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摘 要:在目前的制造行业中,使用CAD/CAM软件编制数控加工程序已经成为主流,但手工编程的基础地位依然稳固。宏程序作为手工编程的一大特色,具有程序简洁、易读、易修改的特点。通过FANUC系统的G10指令配合一定的算法,运用宏程序实现零件的倒角功能,程序短小精悍,通用性极强。
关键词:数控编程 G10 轮廓倒角 宏程序 半径补偿
在目前的制造行业中,使用CAD/CAM软件编制数控加工程序已经成为主流,但手工编程的基础地位依然稳固。宏程序作为手工编程的一大特色,具有程序简洁、易读、一修改的特点。通过FANUC系统的G10指令配合一定的算法,运用宏程序实现零件的倒角功能,程序短小精悍,通用性极强。
一、FANUC系统编程指令G10
G10(可编程参数输入)参数通过程序输入,主要用于设定螺距误差的补偿数据以适应加工条件的变化,例如机件更新最大切削速度或切削时间常数的变化等。针对本例,我们采用可编程参数输入的具体指令格式如下:
指令格式: G90/G91 G10 L12 P_R_;
——L12为变化的半径补偿特殊功能;
——P为半径补偿刀补号;
——R:绝对值指令(G90)方式时的刀具补偿值。增量值指令(G91)方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加和(刀具补偿值)。
在程序中可通过改变R变量G10指令中的刀具半径补偿量,配合循环指令实现零件轮廓粗加工时调整加工余量,使用同一把刀具实现粗、精加工。1
二、倒角刀具半径补偿宏变量算法
如图1所示,利用球形刀具对零两边倒圆角时圆弧AB为刀具运行的轨迹线。当刀具运行到E点时,直线DC为刀具半径补偿值,直线OA与直线EC的差为刀具Z轴坐标。
图1 算法示意图
设倒角圆弧为R,刀具半径r。a为倒角范围变量,倒圆角时为0-90°。由此可得到:
刀具Z轴坐标为:
Z=( R+ r )*SIN(a)-( R+r )
刀具半径补偿值D值为:
D= r - [( R + r )-(R + r )*COS(a)]
三、宏程序倒角应用
如图2所示,该图上部外轮廓沿边倒R4圆角,利用宏程序指令,结合FANUC系统G10指令功能,编制程序如下:
O1223;
T1 M6; 调用1号刀具(?准6球头刀)
G54 G17 G90 M3 S3000; 坐标原点建立在中心
G43 Z10 H1; 建立长度补偿
#1=3; 球刀半径
#2=4; 倒圆角半径
#3=0 ; 倒角角度初始值
WHILE [#3 LE 90] DO1; 条件(角度小于等于90度执行循环)
#4=#3-[[#1+#2]-[#1+#2]*COS[#3]]; 计算刀具半径补偿值
#5=[#1+ #2]*[SIN[#3]+1]; 计算Z轴坐标值
G10 L12 P1 R#4; 变更刀补1号寄存器数值为计算值
G0 X-15 Y-40; 刀具定位
G1 Z#5 F1200; 落刀
G41 X-15 Y-35 D1; 进刀,调用刀具半径补偿值为 #4
Y-25
G3 X-25 Y-15 R10;
G1 X-35;
Y22.5
G2 X-25 Y32.5 R10;
G1 X-10;
G3 X10 R10;
G1 X40 Y40;
X35 Y10;
G3 Y-10 R10;
G1 Y-25;
G2 X-25 Y-35 R10;
G1 X-16;
G0 G40 X-40 Y-40; 退刀,取消刀具半径补偿
#3=#3+1, 计数器累加
END1, 循环体结束符号
G0Z100; 提刀
M30; 程序结束
图2 零件简图
FANUC数控编程指令G10 配合宏程序,不仅可利用球头刀具对零件的圆角进行加工,配合不同的算法,还可以实现零件斜角的加工,也可以实现利用直柄立铣刀或圆鼻刀对零件倒圆角或到斜角的加工。
雖然目前在数控加工编程中CAD/CAM软件已逐渐成为主流,但宏程序以其短小精悍、反应速度快、便于调整的特点,依旧是数控手工编程的亮点。
注释:
1. FANUC编程说明书 北京发那科有限公司
参考文献
[1]BEIJING-FANUC 0i Mate-MD 编程说明书
[2]陈海舟.宏程序应用实例 2006.5 机械工业出版社
