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用G10指令实现球头刀倒角的宏程序编制方法钱方

日期:2019-11-22 04:34 作者:现金捕鱼

  用G10指令实现球头刀倒角的宏程序编制方法(钱方荣) 用G10 指令实现球头刀倒角的宏程序编制方法 祁阳县职业中专 摘要:倒角是零件的常见结构,一是为了去除零件上的毛刺,二是 便于零件装配,倒角多为45,也有30或60。倒角常见的编程方法 有:1、用CAM 软件自动编程;2、使用倒角刀与刀补手工编程;3、利用 宏程序编程。立铣刀倒角加工后的表面比较粗糙,而用倒角刀、球头刀倒 角,加工后的表面很光滑。但CAM 软件生成的程序很长,空刀多,用倒 角刀倒角编程简单。在此介绍,用球头刀倒角的宏程序编程方法。 关键 词:球头刀倒角、铣削体积率、G10 指令格式 正文: 球头刀倒角原理如图1 所示,对于倒角直线AB 的形成是通过与球头刀的多个相切点 加工完成。将直线AB 按规律等分,球头刀切削刃按要求与每个等分点相 切,然后绕零件轮廓铣削一周,倒角就可以完成加工。铣削加工轨迹如图 所示,可根据铣削加工精度的要求而确定直线AB的等分点,等分点越多 加工精度越高。 手工编程通常按零件轮廓进行编程,走刀轨迹是刀具中心走的轨迹,实际加工时要执行刀具半径补偿,使走刀轨迹偏离编程轨迹一个距离,才 能加工出正确轮廓。用球头刀倒角时,有一个规律,刀具每次上抬d 距离, 半径补偿就减小e 距离,而且最大半径补偿值应是刀具半径R,最小半径 的关系如下图3,其a为倒角角度,在小三角形 里可以得出e=d/tan 球头刀每分钟去除材料的铣削体积率以高速钢球头刀,45#材料为例。一般来讲,每把刀具每分钟去除材 料的铣削体积是有限的,每分钟去除材料的体积可以计算(V=fS),其 为刀具切入工件材料的横截面积,S=apae,ap为铣削深度,ae 侧铣宽度。而V有一个最大值,取一个合适值,可以看作恒定不变。讲铣 削体积率,是为了更好地理解球头刀切入工件材料的横截面积S 小,进给 速度f 的取值就可以大。假如S 取0.3—1 mm2,f 可取1000-2500mm/min。 G10指令格式及含义 在FANUC 数控系统中,G10 称为参数可用编程输入,可用G10 指令通 过程序来改变刀具补偿值并自动输入到CNC 刀具补偿存储器中,从而实现 利用刀具半径补偿的变化来加工倒角曲面的方法。 FANUC系统中G10 指令格式 举例说明G10 指令格式的含义: G10L12P10R#10,L12 表示刀具半径 补偿几何补偿,P10 表示半径补偿号为D10,#10 表示刀具半径补偿值(若 在增量坐标下,刀补值为#1 中的值与先前刀具半径补偿值之和为刀具补偿 用G10结合宏指令编制倒角245的程序,体现G10 指令优越性, 先要进行加工路线的分析与确定,在此倒角面从下往上加工。如图4 所示, 刀具半径为5mm,球头刀建立刀具半径补偿后,在o 点,与BA 的延长线、数值计算根据三角函数关系,可列出dzo 、dAK 计算公式:dzo=R-R*cos -5*cos45=1.465dAK =R*tan((90-a)/2)*sin a=5*tan22.5*sin45= 1.464 在工件坐标系下, 坐标为-(2+dAK+dzo)。o 坐标为-4.93。要把倒角加工完整,球头刀Z轴方向 总抬高距离为2+ dAK =3.464。 2、编程轨迹确定 倒角的编程轨迹如图6,即为 C-D-A-2-3-4-5-6-7-8-9-A-E-C。 3、程序编制 作了说明的编程如下(可作任意倒角的加工)。 4、编程注意事项第一,“G10 L12 P01 值输入到机床刀具半径(几何)补偿值D01”,而系统在处理“D01”时,“D01”的真 实意义是半径几何补偿值与半径磨损补偿值之和的值。因此,上述程序, 加上一句程序段:“G10 L13 P1 R0”,用程序将半径磨损补偿值清零。或者 事先在CRT 面板把“D01”的“半径磨损补偿值”清零。否则,加工后的 倒角尺寸不正确,或者运行程序时出现报警。第二,数值计算,建立三角 函数的数学模型非常重要。 小结G10 是FANUC 系统提供给用户用指令方式进行参数修改的指令,功能 十分强大。在编程中,很多资料实现了用立铣刀倒角,但很少有人使用G10 实现球头刀倒角。本文通过实例,用FANUC 系统中G10 与宏指令配合使用, 利用刀补值修改功能,实现了球头刀倒角方法,并用铣削体积率为确定铣 削用量提供理论依据,提供一种思路。 参考文献: 1、朗永兵、马玉良《可编程参数输入G10 在零件倒角编程中的应用 研究》。金属加工冷加工.2012 2、陈海舟.数控铣削加工宏程序应用实例(第2 版)[M].北京:机 械工业出版社.2008 3、吴平挂.结构化编程方法在数控手工编程中的应用[J].广西轻工业出 版社.2007,6

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