数控铣宏程序实例.doc

1、第四章数控铣宏程序实例椭圆加工（编程思路 : 以一小段直线代替曲线）例1 整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为 2mm)方法一 : 已知椭圆的参数方X=acos Y=bsin 变量数学表达式设定 = #1 （ 0 360 ）那么 X= #2 = acos #1Y= #3= bsin #1程序O0001;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 Xa Y0;G00 Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;N99 #2=a*cos #1；#3=b*sin #1；G01 X#2 Y#3 F300;#1=#1+1;IF #1LE360GOTO99；GOO Z50 ；M30；例2斜椭圆

2、且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm）椭圆心不在原点的参数方程X=a*CS#1+ MY=b*SIN #1+ N变量数学表达式设定 =#1; (0360 )那么X=#2=a*CS#1 + MY=#3=b*SIN #1+ N因为此椭圆绕（ M ,N）旋转角度为 A 可运用坐标旋转指令G68格式G68 X -Y-R-X,Y：旋转中心坐标 ; R:旋转角度程序 0002; S1000 M03;G90 G54 G00 Z100; GOO X0 Y0; GOO Z3;G68 XM YN R45; #1=0;N99 #2=a*COS #1+M; #3=b*SIN#1 +N;GO1 X#2 Y#3

3、 F300;G01 Z-2 F100;#1=#1+1;IF #1LE360GOTO99;G69 GOO Z100;M30;例 3: 椭圆轮廓加工（深度2mm）采用椭圆的等距加工方法使椭圆的长半轴和短半轴同时减少一个行距的方法直到短半轴小于刀具的半径R根据椭圆的参数方程可设变量表达式 =#1(0 360 )a=#2b=#3(b-R R)X=#2*COS#1 =#4Y=#3*SIN#1 =#5程序 0003; S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 XO YO;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#2=a-R;#3=b-R;N99 #1=0;#4=#2*COS #1;#5

4、=#3*SIN #1;G01 X#4 Y#5 F300;#1=#1+1；IF #1LE360GOTO99;#2=#2-R;#3=#3-R;IF #3LER GOTO99;GOO Z100;M30;例 4 非整椭圆轨迹线加工；（加工深度 2mm）已知椭圆的长半轴 a 短半轴为 b 且与 X 轴正向夹角为 A1,A 2。首先根据椭圆的参数方程求出 1， 2 和 P1 (x 1,y 2 ) P 2(x 1 ,y 2)此时要注意 A 1 1,A 2 2 如图示ON=b , OM=aNP=P1Q, NP 1 =PQX1=OQ,Y 1=P1Q由上可列出方程OQ=OM*COS=a*COS =X(1)PQ=N

5、P=ON*SIN=b*SIN =Y (2)TANa=PQ/OQ=Y/X(3)根据（ 1）（2）（ 3）可解出 1，X1,Y 1 同理可解出 2,X 2,Y 2编程方法一：根据参数方程 X=a*COS Y=b*SIN 设定变量表达式#1=0 ( 角度从 1 2变化 )#2=a*COS#1#3=b*SIN#1程序O0001;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 Xa Y0;G00 Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;N99 #2=a*cos #1；#3=b*sin #1；G01 X#2 Y#3F300;#1=#1+1;IF #1LE360GOTO99；GOO Z50

6、；M30 ；编程方法二：根据椭圆标准方程2222X /a +Y/b =1设定变量表达式#1=X（ X 值由 X-X 变化）#2=Y=b/a*SQRTa*a - #1*#1程序 0002; S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;GOO X1Y1;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#1=X1;N99 #2=b/a*SQRTa*a-#1*#1 ;G01 X#1 Y#2 F300;#1=#;IF #1LE-aGOTO99;G00 Z100;M30;球面加工（编程思想：以若干个不等半径的整圆代替曲面）例 1平刀加工凸半球已知凸半球的半径R，刀具半径 r建立几何模型如图数学变量表达式

7、#1= =0 (0 0900, 设定初始值 #1=0)#2=X=R*SIN#1+r( 刀具中心坐标 )#3=Z=R-R*COS #1编程时以圆球的顶面为Z 向 O平面程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2=R*SIN#1 +r;#3=R-R*COS#1;G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;END1;G00 Z100;M30;当加工的球形的角度为非半球时可以通过调整 #1 也就是角变化范围来改变程序

8、例2球刀加工凸半球已知凸半球的半径R，刀具半径 r建立几何模型如图设定变量表达式#1=0 (0 90 , 设定初始值 #1=0)#2=X=R+r*SIN #1 ( 刀具中心坐标 )#3=Z=R-R+r *COS#1+r= R+r * 1-COS#1编程时以圆球的顶面为Z 向 O平面程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2= R+r*SIN #1;#3= R+r* 1-COS#1 ;G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=

