例题1子程序.doc

第4章 数控铣床编程与操作 4.6.1 子程序综合应用例题4-6-1用直径为20mm的立铣刀，加工如图4-6-1所示零件。要求每次最大切削深度不超过20mm。图4-6-1工艺分析零件厚度为40mm，根据加工要求，每次切削深度为20mm，分2次切削加工，在这两次切深过程中，刀具在XY平面上的运动轨迹完全一致，故把其切削过程编写成子程序，通过主程序两次调用该子程序完成零件的切削加工，中间两孔为已加工的工艺孔，设图示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点。加工程序程 序注 释O1000程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z300使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X-50 Y-50 S800 M03快速进给至X=-50，Y=-50，主轴正转，转速800r/minN030 G01 Z-20 F150Z轴工进至Z=-20，进给速度150mm/minN040 M98 P1010调用子程序O1010N050 Z-45 F300Z轴工进至Z=-45，进给速度300mm/minN060 M98 P1010调用子程序O1010N070 G00 X0 Y0 Z300快速进给至X=0，Y=0，Z=300 N100 M30 主程序结束O1010 子程序号N010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M08 切削液开，直线插补至X=-30，Y=0，刀具半径右补偿H02=10mmN020 X100直线插补至X=100，Y=0N030 G02 X300 R100顺圆插补至X=300，Y=0N040 G01 X400直线插补至X=400，Y=0N050 Y300 直线插补至X=400，Y=300N060 G03 X0 R200逆圆插补至X=0，Y=300N070 G01 Y-30直线插补至X=0，Y=-30N080 G40 G01 X-50 Y-50 直线插补至X=-50，Y=-50，取消刀具半径补偿N090 M09 切削液关N100 M99子程序结束并返回主程序例题4-6-2用直径为8mm的立铣刀，粗铣如图4-6-2所示工件的形腔。图4-6-2图4-6-3工艺分析1 确定工艺路线 如图4-6-3所示，采用行切法，刀心轨迹BCDEF作为一个循环单元，反复循环多次，设图示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点。2 计算刀心轨迹坐标、循环次数及步进量（Y方向步距）如图4-6-3所示，设循环次数为n，Y方向步距为y，步进方向槽宽为B，刀具直径为d，则各参数关系如下：循环1次 铣出槽宽y+d循环2次 铣出槽宽3y+d循环3次 铣出槽宽5y+d 循环n次 铣出槽宽(2n-1)y+d=B根据图纸尺寸要求，将B=50，d=8代入式(2n-1)y+d=B，即(2n-1)y=42，取n=4，得Y=6，刀心轨迹有1mm重叠，可行。加工程序程 序注 释O1100程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z20使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X19 Y19 Z2 S800 M03 快速进给至X=19，Y=19，主轴正转，转速800r/minN030 G01 Z-2 F100Z轴工进至Z=-2N040 M98 P41010 重复调用子程序O1010四次N050 G90 G00 Z20Z轴快移至Z=20N060 X0 Y0 M05快速进给至X=0，Y=0，主轴停N070 M30 主程序结束O1010 子程序号N010 G91 G01 X62 F100 使用相对坐标方式编程，直线插补，X坐标增量62N020 Y6 直线插补，Y坐标增量6N030 X-62 直线插补，X坐标增量-62N060 Y6 直线插补，Y坐标增量6N070 M99 子程序结束并返回主程序例题4-6-3用直径为8mm的立铣刀，加工如图4-6-4所示零件的槽，要求每次切深不超过4mm。图4-6-4图中A（-33，-9）、B（-33，16）、C（-21，28）、D（12，28）、E（37，3）、 F（37，-30）、G（25，-42）、H（15.68，-42）、I（4.404，-34.104）、J（2.872，-29.896）、K（-8.405，-22）、L（-20，-22）工艺分析将刀心运动轨迹ABCDEFGHIJKLA编写成子程序，设每次切削深度4mm，主程序两次调用该子程序完成槽的切削加工，槽的切削深度用相对坐标表示其增量，设零件上表面的对称中心为工件坐标系的原点。加工程序程 序注 释O1000程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z100使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X-33 Y-9 Z2 S800 M03快速进给至X=-33，Y=-9，Z=2，主轴正转，转速800r/minN030 G01 Z0 F100Z轴工进至工件表面，进给速度100mm/minN040 M98 P10102重复调用子程序O1010两次N050 G90 G00 Z100Z轴快移至Z=100 N060 X0 Y0 M05快速进给至X=0，Y=0，主轴停N070 M30主程序结束O1010子程序号N010 G91 G01 Z-4增量值输入，Z向切深4mmN020 G90 X-33 Y16绝对值输入，直线插补至B点N030 G02 X-21 Y28 R12圆弧插补至C点N040 G01 X12直线插补至D点N050 G02 X37 Y3 R25圆弧插补至E点N060 G01 Y-30直线插补至F点N070 G02 X25 Y-42 R12圆弧插补至G点N080 G01 X15.68直线插补至H点N090 G02 X4.404 Y-34.104 R12圆弧插补至I点N100 G01 X2.872 Y-29.896直线插补至J点N110 G03 X-8.405 Y-22圆弧插补至K点N120 G01 X-20直线插补至L点N130 G02 X-33 Y-9 R13圆弧插补至A点N140 M99子程序结束并返回主程序例题4-6-4用直径为5mm的立铣刀，加工如图4-6-5所示零件，其中方槽的深度为5mm，圆槽的深度为4mm，外轮廓厚度为10mm。