【摘(zhāi)要】數控(kòng)銑削加工是(shì)機械加(jiā)工中的重要環(huán)節,而大尺寸型腔是數控銑削加工的重要內容。常用的(de)編程方法有行切法(fǎ)、環切法、以及二者的綜合利用。但是,行切法在編程中由於需要求解的點坐標比較多,程序冗雜(zá),不但編(biān)程效率極低,而且出現問題不易檢查。筆者巧妙利用子程序和等差數列等編程理念,探索出一種快速編程的方法。
【關鍵詞】數控銑削、大尺寸型腔(qiāng)、行切法、子程序、等(děng)差數列
【正文】
行切法切削平穩,加工效(xiào)率高,常用在銑削大尺寸型腔的粗加工特別是模具(jù)的(de)開槽加工。在行切法加工中,走刀(dāo)路線(xiàn)為多個Z字型的組合,而每一個Z字型的(de)走刀軌跡又是重複的,所以可以利用子程序編程原理,把重複的走刀軌跡編成一個子程序,然後通過多次調用子程序的方法(fǎ)來實現。這種編程方法可以簡化程序,縮短編程周期,而且能使程序簡單明了,方便程序檢查。但(dàn)是,子程序調用次數的確定是(shì)行切法編程的一個難題。本文從子程序和等差數列的角度,利用歸納法,總結了一種快速求解調用次數的方(fāng)法。
1.子程序及其調用格式(以FANUC-0i係統為例)
1.1子程序
編製數控程序時,為(wéi)了簡化程序的編製,當(dāng)一個(gè)工件上有相同的加工內容或者加工軌跡時,可(kě)以把相同的內容和(hé)軌跡編製成一個小程序,這個小程序就稱為子程序。然後通過子程序調用的方法進行(háng)編程。其中,調用子程序的程序叫做主程序。子程序的編(biān)號與一(yī)般程序基本相同,隻是程(chéng)序結束字(zì)為M99表示子程序結束(shù)。
1.2子程序調用格式
子程序調用格(gé)式M98 P×××× ××××;
式中:
P―表示子程序調用情況。P後共有8位數字,前四位為調用次數(shù),省略時為調用一次;後四(sì)位為所調用的子程序號。
2.等差數列的概念
在一(yī)組數列(liè)中,如果一個數列從第二(èr)項起,每一項與它的前一項的差等於同(tóng)一個(gè)常數,這個數列就叫做等差數列,這個常數叫做等差數列的公(gōng)差。
3.行切法數控銑削(xuē)大尺(chǐ)寸型(xíng)腔的快速(sù)編程方法
3.1零件的工藝分析及加工路線的確定
圖1是一個簡單的型腔零件,型腔尺寸(cùn)比較(jiào)大,去除的材(cái)料比較多。可以采用行切法進(jìn)行粗加工。由於有R4的拐角圓弧限製,所以(yǐ),刀(dāo)具的直徑最大選擇為Φ8mm的立(lì)銑刀。粗加工完成後,然後用同一把刀利用環切法進行精(jīng)加工。
粗加工的路線見圖2,加工軌跡為1→2→3→4→5→6→7→8→9→10……。由於在加工軌跡上有重複動作,所以,我們(men)將2→3→4→5→6這(zhè)四個動(dòng)作編成子程序。
3.2調用次(cì)數推導計算
設調用次(cì)數為n,每刀的切削厚度(即為2→3的(de)距離)為t,刀具的直徑為(wéi)d。在加工過程中(zhōng),X方向往複加工(gōng),隻有Y方向有側移,所以,隻計算Y方向(xiàng)槽寬的變化即可,設某時刻Y方向的槽寬為D。另外,1→2銑削完之後的D=d=8mm。
則:調用第一次銑削後Y方向槽寬D=d+2t
調(diào)用第(dì)二次銑削後Y方向槽寬D=d+2t+2t=d+4t
調(diào)用第三次銑削後Y方向(xiàng)槽寬D=d+2t+2t+2t=d+6t
…………
利用數學歸納法,調用n次(cì)後,Y方向的槽寬D=d+2nt。該表達式為首項為d,公差為2t的等差數列。由於最(zuì)終D=60mm,則:
D=d+2nt=8+2nt=60
該式化簡為:nt=26
由於調用次數n為整數,而t﹤d,所以取(qǔ)n=4,t=6.5(刀具有1.5mm的重疊)。
3.3程序的編製(zhì)
主程序:
O0001 ;主程序名
N10 G90 G92 X0 Y0 Z50 ;建立工件坐標係
N20 M03 S1500 ;主軸正轉,轉速(sù)為1500r/min
N30 G00 X-36 Y-26 Z2 ;快速(sù)的定刀到1點的(de)正上方
N40 G01 Z-5 F100 ;采用直線插補的方式垂直下(xià)刀(預先打工藝孔)
N50 X36 ;加工第一刀(dāo)
N60 M98P40002 ;調用子程序O0002,調用次數為(wéi)4次(cì)
N70 G90 G01 X-36 F80;采用絕對方式進行精(jīng)加工到(dào)點(diǎn)(-36,,26),進給速度為80mm/min
N80 Y-26 ; 精加工(gōng)到點(-36, -26),
N90 X36 ; 精加工到點(36, -26)
N100 Y26 ; 精加工到點(36, 26)
N110 G00 X0 Y0 Z50 ;快速返回起刀點
N120 M05 ;主軸停轉
N130 M30 ;程(chéng)序結束
子程(chéng)序:
O0002 ;子程序名
N10 G91 G01 Y6.5 F100 ;采用(yòng)增量的方式往Y方向側(cè)移6.5mm
N20 X-72 ;用增量的方式直線插補,增量坐(zuò)標為-72
N30 Y6.5 X72 ; 用增量的(de)方式直(zhí)線插補,增(zēng)量坐標為72
N40 M99 ;子程序結束(shù)
4.結語
該(gāi)行切法關鍵點的求(qiú)解方法是基於子程序調用和等差數列的計算思路,利用歸納法,找出(chū)等差數列的數學表(biǎo)達式,根據調用次數必須為整數(shù)和切削寬度小於刀具直徑的特殊要求(qiú),最終確定(dìng)出子(zǐ)程(chéng)序的調用次數。計算簡單,方便快捷,能夠較好的解決目前行(háng)切法子(zǐ)程序調用次數難求的問題。(文:山東冶金技師學院 )
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