9、#1+1;END1;G00 Z100;M30;例3球刀加工凹半球已知凸半球的半径R，刀具半径 r建立几何模型如图设定变量表达式#1=0 (0 90 , 设定初始值 #1=0)#2=X=R-r *COS#1 ( 刀具中心坐标 )#3=Z=R-r *SIN #1 +r程序 0003S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2= R-r *SIN #1;#3= R-r *COS#1+r;G01 X#2 Y0F300;G01Z-#3F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0F300;#1=#1+1;END1;G

10、00Z100;M30;当加工凹半球的一部分时，可以通过改变 #1 即 角来实现。如果凹半球底部不加工可以利用平刀加工，方法相似。孔口倒圆角编程思路：以若干不等半径整圆代替环形曲面例 1平刀倒凸圆角已知孔口直径，孔口圆角半径R,平刀半径 r建立几何模型设定变量表达式#1= =0 （从 0 90，设定初始值 #1=0） #2=X=/2+R-r-R*SIN #1#3=Z=R-R*COS #1程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;GOO Z3;#1=0N99#2 =/2+R-r-R*SIN #1#3 =R-R*COS#1G01 X#2 Y0 F30

11、0;G01Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF #1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例 2平刀加工凹圆角已知孔口直径，孔口圆角半径R,平刀半径 r建立几何模型设定变量表达式#1= =0（从 0 90 ，设定初始值 #1=0）#2=X=/2 +R*SIN #1 r#3=Z=R*SIN#1程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0N99#2 =/2+R*SIN #1-r#3 = R*SIN #1G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03

12、 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF #1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例 3球刀倒凸圆角已知孔口直径，孔口圆角半径R,球刀半径 r建立几何模型设定变量表达式#1= =0（从 0 90 ，设定初始值 #1=0）#2=X=/2 +R- R+r*SIN #1=R+r * 1-COS#1程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0N99#2 =/2 +R- R+r *SIN #1；#3= R+r* 1-COS#1G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03 X#2

13、Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF #1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例 4球刀倒凹圆角已知内口直径，孔口圆角半径R,球刀半径 r建立几何模型设定变量表达式#1= =0（从 0 90 ，设定初始值 #1=0）#2=X=/2 +R*COS#1 -r程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0N99#2 =/2 +R*COS#1-r ；#3= R*SIN #1G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF #1L

14、E90GOTO99;G00 Z100;M30;孔口倒斜角（编程思路：以若干不等半径整圆代替环形斜面）例 1平刀倒孔口斜角已知内孔直径倒角角度倒角深度 1建立几何模型设定变量表达式#1= =0（从 0 变化到 1 设定初始值 #1=0）#2=X=/2 + 1*COT -#1*COT -r程序 0001; S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3; #1=0;WHILE#1LE1DO1;#2= /2 + 1*COT -#1*COT -r;G01 X#2 Y0 F300;G01Z-#1 F100;G03X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+

15、;END1;G00 Z100;M30;例2球刀倒孔口斜角已知内孔直径倒角角度倒角深度 1建立几何模型=r-r*COS 首先求出 Z2X2= r*SIN 设定变量表达式#1=Z=Z (Z由 Z 变化到 Z+Z)2212#2=X=/2 + 1*COT - Z-Z2*COT -X2=/2 + 1*COT -r*SIN - #1-r+r*COS *COT=/2+ Z-#1+r-r*COS *COT-r*SIN 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=Z2;WHILE#1LE( 1+Z2) DO1;#2= /2+ Z-#1+r-r*C

16、OS *COT-r*SIN ; G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#1 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+;END1;G00 Z100;M30;4.3多元素倒角编程思路：通过改变半径补偿值改变加工轮廓的实际大小以若干个轮廓线代替轮廓曲面运用指令： G10 L12 P半径补偿号R半径补偿值须知基本概念：刀具半径补偿值=刀具中心到加工轮廓的距离例 1 平刀倒多元素圆角已知周边圆角半径 R,刀具半径 r 建立几何模型如图所示设定变量表达式#1= =0（从 0 90 设定初始值 #1=0）#2=D=R*SIN#1+r-R(D 有可能是负值 )程序 0001

17、;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2= R*SIN #1+r-R;#3= R-R*COS#1;G01 Z-#3 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+1；IF #1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100;G41 G01 X0 Y-15G01 X-13;G02 X-13 Y15 R15;G01 X13;G02 X13 Y-15 R15;G01 X0 Y-15;G40 G01 X0 Y-30;M99;例 2 球刀倒多元素圆角图同上例已知周边

