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【摘要】以FANUC0i-C系统为例,就数控车床零件加工中的手工编程技巧问题进行一些探讨,首先对于比较基本知识的作些简要说明,因为很多知识大家都有一定认识,本文将着重讲解循环、宏程序及其他指令使用的细节与妙用。
【关键词】FANUC0i-C系统 循环指令 程序优化
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)40-0250-02
在FANUC0i-C数控系统中,数控车床有十多种切削循环加工指令,每一种指令都有各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的编程方法也不同,准确掌握各种循环切削指令的加工特点及其对工件加工精度所产生的影响我们在选择的时候要仔细分析,合理选用,争取加工出精度高的零件。
一、合理选用各个循环加工指令
1.认清循环中参数值表示的含义,比如:表示加工余量,每次切入量时的U为半径量,而表示精加工余量时的U则表示的为直径量。
2.参数值的正负如何确定号。G71、G72、G73精加工余量的值使用根据机床刀架位置及加工走刀方式来决定的,很多编程者会经常陷入混乱。我总结了一个方法保证不会出错:先在零件想要的轮廓基础上去加上余量画条相同曲线,然后再放到坐标系中分别看X与Z方向,将画的曲线相对于实际想要的轮廓比较,看它相对往X与Z的正还是负方向运动了,那么参数的正负与它比较的结果同号。
3.G71、G72、G73等循环指令在加工时的切削用量由循环本身或在该语句之前指定的值来确定,对于精加工轮廓描述语句中的用量不予理睬,它们只有在G70时才有作用。
4.G71和G72选择时主要是看轴向和径向余量的比例。一般轴向与径向比大于1时用G71,对于等于1时要综合考虑刀具等因素来确定。
5.G71不能加工内凹的零件,G73适用于余量比较均匀的零件。加工零件时一般尽量采用G71,因为相对于G73空刀较少。有时可以将零件轮廓整合先用G71,然后再用G73修整轮廓。
6.用G74钻孔前,必须将刀具移到0,0点,保证钻头轴心与零件中心线重合。
7.螺纹切削循环加工指令。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削。工艺性比较合理,编程效率较高。此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削。螺纹中径误差较大,但牙形精度较高。一般建议采用G76加工螺纹,当然有时也可以复合使用。比如需加工高精度、大螺距的螺纹,则可采用G92、G76混用的办法,即先用G76进行螺纹粗加工,再用G92进行精加工。需要注意的是粗精加工时的起刀点要相同,以防止螺纹乱牙。对于双线螺纹,G76在使用时保证起刀点相差一个螺距。还有注意的是G76中R(d)参数单位为mm,很多读者会误认为是um。
二、充分发挥指令功能,保证零件的加工质量和精度
1.相对编程G91与绝对编程G90指令
相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点,刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,运行是以现刀尖点为基准控制位移,那么连续位移时,必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,所以其累积误差较相对编程小。数控车削加工时,工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高,所以在编制程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工时的方便,轴向尺寸采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,也可以采用绝对编程。另外,为保证零件的某些相对位置,按照工艺的要求,进行相对编程和绝对编程的灵活使用。对于FANUC0i-C系统来讲,也可使用U和W参与编程,达到绝对与相对的混合编程效果。
2.G70的妙用
如果在一个零件上有重复出现的形状为便于计算及快速编程也可以不采用子程序直接用G70调用,节省机床内存空间及便于检查程序,又不用另外重新开一新程序,便于程序管理。
3.宏程序的一些妙用
(1)橢圆与抛物线等曲线可以用宏程序编程:
①可以一般方程将它转换成X=f(z)的表达式,然后取z为自变量。通过调整自变量的变化增量可以控制曲线的拟合精度,对于粗加工可以设置得大些。或者使用参数方程将角度作为自变量。
②设置计算程序时,始终将椭圆或抛物线的原点放在曲线的中心,待要输出具体轴向运动时再回归具体零件的坐标中来,计算时可以从曲线的数学原点相对于零件的坐标原点去看,看它正向还是负向移动了,则输出时对应的加或减移动量,注意X方向要乘2,因为是直径编程。
③对于凹凸的曲线,只需对应的在公式前添上正负号便可。
④选择跳转或循环指令时一定要分清它在条件判断后的程序走向。以便建立正确的条件表达式和程序结构。
(2)对于批量生产为方便控制精度及时修改补偿值,比如每50件检查一次,也可以用宏程序中的变量控制叠加跳转来产生停止,便于提醒操作者测量检验零件。
(3)机床维护、维修、检验精度时,我们经常需要让机床来回往复的运动。这时可以编制一个死循环的宏程序,让机床往复运动,直到你需要停止时点击复位REST键即终止程序。
三、结语
数控机床有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题,能满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,要想充分发挥数控车床的作用,关键之一是编程,通过不断总结、验证可以总结出更加优化程序编制。