图4-6-5工艺分析该零件的工艺过程由三个独立的工序组成，为了便于程序的检查、修改和工序的优化，把各工序的加工轨迹编写成子程序，主程序按工艺过程分别调用各子程序，设零件上表面的对称中心为工件坐标系的原点。加工程序程 序注 释O1100程序号N010 G90 G92 X0 Y0 Z20使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N020 G00 X40 Y0 Z2 S800 M03 快速进给至X=40，Y=0，主轴正转，转速800r/minN030 M98 O1010调用子程序O1010N040 G00 Z2Z轴快移至Z=2N050 X15 Y0快速进给至X=15，Y=0N060 M98 O1020调用子程序O1020N070 G00 Z2Z轴快移至Z=2N080 X60 Y-60快速进给至X=60，Y=-60N090 M98 O1030调用子程序O1030N100 G00 Z20Z轴快移至Z=20N110 X0 Y0 M05快速进给至X=0，Y=0，主轴停N120 M30主程序结束O1010子程序号N010 G01 Z-5 F100Z轴工进至Z=-5，进给速度100mm/minN020 X0 Y-40直线插补至X=0，Y=-40N030 X-40 Y0直线插补至X=-40，Y=0N040 X0 Y40直线插补至X=0，Y=40N050 X40 Y0直线插补至X=40，Y=0M99子程序结束并返回主程序O1020子程序号N010 G01 Z-4 F150Z轴工进至Z=-4，进给速度150mm/minN020 G02 X15 Y0 R15 顺圆插补至X=15，Y=0N030 M99子程序结束并返回主程序O1030子程序号N010 G00 Z-10Z轴快移至Z=-10N020 G41 G01 X35 Y-50 F80 H05直线插补至X=35，Y=-50，刀具半径左补偿H05=2.5mmN030 X-30直线插补至X=-30N040 G02 X-50 Y-30 R20顺圆插补至X=-50，Y=-30N050 G01 Y35直线插补至Y=35N060 G03 X-35 Y50 R15逆圆插补至X=-35，Y=50N070 G01 X30直线插补至X=30N080 G02 X50 Y30 R20顺圆插补至X=50，Y=30N090 G01 Y-35直线插补至Y=-35N100 G03 X-35 Y-50 R15逆圆插补至X=-35，Y=-50N110 G40 G01 X-60 Y-60直线插补至X=-60，Y=-60，取消刀具半径补偿N120 M99子程序结束并返回主程序4.6.2 固定循环指令综合应用例题4-6-5用重复固定循环方式钻削加工图4-6-6所示的各孔，钻头直径为10mm。图4-6-6加工程序程 序注 释O1100程序号N01 G90 G92 X0 Y0 Z100使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系N02 G00 X-50 Y51.963 M03 S800快速进给至X=-50，Y=51.963，主轴正转，转速800r/minN03 Z20 M08 F40Z轴快移至Z=20，切削液开，进给速度40mm/sN04 G91 G81 G99 X20 Z-18 R-17 L4从左往右依次定位，循环四次钻削第一行四个孔N05 X10 Y-17.321定位、钻削第二行最右边的孔N06 X-20 L4从右往左依次定位，循环四次钻削第二行其余四个孔N07 X-10 Y-17.321定位、钻削第三行最左边的孔N08 X20 L5从左往右依次定位，循环五次钻削第三行其余五个孔N09 X10 Y-17.321定位、钻削第四行最右边的孔N10 X-20 L6从右往左依次定位，循环六次钻削第四行其余六个孔N11 X10 Y-17.321定位、钻削第五行最左边的孔N12 X20 L5从左往右依次定位，循环五次钻削第五行其余五个孔N13 X-10 Y-17.321定位、钻削第六行最右边的孔N14 X-20 L4从右往左依次定位，循环四次钻削第六行其余四个孔N15 X10 Y-17.321定位、钻削第七行最左边的孔N16 X20 L3从左往右依次定位，循环三次钻削第起行其余三个孔N17 G80 M09取消固定循环，切削液关N18 G90 G00 Z100绝对值输入，Z轴快移至Z=100N19 X0 Y0 M05快速进给至X=0，Y=0，主轴停N20 M30主程序结束本章小结数控铣床主要能铣削平面、沟槽和曲面。应用孔加工固定循环指令简化了程序，提高了编程效率；应用子程序编写加工过程，构成模块式程序结构，便于程序的调试与加工工序的优化。使用两轴半联动的数控铣床，则铣削加工简单的平面和曲面；使用三轴或三轴以上联动的数控铣床，则能加工复杂的型腔和凸台。数控系统的刀具半径补偿功能，使我们避免计算复杂的刀心轨迹而直接按工件轮廓编程，应用刀具半径补偿的工作原理，还能补偿刀具的磨损量及加工误差，从而提高工件的加工精度。运用德国“MTS仿真软件”，帮助我们学习数控铣床编程；运用上海宇龙“数控软件” 帮助我们学习数控铣床机床操作。通过这两个软件的学习，为我们进一步学习数控机床编程与操作和CAD/CAM技术打下基础。应用软件进行仿真、虚拟加工和测量，能有效提高学生在学习上的理解能力，这种以软代硬的教学方法是现代化教育的发展方向。所有的数控铣床基本操作及操作方法都有相似之处，通过学习典型数控铣床的基本操作及操作方法，能为我们进一步掌握数控机床编程与操作打下一定的基础。思考题与习题1试述铣刀半径补偿和长度补偿的意义及方法？2试述数控铣床建立工件坐标系的方法？3试述MTS软件Top M