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        系列零件多件聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的參數(shù)化編程

        2016-09-01 00:55:58陳兆祥黃成元
        中國(guó)設(shè)備工程 2016年7期
        關(guān)鍵詞:噴器閘板圓弧

        陳兆祥,黃成元

        (江蘇濱盛石化機(jī)械有限公司,江蘇 濱海 224500)

        系列零件多件聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的參數(shù)化編程

        陳兆祥,黃成元

        (江蘇濱盛石化機(jī)械有限公司,江蘇 濱海 224500)

        本文介紹了運(yùn)用變量控制坐標(biāo)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)系列零件多件聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工時(shí),進(jìn)行參數(shù)化編程的方法。該方法極大地減輕了編程工作量,避免了編寫(xiě)、調(diào)用程序的錯(cuò)誤,特別適用于系列零件中小批量的數(shù)控加工。

        系列零件;多件聯(lián)動(dòng)加工;參數(shù)化編程;變量;坐標(biāo)系

        我單位實(shí)習(xí)工廠日前接到一批防噴器閘板加工業(yè)務(wù),經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐,我們決定應(yīng)用手工參數(shù)編程。防噴器是油井采油機(jī)械中不可缺少的井口安全密封裝置,其種類(lèi)多樣,其中閘板防噴器已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。主要零件閘板(圖1)的各系列結(jié)構(gòu)一致,尺寸呈系列化,材料為35CrMo調(diào)質(zhì),精度不算高。兩端2-R40半圓、用于安裝調(diào)節(jié)絲杠的R8丁字槽、用于安裝前密封膠芯的35寬槽以及用于安裝頂密封膠芯的20寬(R10)直槽和16寬(R120-R104)圓弧槽均需在立式數(shù)控銑床上加工。編程時(shí)根據(jù)零件的系列化特點(diǎn),利用用戶(hù)變量實(shí)現(xiàn)系列零件參數(shù)化一體編程。該系列零件為中小批量生產(chǎn),可運(yùn)用強(qiáng)磁吸盤(pán)多件一起裝夾(圖2),聯(lián)動(dòng)加工。為此筆者考慮在數(shù)控編程時(shí)用變量控制坐標(biāo)系變換,只編寫(xiě)一個(gè)零件程序應(yīng)用于多件加工。

        圖1 防噴器閘板零件圖

        1 工序安排

        該零件在加工中共有六道工序,具體安排如表1。

        圖2 加工零件安裝圖(多件聯(lián)動(dòng)加工坐標(biāo)系分布圖)

        下面以第5道工序“數(shù)控銑削二”中銑削2-20寬(R10)直槽、16寬(R120-R104)圓弧槽為例,說(shuō)明用變量控制坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)多件聯(lián)動(dòng)加工和利用用戶(hù)變量實(shí)現(xiàn)系列零件參數(shù)化一體編程的方法。因槽為安裝密封彈性橡膠所用,其寬的精度和粗糙度都要求不高,所以直接用D20和D16直柄銑刀進(jìn)行銑削。圖2為帶定位條的強(qiáng)磁吸盤(pán)裝夾多個(gè)工件示意圖。

        圖3 變量設(shè)定圖

        表1

        2 變量設(shè)定(圖3)

        #1=140/2 中心距一半

        #2=40 兩端圓半徑

        #3=112 16寬槽中心(120+104)/2

        #4=160/2 R10圓X坐標(biāo)

        #5=SQRT[#3*#3-#4*#4] R10圓Y坐標(biāo)

        #6=36 20寬直槽傾角

        #7=52 20寬直槽深度

        #8=68 16寬圓弧槽深度

        #10=10 D20刀

        (1)銑兩邊20寬直槽控制變量為:X向坐標(biāo)#14 和#4;Y向坐標(biāo)#15和#5;Z向坐標(biāo)#17。

        ①#14的求解計(jì)算式為:

        #14=#17-#2

        #14=SQRT[#2*#2-#14*#14]