18、圆角半径 R,刀具半径 r 建立几何模型如图所示设定变量表达式#1= =0（从 0 90 设定初始值 #1=0）#2=D=R+r*SIN #1 -R#3=Z= R+r- R+r*COS#1主程序 0001;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2= R+r *SIN#1-R;#3= R+r - R+r *COS #1;G01 Z-#3 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+1；IF #1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100;G41 G01

19、X0 Y-15G01 X-13;G02 X-13 Y15 R15;G01 X13;G02 X13 Y-15 R15;G01 X0 Y-15;G40 G01 X0 Y-30;M99;例 3平刀倒多元素斜角已知倒角深度 Z，角度，平刀半径r建立几何模型设定变量表达式#1=Z=0(Z 由 0 变化到 Z1, 设定初始值 #1=0)#2=D=Z*COT +r-Z 1*COT= #1*COT +r-Z 1*COT程序 0001;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2= #1*COT +r-Z 1*COT；G01 Z-#1

20、F100;G10 L12 P1 R#2;D01M98P100F3OO;#1=#1+；IF #1LEZGOTO99;G00Z100;M30;子程序 100; G41G01X0Y-15 G01X-13; G02X-13Y15R15; G01X13; G02X13Y-15R15; G01X0Y-15;G40G01X0Y-30;M99;例 4球刀倒多元素斜角已知倒角深度 Z，角度，平刀半径r建立几何模型设定变量表达式#1=Z=Z2(Z 由 Z2 变化到 Z1+Z2, 设定初始值 #1= Z2 )#2=D=Z- Z 2*COT +r*COT -Z 1*COT=#1- r-r*COs *COT +r*CO

21、T - Z 1*COT=#1+ r*COs *COT - Z 1*COT程序 0001;S1000M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O; GOO Z3;#1= Z 2;N99#2= #1+ r*COs *COT - Z 1*COT； G01 Z-#1 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+；IF #1LE Z1+Z2 GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100; G41G01X0Y-15 G01X-13; G02X-13Y15R15; G01X13; G02X13Y-15R15; G01X0Y-1

22、5; G40G01X0Y-30; M99;4.4特殊类型加工例 1运用个 G10指令加工腔体或者凸台G10的格式 G10 L12 P 半径补偿号 R 半径补偿值编程思路：通过设定刀具半径补偿变量偏置轮廓加工腔体或凸台已知各尺寸如图刀具假定半径r=5每层加工 2mm加工行距 8设定变量表达式#1=Z=2(Z 从 2 变化到 10 初始值 Z=2)#2=D=5(刀具半径补偿初始值D=5)主程序 0001; S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0; GOO Z3; #1= 2;WHILE#1LE10DO1;WHILE#2LE30DO2;#2=5;G01 Z-

23、#1 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F200;#2=#2+8；END2;#1=#1+2;END1;GOO Z100;M30;子程序 100;G41 G01 Y30;G01 X-26 Y30;G03 X-26 Y-30 R30;G01 X26 Y-30;G03 X26 Y30 R30;G01 X0 Y30;G40 G01 X0 Y0;M99;例 2螺纹加工螺纹加工方法有很多种，本例主要针对单齿螺纹刀运用 G02 G03指令加工螺旋括补代码 G02 G03 格式 G02 X- Y- Z- I- J- F-; G03 X- Y- Z- I- J- F-;编程思路：

24、运用G02 G03螺旋括补指令设定Z 方向为变量以每一个螺距或导程为递增，加工螺纹加工 M60 3 的螺纹深度 20设定变量#1=Z=0(Z由 3 变化到 -21( 每加工一个齿下降一个螺距 3)设定初始加工平面Z=3)程序 0002; S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0; GOO Z3; #1=0;G42 G01 X30 Y0 D01 F100;WHILE#1GE-21DO1;G02 X30 Y0 Z#1 I-30;#1=#1-3;END1;G40 G01 X0 Y0;G00 Z100;M30;例 3 阿基米德螺旋线的轨迹线加工 ( 加工深度 2

25、mm) 编程思路：以若干条小段直线代替曲线已知此曲线极坐标的方程为 r=a （ a：常数 ：弧度）起始角 =0 =0 弧度终止角 =270 +360 =630=630 180 弧度 =弧度0设定初始值 #1=0)设定变量表达式 #1= =0 ( 由 0变化到 630#2=（弧度 =#1 180）#3=r=a*#2程序 0003;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;WHILE#1LE630DO 1;#2=#1* 180#3=a*#2G16 G01 X#3 Y#1 F300;#1=#1+1;END1;G15 G00 Z100;M30;例 4正弦曲线加工（深度 2mm）设定变量表达式#1=t=0(t由 0 变化到 360 )#2=b/360*#1=X程序 0003; S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0; GOO Z3;G01 Z-2 F100; #1=0