓發(fā)生干涉。

采用CAD軟件進行基點坐標(biāo)分析，得出圖中部分基點坐標(biāo)如下：1點（－24.07，17.0）2點（－20.49，－13.42）3點（－18.62，－11.55）4點（－17.15，－5.48）5點（－20.31，－22.08）（2）編制加工程序本例工件的加工中心加工程序見下表。子程序編程實例參考程序刀具φ16mm立銑刀程序段號加工程序程序說明O0082；主程序N10G90G94G21G40G17G54；程序初始化N20G91G28Z0；Z向回參考點N30M03S600；主軸正轉(zhuǎn)N40G90G00X0Y0；刀具在XY平面中快速定位N50Z10.0M08；刀具Z向快速定位，切削液開N60M98P100；調(diào)用子程序加工第一個輪廓N70G52X70.0Y0；調(diào)用子程序加工第二個輪廓N80M98P100；（轉(zhuǎn)下頁）N90G52X0Y70.0；調(diào)用子程序加工第三個輪廓N100M98P100；N110G52X70.0Y70.0；調(diào)用子程序加工第四個輪廓N120M98P100；N130G52X0Y0；取消坐標(biāo)平移N140G90G00Z100.0M09；程序結(jié)束N150M30；O100；加工輪廓子程序N10G00X－35.0Y－40.0；刀具定位N20G01Z－9.0；N30G41G01X－24.07Y－17.0D01；在子程序中建立刀補（轉(zhuǎn)下頁）N40X－18.62Y－11.55；加工單個輪廓N50G03X－17.15Y－5.48R6.0；N60G02X17.15Y－5.48R－18.0；N70G03X18.62Y－1