【关键词】FANUC0i-C系统 循环指令 程序优化
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)40-0250-02
在FANUC0i-C数控系统中,数控车床有十多种切削循环加工指令,每一种指令都有各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的编程方法也不同,准确掌握各种循环切削指令的加工特点及其对工件加工精度所产生的影响我们在选择的时候要仔细分析,合理选用,争取加工出精度高的零件。
一、合理选用各个循环加工指令
1.认清循环中参数值表示的含义,比如:表示加工余量,每次切入量时的U为半径量,而表示精加工余量时的U则表示的为直径量。
2.参数值的正负如何确定号。G71、G72、G73精加工余量的值使用根据机床刀架位置及加工走刀方式来决定的,很多编程者会经常陷入混乱。我总结了一个方法保证不会出错:先在零件想要的轮廓基础上去加上余量画条相同曲线,然后再放到坐标系中分别看X与Z方向,将画的曲线相对于实际想要的轮廓比较,看它相对往X与Z的正还是负方向运动了,那么参数的正负与它比较的结果同号。
3.G71、G72、G73等循环指令在加工时的切削用量由循环本身或在该语句之前指定的值来确定,对于精加工轮廓描述语句中的用量不予理睬,它们只有在G70时才有作用。
4.G71和G72选择时主要是看轴向和径向余量的比例。一般轴向与径向比大于1时用G71,对于等于1时要综合考虑刀具等因素来确定。
5.G71不能加工内凹的零件,G73适用于余量比较均匀的零件。加工零件时一般尽量采用G71,因为相对于G73空刀较少。有时可以将零件轮廓整合先用G71,然后再用G73修整轮廓。
6.用G74钻孔前,必须将刀具移到0,0点,保证钻头轴心与零件中心线重合。
7.螺纹切削循环加工指令。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削。工艺性比较合理,编程效率较高。此加工方法一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削。螺纹中径误差较大,但牙形精度较高。一般建议采用G76加工螺纹,当然有时也可以复合使用。比如需加工高精度、大螺距的螺纹,则可采用G92、G76混用的办法,即先用G76进行螺纹粗加工,再用G92进行精加工。需要注意的是粗精加工时的起刀点要相同,以防止螺纹乱牙。对于双线螺纹,G76在使用时保证起刀点相差一个螺距。还有注意的是G76中R(d)参数单位为mm,很多读者会误认为是um。
二、充分发挥指令功能,保证零件的加工质量和精度
1.相对编程G91与绝对编程G90指令
相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点,刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,运行是以现刀尖点为基准控制位移,那么连续位移时,必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,所以其累积误差较相对编程小。数控车削加工时,工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高,所以在编制程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工时的方便,轴向尺寸采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,也可以采用绝对编程。另外,为保证零件的某些相对位置,按照工艺的要求,进行相对编程和绝对编程的灵活使用。对于FANUC0i-C系统来讲,也可使用U和W参与编程,达到绝对与相对的混合编程效果。
2.G70的妙用
如果在一个零件上有重复出现的形状为便于计算及快速编程也可以不采用子程序直接用G70调用,节省机床内存空间及便于检查程序,又不用另外重新开一新程序,便于程序管理。
3.宏程序的一些妙用
(1)橢圆与抛物线等曲线可以用宏程序编程:
①可以一般方程将它转换成X=f(z)的表达式,然后取z为自变量。通过调整自变量的变化增量可以控制曲线的拟合精度,对于粗加工可以设置得大些。或者使用参数方程将角度作为自变量。
②设置计算程序时,始终将椭圆或抛物线的原点放在曲线的中心,待要输出具体轴向运动时再回归具体零件的坐标中来,计算时可以从曲线的数学原点相对于零件的坐标原点去看,看它正向还是负向移动了,则输出时对应的加或减移动量,注意X方向要乘2,因为是直径编程。
③对于凹凸的曲线,只需对应的在公式前添上正负号便可。
④选择跳转或循环指令时一定要分清它在条件判断后的程序走向。以便建立正确的条件表达式和程序结构。
(2)对于批量生产为方便控制精度及时修改补偿值,比如每50件检查一次,也可以用宏程序中的变量控制叠加跳转来产生停止,便于提醒操作者测量检验零件。
(3)机床维护、维修、检验精度时,我们经常需要让机床来回往复的运动。这时可以编制一个死循环的宏程序,让机床往复运动,直到你需要停止时点击复位REST键即终止程序。
三、结语
数控机床有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题,能满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,要想充分发挥数控车床的作用,关键之一是编程,通过不断总结、验证可以总结出更加优化程序编制。