巧用数控车床对非圆曲线类零件加工

1、数控车工技师资格考评论文巧用数控车床对非圆曲线类零件加工前 言以抛物线、椭圆、双曲线为例,介绍了数控车削加工中,采用宏程序编制非圆曲线零件的加工程序的几种方法,并进行比较。有效地解决了数控车削加工中非圆曲线零件的粗精加工,简化了此种零件加工程序的编制。关键词： 宏程序 非圆曲线 椭圆 抛物线摘 要文章分析了宏程序功能的突出特点、编程思路及常用编程格式,并以FANUC或SIEMENS系统数控车床为例,对含抛物线椭圆、双曲线轮廓的非圆曲线类数控车削零件,如何用宏程序来加工的设计思路、工艺参数、结构流程图及程序编制等进行了具体分析。在数控车削加工中,宏程序使用变量、算术、逻辑运算及循环语句等方法,能

2、够编制传统数控编程无法实现的非圆曲线类零件的加工,其变量编程方式增加了应用对象的灵活性,使宏程序具有通用性,大大增强了数控机床的使用功能。正文部分：1.宏程序1.1.宏程序简介宏程序的适用范围：. 形状类似但大小不同大小相同但位置不同. 特殊的形状（如椭圆、抛物线等等）.数控车工技师资格考评论文1.1.1 宏程序的特点宏程序是一种具有计算能力和决策能力的数控加工程序。 特点：1.1.1.1计算能力 使用了变量或者表达式。如： G01 X3+5 其中包含了表达式 G00 X4 F#1 其中包含了变量 G01 Y50*SIN3 其中包含了函数1.1.1.2决策能力 使用了程序流程控制。如： IF

3、#3 GE 9 其中包含了选择执行命令END WHILE #1 LT #4*5 DO 其中包含了条件循环命令 END1.1.2 宏程序的格式1.1.2.1变量的表示#1=m #2=n1.1.2.2 计算原则遵守四则混合运算法则，先乘除，后加减，有括号的自里向外计算。1.1.2.3 比较运算符大 于-GT数控车工技师资格考评论文小 于-LT大于等于-GE小于等于-LE1.1.2.4 转移指令1.1.2.4.1 无条件跳转移GOTO XX XX表示跳转目标1.1.2.4.2 有条件跳转移IF MM GOTO XX MM表示条件，XX表示跳转目标WHILE MM DO XX MM表示条件，XX表示跳

4、转目标1.2 抛物线零件抛物线零件图1.2.1 分析加工工艺：1.刀具选择: 90°外圆车刀2.加工路线选择：从加工难度考虑，零件轮廓直径30mm外圆柱面轮廓较为简单，其中包括长20mm抛物线轮廓，分析图样得知，该零件应该可以在一次装夹中完成，装夹方案如下：使用三爪卡 3数控车工技师资格考评论文盘夹持部分在毛坯直径40mm处，伸出长度超过45mm即可。3.切削用量选择：粗加工时可以选用0.5-2mm的切削深度，精加工时可以选用0.1-0.4mm的切削深度。4.节点坐标计算：工件坐标系零点选择在右端面回转中心，计算相关节点坐标。5.编写程序单粗精加工程序：O0001 90°外

5、圆车刀T0101 刀具号M43 机床档位M03 S600 主轴转速G00 X40 Z2 快速点定位#1=0N10 #2=SQRT#1/0.15#3=2*#2#4=#1G01 X2*#2 Z#1 F0.15#1=#1-0.1IF#1 GE -20 GOTO10G01 X26X30 Z-22Z-45数控车工技师资格考评论文X40GOO X80快速退刀至X80Z100 快速退刀至Z100M30 程序结束1.2.2 零件加工：1. 装刀：使用90°外圆车刀装夹在1号刀位，刀头稍微倾斜。（注意事项：等高，工作几何角度合理，主偏角大于90°，副偏角大于0°，以保证刀具能加工工

6、件）2. 操作： 开始对刀，切换至1号刀位，手动模式-启动主轴-切工件端面-Z方向不动，沿X方向推出-按入对刀界面输入Z轴，同理可得X轴。 编程，对刀、程序编写输入完毕，在机床上模拟一下走刀路线，确认正确以后，可以启动机床，加工工件。随时观测CRT显示屏对应工件坐标和机床实际进给相符，以确保零件加工无误。3. 检测：使用游标卡尺测量、千分尺测量尺寸。4. 操作注意事项：注意使用刀具半径补偿。1.3 椭圆零件数控车工技师资格考评论文椭圆零件图1.3.1 分析加工工艺：1. 刀具选择: 90°外圆车刀2. 加工路线选择：从加工难度考虑，此图具有直径为16mm,长为10.27mm的外圆柱面

7、、螺纹与5*2mm的切槽，其中含有长半轴为30mm,短半轴为15mm的椭圆，此图较为简单，应该选用一次装夹完成。装夹方案如下：使用三爪卡盘装夹，夹持部分在毛坯直径58处，伸出长度超过65即可。3. 切削用量选择：粗加工时可以选用0.5-2mm的切削深度，精加工时可以选用0.1-0.4mm的切削深度。4. 节点坐标计算：工件坐标系零点选择在右端面回转中心，计算相关节点坐标。5. 编写程序单粗精加工程序：数控车工技师资格考评论文O0002M43M03 S600T0101G00 X60 Z2G73 U30 R20G73 P10 Q20 U0.5 W0 F0.2 N10 G0 X20G1 Z-25.2

8、7 F0.15#1=-25.27#2=#1+55N15 #3=30*SQRT1-#2*#2/225+10 #1=#1-0.1G01 X2*#2 Z#1IF #1 GE -55 GOTO 15N20 G01 X60M43M03 S800T0101G70 P10 Q20G0 X80Z150数控车工技师资格考评论文M021.3.2 零件加工1. 装刀: 使用90°外圆车刀装夹在1号刀位，刀头稍微倾斜。（注意事项：等高，工作几何角度合理，主偏角大于90°，副偏角大于0°，以保证刀具能加工工件）2. 操作: 开始对刀，切换至1号刀位，手动模式-启动主轴-切工件端面-Z方向不

9、动，沿X方向推出-按入对刀界面输入Z轴，同理可得X轴。 编程，对刀、程序编写输入完毕，在机床上模拟一下走刀路线，确认正确以后，可以启动机床，加工工件。随时观测CRT显示屏对应工件坐标和机床实际进给相符，以确保零件加工无误。3. 检测：可以使用游标卡尺，千分尺测量尺寸。4. 操作注意事项：在车椭圆时要注意刀具与工件的距离，否则容易撞刀、或者擦伤工件表面。1.4 检测方法程序检验的方法:为了检验输入好的加工程序，一般有空运行、图形模拟、和实际加工几种方法。一般空运行用于调试程序，想要看看编好的程序对不对，就可以按下空运行和机床锁住来看程序的模拟图形，从而验证程序是否正确。新程序第一次加工的时候可以使用机械锁定和空运行，如程序中有指令错误什么的，可以及时发现。空运行的作用主要用来进行首件试切的时候为避免刀具X轴或Z轴和机床本体发生碰撞所使用的一 8数控车工技师资格考评论文种检验程序的方法，但是空运行只能检验加工程序的路线或指令，不能直观的看出零件的精度和粗糙度。总结：通过实例可知宏程序是从工件外不断逼近直至最后加工成型，解决了非圆曲线的不能用子程序的相对编程方式的矛盾，因此加工非圆曲