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        基于G10指令零件倒圓角與斜角宏程序編程探究

        2011-02-26 10:51:46李軍
        裝備制造技術(shù) 2011年12期

        李軍

        (江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城生物工程分院,江蘇 鹽城 224051)

        用數(shù)控銑削加工錐大類零件時,通常采用銑刀進(jìn)行分層切削,擬合成形。在加工過程中,刀具的中心軌跡和零件輪廓之間的相對位置不斷變化,倒角與倒圓的輪廓滿足分層切削的特點(diǎn)。本文以具體零件為例,詳細(xì)分析其形狀特點(diǎn),將刀具軌跡與加工輪廓之間的不重合用變量補(bǔ)償G10指令表示,將輪廓并進(jìn)刀具路徑,運(yùn)用宏程序生成數(shù)控程序,為有關(guān)零件數(shù)控編程提供了有效的解決辦法。

        1 可編程參數(shù)輸入指令G10的編程格式

        G10 L12 P R D的幾何補(bǔ)償值編程格式

        P:刀具補(bǔ)償號,

        R:絕對值指令(G90)方式時的刀具補(bǔ)償量;

        增量值指令(G91)方式時的刀具補(bǔ)償值為該值與指定的刀具補(bǔ)償號內(nèi)的值相加之和(刀具補(bǔ)償值)。

        使用G10指令,通過編程的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定,變更刀具補(bǔ)償值,使刀具運(yùn)動的每一層輪廓軌跡符合緯圓的基本規(guī)律,倒角與倒圓就是應(yīng)用這樣的方法進(jìn)行編程與加工的。

        2 倒圓程序舉例

        加工如圖1所示的工件,在內(nèi)孔上加工R 4 mm的倒圓。

        2.1 工藝分析

        (1)要求加工內(nèi)孔倒圓R 4 mm,內(nèi)孔Φ 60 mm已加工好。零件的裝夾采用平口鉗裝夾。針對圖紙要求,給出加工方案一為用立銑刀銑內(nèi)倒圓角面;方案二為用球刀銑內(nèi)倒圓角面。

        圖1 加工工件示意圖

        (2)刀具選擇。

        方案一為用立銑刀Φ 16 mm;

        方案二為用球銑刀Φ 10 mm。

        2.2 參考程序

        (1)方案一(如圖2所示)。

        圖2 加工方案一圖示

        圖中,

        #1為角度變量;

        #2為倒圓角半徑;

        #3為刀具半徑;

        #4=#2*[1–cos[#1]]為刀具切削刀尖到上表面的距離;

        #5=#3–#2*[1–sin[#1]]為刀具中心線到已加工側(cè)輪廓的距離。

        O1001(立銑刀ф16倒角)

        N10 G54 G90 G17 G40

        N20 G00 Z100

        N30 M03 S800

        N40 G00X0Y0

        N50 G00Z5

        N60 G01 Z0 F80

        N70#1=0(角度變量)

        N80#2=4(倒圓半徑)

        N90#3=8(刀具半徑)

        N110 WHILE[#1LE90]DO1

        N120#4=#2*[1-cos[#1]]

        N130#5=#3-#2*[1-sin[#1]]

        N140 G01Z[-#4]F60

        N150 G10 L12 P1 R#5

        N160 G90 G41 G1 D01 X30 Y0 F50

        N170 G02X30Y0I-30J0F120

        N180 G40 G1 X0 Y0

        N190#1=#1+0.1

        N200 END1

        N210 G00Z150

        N220 X0Y0

        N230 M05

        N240 M30

        (2)方案二(如圖3所示)。

        圖3 加工方案二圖示

        圖中,

        #1為角度變量;

        #2為倒圓角半徑;

        #3為刀具半徑;

        #4=[#2+#3]*[1–cos[#1]]為球銑刀刀位點(diǎn)到上表面的距離;

        #5=[#3+#2]*sin[#1]–#2為球銑刀刀位點(diǎn)到已加工側(cè)輪廓的距離。

        O1002(球銑刀準(zhǔn)10倒角)

        N10 G54 G90 G17 G40

        N20 G00 Z100

        N30 M03 S500

        N40 G00X0Y0

        N50 G00Z5

        N60 G01 Z0 F80

        N70#1=0(角度變量)

        N80#2=4(倒圓半徑)

        N90#3=5(刀具半徑)

        N110 WHILE[#1LE90]DO1

        N120#4=#2*[1-cos[#1]]

