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1、数控加工程序编制加工中心编程 (FANUC 0i),任务三：曲面类零件程序编制,工作任务,编制如图所示零件曲面部分的数控加工程序,一、学习目标,最终目标：能够熟练的编写曲面类零件数控加工程序，仿真加工出合格的零件。 促成目标： 1能正确运用宏指令； 2通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。,1.非圆公式曲线的加工特点 规则曲面有球面、锥面、柱面、椭球面等。数控机床加工这些零件时，可用球头刀或立铣刀采用“行（层）切法”加工 2.规则曲面的编程方法 自动编程法 宏程序法 宏程序的编程加工，一般是采用厂方所提供的宏程序(或用户自行开发的宏程序)通过对变量进行赋值及处理后完成程序的加上任务。,二、相
2、关知识,(一)曲面知识,圆锥体加工刀具轨迹,1.变量的表示 变量可以用“#”号和跟随其后的变量序号来表示：#i(i1，2，3) 例：#5， #109， #501。 2.变量的引用 将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。 例：对于F#103，若#10350时，则为F50； 对于Z-#110，若#110100时，则Z为-100； 对于G#130，若#1303时，则为G03。,二、相关知识,（二）宏程序,3.变量的类型,变量的类型,二、相关知识,（二）宏程序,4.算术和逻辑运算,二、相关知识,（二）宏程序,5.控制语句 1）无条件转移指令（GOTO语句） 语句格式为： GOTO n
3、； 无条件跳转到n的程序段中，顺序号必须位于程序段的最前面。 如： GOTO 1; 2）条件转移（IF语句） 语句格式为： IF 条件式 GOTO n; 条件成立时，从顺序号为n的程序段开始执行；条件不成立时，执行下一个程序段。,二、相关知识,（二）宏程序,3）循环语句WHILE语句 语句格式为： WHILE 条件式 DO m；（m1,2,3） END m; 当条件成立时，程序执行从DO m到END m之间的程序段；如果条件不成立，则执行END m后的程序段。,运算符,（二）宏程序,二、相关知识,1.零件图样分析该零件是三维曲面的加工，尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬
4、度要求，切削性能优良。加工内容有R85圆弧凸台、孔口R30圆角；R85圆弧凸台表面材料比较多。先粗加工，再精加工；孔口R30圆角一次加工即可。 2选定毛坯毛坯尺寸为160mm120mm30mm，已完成上、下表面及周边侧面的加工，并符合尺寸与表面粗糙度要求。,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,3.夹具选择 该零件可选用加工中心通用夹具平口虎钳进行装夹。 4.确定加工方案 （1）R85圆弧凸台，粗糙度要求不高，留0.5的精加工余量。 粗加工为R85.5的圆弧，一刀完成，选用14mm的立铣刀。 圆弧的左半部分由刀具的右刀刃加工，到了顶部，刀具切削刃过渡，圆弧的右半部分由刀具的左刀刃完成，
5、如图所示。 精加工为R85的圆弧，选用12mm的立铣刀，通过改变Y值，宏程序编制。,R85圆弧凸台走刀路线图,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,（2）孔口R30圆角，精度要求不高，利用宏程序一次加工完成，选用12mm的立铣刀。 5.刀具准备，填写刀具卡,刀具卡,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,6.编制加工工艺，填写工序卡,数控加工工艺工序卡,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,1确定工件坐标系 在38mm孔中心建立工件坐标系，Z轴原点设在孔顶点上。 2根据加工工艺编写程序,三、工作任务的完成,（二）编写数控加工程序,四、拓展知识,例1：如图所示，毛坯尺寸10
6、0mm50mm10mm，材料为45钢，试编写孔的加工程序。,宏程序编程实例1,四、拓展知识,4个孔均布在一条斜直线上，如果采用宏程序编程则可省略孔中心点的坐标计算，从而提高编程的正确率，其程序如下： O6001； G54 G40 G49 G17 G80 G90； G00 Z50.； M03 S600； #1=-30； 长度赋初值 N50 #2=#1*COS20； 孔中心X坐标 #3=#1*SIN20； 孔中心Y坐标 G81 X#2 Y#3 Z-12. R5. F100； 钻孔加工 #1=#1+20； 长度每次增加20,四、拓展知识,IF #1 LE 30 GOTO 50； 条件判断 G80；
7、取消固定循环 G00 Z100.； M30； 例2：如图所示工件，毛坯尺寸60mm40mm25mm，材料为HT150，试编写椭圆的精加工程序。,宏程序编程实例2,四、拓展知识,在毛坯中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。 根据椭圆参数方程：X=a*cos ； Y=b*sin 把角作为自变量，程序如下： O6002； G54 G40 G49 G17 G80 G90； G00 Z50.； X50. Y0； M03 S600； Z5.； G01 Z-10. F100； G41 Y-24. D01； G03 X26. Y0 R24.；,四、拓展知识,#100=0； 角度赋初值 N10 #101=26
8、*COS#100； X坐标 #102=16*SIN#100； Y坐标 G01 X#101 Y#102； 以直线逼近椭圆 #100=#100+1； 角度增量 IF #100 LE 360 GOTO 10； 条件判断 G02 X50. Y24. R24.； G40 G01 Y0； G00 Z100.； M30；,四、拓展知识,例3：如图所示工件，毛坯尺寸为60mm60mm30mm，材料为45钢。试编写零件上圆锥体的程序。,宏程序编程实例3,四、拓展知识,选择16mm的立铣刀采用层切法逐层加工整圆。根据计算，Z方向上每下降0.1mm，所加工圆的半径增大0.025mm。其精加工程序如下： O6003；
9、 G54 G40 G49 G17 G80 G90； G00 Z50.； X50. Y0； M03 S600； Z5.； #100=20； X坐标,四、拓展知识,#101=0； Z坐标 N50 G41 G01 X#100 D01 F100； Z#101； G02 I-#100； #100=#100+0.025； X坐标变量 #101=#101-0.1； Z坐标变量 IF #101 GE -20 GOTO 50； 条件判断 G40 G01 X50. Y0； G00 Z100.； M30；,四、拓展知识,例4：如图所示，毛坯尺寸50mm50mm30mm，试编写该工件半圆球曲面的加工程序。 工件上表面
10、为规则的圆弧曲面，可采用宏程序编程。选用10mm球形铣刀编程与加工，其精程序如下： O6004； G54 G40 G49 G17 G80 G90； G00 Z50.； X50. Y0； M03 S600；,宏程序编程实例4,四、拓展知识,Z10.； #100=0； 高度赋初值 N10 #101=20-#100* 20-#100； #102=SQRT20*20-#101； X坐标 G41 G01 X#102 D01 F100； Z-#100； Z坐标 G02 I-#102； #100=#100+0.5； IF #100 LE 20 GOTO 10； 条件判断 G40 G01 X50. Y0； G00 Z100.； M30；,五、自主练习,1）利用数控加工仿真软件，完成如图所示零件上圆锥体的加工。（材料为45钢。） 2）对零件进行工艺分析，并填写加工工序卡、刀具卡和程序单。（毛坯：505026）,