        #14=#14+#1+[#10+1]*SIN[#6] 圖3 為變量設(shè)定圖。

        ②#15的求解計(jì)算式為:

        #15=#14-#4

        #15=#15/TAN[#6]

        #15=#5-#15

        (2)銑中間16寬圓弧槽控制變量為:X向坐標(biāo)±#4,Y向坐標(biāo)#5,Z向坐標(biāo)#18。

        (3)控制坐標(biāo)系變化的變量為#20。即使用G #20來(lái)控制坐標(biāo)系從G54變化到G59。

        3 程序編制(基于FANUC系統(tǒng))

        O1000 銑兩邊20寬直線(xiàn)槽主程序

        #1=140/2

        #2=40

        #3=112

        #4=160/2

        #5=SQRT[#3*#3-#4*#4]

        #6=36

        #7=52

        #10=10

        #20=53 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

        #21=59

        G90 G00 Z200 H01

        M03 S600

        M08

        N100 IF[#20 GE #21] GOTO200

        #20=#20+1

        G#20 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

        M98 P1001

        G51.1 X0

        M98 P1001

        G50.1 X0 M09

        G00 G49 Z200

        GOTO100

        N200 M30

        O1001 銑兩邊20寬直線(xiàn)槽子程序

        #17=2*#2

        G00 X-#4 Y#5

        Z[#17+2]

        N1 IF[#17 LE #7] GOTO2

        #17=#17-1 [2*#2—#7]應(yīng)為整數(shù)(被1整除)

        #14=#17-#2

        #14=SQRT[#2*#2-#14*#14]

        #14=#14+#1+[#10+1]*SIN[#6]

        #15=#14-#4

        #15=#15/TAN[#6]

        #15=#5-#15

        G00 X-#14 Y#15

        Z[#17+1]

        G01 Z#17 F100

        X-#4 Y#5 F400

        G00 Z[2*#2+2]

        GOTO1

        N2 G00 Z200

        M99

        O2000 銑中間16寬圓弧槽程序

        #1=140/2

        #3=112

        #4=160/2

        #5=SQRT[#3*#3-#4*#4]

        #8=68

        #20=53 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

        #21=59

        G90 G00 Z200 H02

        M03 S600

        M08

        N100 IF[#20 GE #21] GOTO200

        #20=#20+1

        G#20 G00 X-#4 Y#5

        #18=2*#2

        Z[#18+2]

        N1 [#18 LE #8] GOTO2

        #18=#18-1 [2*#2—#8]應(yīng)為偶數(shù)(被2整除)

        G1 Z#18 F100

        G2 X#4 Y#5 R#3 F400

        #18=#18-1 [2*#2—#8]應(yīng)為偶數(shù)(被2整除)

        G1 Z#18 F100

        G3 X-#4 Y#5 R#3 F400

        GOTO1

        N2 M09

        G00 G49 Z200

        GOTO100

        N200 M30

        4 結(jié)語(yǔ)

        系列零件多件聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的參數(shù)化一體編程極大地減輕了編程工作量,避免了編寫(xiě)、調(diào)用程序的錯(cuò)誤,特別適用系列零件中小批量的數(shù)控加工。強(qiáng)磁吸盤(pán)的使用減化了定位件,避免了夾緊件,提高了機(jī)床空間利用

        率,為多件聯(lián)動(dòng)加工提供了硬件條件。最終我們可根據(jù)刀具耐用度來(lái)確定到底多少工件可以一并聯(lián)動(dòng)加工??赡苡凶x者會(huì)問(wèn)FANUC系統(tǒng)只提供了G54~G59共6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工件坐標(biāo)系,那么如果工件數(shù)多于6個(gè)怎么辦呢?其實(shí)系統(tǒng)還提供了另外48個(gè)附加工件坐標(biāo)系,G54.1 P01~G54.1 P48。同樣我們可以用用戶(hù)變量來(lái)控制,如果控制變量仍為#20的話(huà),可以寫(xiě)成G54.1 P#20。

        TG61

        A

        1671-0711(2016)07(上)-0060-03

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