        N130#5=#3-#2*[1-sin[#1]]

        N140 G01Z[-#4]F60

        N150 G10 L12 P1 R#5

        N160 G90 G41 G1 D01 X30 Y0 F50

        N170 G02X30Y0I-30J0F120

        N180 G40 G1 X0 Y0

        N190#1=#1+0.1

        N200 END1

        N210 G00Z150

        N220 X0Y0

        N230 M05

        N240 M30

        3 倒角程序舉例

        加工如圖4所示,在內(nèi)孔上加工C5 mm的倒斜角。

        圖4 加工倒斜角圖示

        3.1 工藝分析

        (1)要求加工內(nèi)孔倒斜角C 5 mm,內(nèi)孔Φ 60mm已加工好。零件的裝夾采用平口鉗裝夾。針對圖紙要求,給出加工方案一為用立銑刀銑內(nèi)倒斜角面;方案二為用球刀銑內(nèi)倒斜角面。

        (2)刀具選擇。

        方案一為用立銑刀Φ 16 mm;

        方案二為用球銑刀Φ 10 mm。

        3.2 參考程序

        (1)方案一(如圖5所示)。

        圖5 加工方案一圖示

        圖中,

        #1為深度變量;

        #2為倒斜角角度;

        #3為刀具半徑;

        #6為倒角的高度;

        #4=#1為立銑刀刀尖到上表面的距離;

        #5=#3–[#6–#1]*tan[#2]為立銑刀中心線到已加工側(cè)輪廓的距離。

        O2001(立銑刀準(zhǔn)16倒角)

        N10 G54 G90 G17 G40

        N20 G00 Z100

        N30 M03 S500

        N40G00X0Y0

        N50 G00Z5

        N60 G01 Z0 F80

        N70#1=0(深度變量)

        N80#2=45(倒角角度)

        N90#3=5(刀具半徑)

        N100#6=5(倒角高度)

        N110 WHILE[#1LE#6]DO1

        N120#4=#1

        N130#5=#3-[#6-#1]*TAN[#2]

        N140 G01Z[-#4]F60

        N150 G10 L12 P2 R#5

        N160 G90 G41 G1 D02 X30 Y0 F50

        N170 G02X30Y0I-30J0F120

        N180 G40 G1 X0 Y0

        N190#1=#1+0.1

        N200 END1

        N210 G00Z150

        N220 X0Y0

        N230 M05

        N240 M30

        (2)方案二(如圖6所示)。

        圖6 加工方案二圖示

        圖中,

        #1為深度變量;

        #2為倒斜角角度;

        #3為刀具半徑;

        #6為倒角的高度;

        #4=#1+#3*[1–sin[#2]]為球銑刀刀位點(diǎn)到上表面的距離;

        #5=#3*cos[#2]– [#6–#1]*tan[#2]為球銑刀刀位點(diǎn)到已加工側(cè)輪廓的距離。

        O2002(球銑刀準(zhǔn)10倒角)

        N10 G54 G90 G17 G40

        N20 G00 Z100

        N30 M03 S500

        N40 G00X0Y0

        N50 G00Z5

        N60 G01 Z0 F80

        N70#1=0(深度變量)

        N80#2=45(倒角角度)

        N90#3=5(刀具半徑)

        N100#6=5(倒角高度)

        N110 WHILE[#1LE#6]DO1

        N120#4=#1+#3*[1-SIN[#2]]

        N130#5=#3*COS[#2]-[#6-#1]*TAN[#2]

        N140 G01Z[-#4]F60

        N150 G10 L12 P2 R#5

        N160 G90 G41 G01 D02 X30 Y0 F50

        N170 G02X30Y0I-30J0F120

        N180 G40 G1 X0 Y0

        N190#1=#1+0.1

        N200 END1

        N210 G00Z150

        N220 X0Y0

        N230 M05

        N240 M30

        4 結(jié)束語

        G10指令在數(shù)控加工宏程序編程領(lǐng)域,具有獨(dú)特的用途,特別在需要分層加工各個場合,體現(xiàn)了很大的作用。

        [1]李云龍.數(shù)控加工實(shí)例精解[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

        [2]北京發(fā)那科機(jī)電有限公司.FANUC Oi-MC操作說明書[K].北京:北京發(fā)那科機(jī)電有限公司,2009.

        [3]陳海舟.數(shù)控銑削加工宏程序及應(yīng)用實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

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