[3]周维泉.数控车/铣宏程序的开发与应用 2006.6 机械工业出版社
作者简介:
赵延毓(1915.01),男,吉林市人,吉林电子信息职业技术学院,讲师,研究方向机械制造技术、教学改革。(吉林 1320021)
关键词:数控编程 G10 轮廓倒角 宏程序 半径补偿
在目前的制造行业中,使用CAD/CAM软件编制数控加工程序已经成为主流,但手工编程的基础地位依然稳固。宏程序作为手工编程的一大特色,具有程序简洁、易读、一修改的特点。通过FANUC系统的G10指令配合一定的算法,运用宏程序实现零件的倒角功能,程序短小精悍,通用性极强。
一、FANUC系统编程指令G10
G10(可编程参数输入)参数通过程序输入,主要用于设定螺距误差的补偿数据以适应加工条件的变化,例如机件更新最大切削速度或切削时间常数的变化等。针对本例,我们采用可编程参数输入的具体指令格式如下:
指令格式: G90/G91 G10 L12 P_R_;
——L12为变化的半径补偿特殊功能;
——P为半径补偿刀补号;
——R:绝对值指令(G90)方式时的刀具补偿值。增量值指令(G91)方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加和(刀具补偿值)。
在程序中可通过改变R变量G10指令中的刀具半径补偿量,配合循环指令实现零件轮廓粗加工时调整加工余量,使用同一把刀具实现粗、精加工。1
二、倒角刀具半径补偿宏变量算法
如图1所示,利用球形刀具对零两边倒圆角时圆弧AB为刀具运行的轨迹线。当刀具运行到E点时,直线DC为刀具半径补偿值,直线OA与直线EC的差为刀具Z轴坐标。
图1 算法示意图
设倒角圆弧为R,刀具半径r。a为倒角范围变量,倒圆角时为0-90°。由此可得到:
刀具Z轴坐标为:
Z=( R+ r )*SIN(a)-( R+r )
刀具半径补偿值D值为:
D= r - [( R + r )-(R + r )*COS(a)]
三、宏程序倒角应用
如图2所示,该图上部外轮廓沿边倒R4圆角,利用宏程序指令,结合FANUC系统G10指令功能,编制程序如下:
O1223;
T1 M6; 调用1号刀具(?准6球头刀)
G54 G17 G90 M3 S3000; 坐标原点建立在中心
G43 Z10 H1; 建立长度补偿
#1=3; 球刀半径
#2=4; 倒圆角半径
#3=0 ; 倒角角度初始值
WHILE [#3 LE 90] DO1; 条件(角度小于等于90度执行循环)
#4=#3-[[#1+#2]-[#1+#2]*COS[#3]]; 计算刀具半径补偿值
#5=[#1+ #2]*[SIN[#3]+1]; 计算Z轴坐标值
G10 L12 P1 R#4; 变更刀补1号寄存器数值为计算值
G0 X-15 Y-40; 刀具定位
G1 Z#5 F1200; 落刀
G41 X-15 Y-35 D1; 进刀,调用刀具半径补偿值为 #4
Y-25
G3 X-25 Y-15 R10;
G1 X-35;
Y22.5
G2 X-25 Y32.5 R10;
G1 X-10;
G3 X10 R10;
G1 X40 Y40;
X35 Y10;
G3 Y-10 R10;
G1 Y-25;
G2 X-25 Y-35 R10;
G1 X-16;
G0 G40 X-40 Y-40; 退刀,取消刀具半径补偿
#3=#3+1, 计数器累加
END1, 循环体结束符号
G0Z100; 提刀
M30; 程序结束
图2 零件简图
FANUC数控编程指令G10 配合宏程序,不仅可利用球头刀具对零件的圆角进行加工,配合不同的算法,还可以实现零件斜角的加工,也可以实现利用直柄立铣刀或圆鼻刀对零件倒圆角或到斜角的加工。
雖然目前在数控加工编程中CAD/CAM软件已逐渐成为主流,但宏程序以其短小精悍、反应速度快、便于调整的特点,依旧是数控手工编程的亮点。
注释:
1. FANUC编程说明书 北京发那科有限公司
参考文献
[1]BEIJING-FANUC 0i Mate-MD 编程说明书
[2]陈海舟.宏程序应用实例 2006.5 机械工业出版社
[3]周维泉.数控车/铣宏程序的开发与应用 2006.6 机械工业出版社
作者简介:
赵延毓(1915.01),男,吉林市人,吉林电子信息职业技术学院,讲师,研究方向机械制造技术、教学改革。(吉林 1320021)