数控铣削编程与加工(SIEMENS系统)-第2版课件3.3子程序加工实例

任务三任务三 子程序加工实例子程序加工实例 1了解子程序的基本概念；2掌握子程序编程指令；3了解数控机床/加工中心的刀具系统；4了解数加工中心的刀库；5掌握分层切削的编程与加工方法；6掌握相同轮廓的编程与加工方法；加工如下图所示工件，毛坯为80mm80mm24mm的钢件，试编写其数控铣床加工程序并进行加工。子程序加工实例一、子程序一、子程序 主程序是一个完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主体部分。1 1子程序的定义子程序的定义 子程序是一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。注意：子程序一般都不可以作为独立的加工程序使用，它只能通过调用，实现加工中的局部动作。子程序执行结束后，能自动返回到调用的程序中。机床的加工程序可以分为主程序和子程序两种。2 2子程序的命名规则子程序的命名规则 文件名可以由“字母”或“字母+数字”组成；文件扩展名有两种主程序：“MPF”；子程序：“SPF”；字符间不能有分隔符，且最多不能超过8个字符；程序名开始的两个符号必须是字母，如“SHENG123”、“AA12”；适用主程序和子程序文件名的命名，默认后缀名为“.MPF”。（1）以字母、数字或下划线来命名文件名L后的值可有7位，且L后的每个零都有具体意义，不能省略，如L123不同于L00123。适用主程序和子程序文件名的命名，默认后缀名为“.SPF”。（2）以地址“L”加数字来命名程序名3 3子程序的格式与调用子程序的格式与调用 在SIEMENS系统中，子程序除程序后辍名和程序结束指令与主程序略有不同外，在内容和结构上与主程序并无本质区别。子程序的结束标记：除了M17外，还可以使用M02、RET等指令。子程序的格式如下：L456；(子程序名)RET；（子程序结束并返回主程序）RET要求单独占用一程序段。使用RET指令结束子程序并返回主程序时，不会中断G64连续路径运行方式；而用M02指令时，则会中断G64连续运行方式，并进入停止状态。（1）子程序的调用格式如下所示：L P；或 P；循环次数 子程序名例1 N10 L785 P2；例2 SS11 P5；例1：调用子程序“L785”2次；例2：调用子程序“SS11”5次；（2）子程序的执行过程如下：AA456.MPF；N10；L0100.SPF；N20 L0100；N30；M17；AA85.SPF；N60 AA85 P2；M17；N100 M02；4 4子程序的嵌套子程序的嵌套 当主程序调用子程序时，该子程序被认为是一级子程序。在SIEMENS 802CSD系统中，子程序可有四级程序界面，即三级嵌套，如下图所示。子程序的嵌套 a）主程序 b）一级嵌套 c）二级嵌套d）三级嵌套5 5子程序的应用子程序的应用 （1）加工下图所示6个相同外形轮廓。子程序加工相同轮廓编程分析编程分析：由多个相同轮廓组成，对于这类零件，可采用子程序方式编写单个轮廓的加工程序，再采用子程序调用方式进行编程。AA38.MPF；（主程序）G90 G94 G71 G40 G17 G54；G74 Z0；M03 S800；T1D1；G00 X-48.0 Y-40.0 M08；Z10.0；G01 Z-5.0 F100；L38 P6；（子程序调用6次）G90 G00 Z50.0 M09；M05；M02；L38.SPF；（子程序）G91 G41 G01 X5.0；（建立刀补）Y60.0；G02 X6.0 CR=3.0；G01 Y-40.0；G02 X-6.0 CR=3.0；G40 G01 X-5.0 Y-20.0；（取消刀补）X16.0；（移动到下一轮廓起点）RET；（2）加工下图所示零件。编程分析编程分析：由于加工深度较大，无法进行一次性切削，对于这类零件，可通过子程序调用方式来实现分层切削的目的。子程序分层切削实例AA39.MPF；（主程序）G90 G94 G71 G40 G17 G54；G74 Z0；M03 S800；T1D1；G00 X-50.0 Y40.0 M08；Z10.0；G01 Z0 F100；L39 P3；（子程序调用3次）G90 G00 Z50.0 M09；M05；M02；L39.SPF；（子程序）G91 G01 Z-6.0；（增量切深6mm）G90 G41 G01 Y20.0；（建立刀补）X15.0；G02 Y-20.0 CR=20.0；G01 X-15.0；G02 Y20.0 CR=20.0；G40 G01 X-50.0 Y40.0；（取消刀补）RET；加工中心的程序往往包含有许多独立的工序，为了优化加工顺序。将每一个独立的工序编写成一个子程序；主程序只有换刀和调用子程序的命令；（3）实现程序的优化 6 6使用子程序的注意事项使用子程序的注意事项 （1）注意主、子程序间的模式代码的变换(G90、G91模式的变换）G91模式 AA11.MPF；BB11.SPF；G90模式 G90 G54；G91；BB11 P2；G91模式 ；RET；G90模式 G90；M30；AA11.MPF；BB11.SPF；G91 ；G41；RET；BB11；G40；M30；（2）在半径补偿模式中的程序不能被分支 AA11.MPF；BB11.SPF；G91；G41；BB11 P2；G40；M30；RET；错误正确二、二、数控铣床数控铣床/加工中心刀具系统选择技巧加工中心刀具系统选择技巧1 1加工中心刀具系统简介加工中心刀具系统简介 是刀具与加工中心的连接部分，由工作头（即刀具）、刀柄、拉钉、中间模块等组成，起到固定刀具及传递动力的作用。加工中心的刀具系统组成1主轴 2刀柄 3换刀机械手 4中间模块 5工作头2 2刀柄刀柄加工中心刀柄可分为整体式与模块式两类。BT系列刀柄JT系列刀柄CAT系列刀柄DIN系列刀柄 刀柄又分成40、45、50（个别的还有30和35）等几种不同的锥度号，如BT/JT/ST50和BT/JT/ST40分别代表锥柄大端直径为69.85 mm和44.45 mm的724锥柄。3 3弹簧夹头弹簧夹头ER弹簧夹头：KM弹簧夹头：夹紧力较小，适用于切削力较小的场合；夹紧力较大，适用于强力铣削；用于夹持ER弹簧夹头的刀柄通常简称为弹簧刀柄；用于夹持KM弹簧夹头的刀柄通常简称为强力刀柄；ER弹簧夹头及刀柄KM强力夹头及刀柄（a）精镗刀中间模块 （b）攻螺纹夹套 （c）钻夹头接柄4 4拉钉拉钉拉钉位于刀柄的尾部，用于主轴中拉紧刀柄。拉钉实物图5 5中间模块中间模块 是刀柄和刀具之间的中间连接装置，通过中间模块的使用，提高了刀柄的通用性能。一、加工准备一、加工准备 1选用TK7650型SIEMENS 802D系统数控铣床；2选择12mm高速钢立铣刀进行加工；3切削用量：切削速度n=800r/min；进给速度vf=100mm/min；背吃刀量ap=8mm。二、设计加工路线二、设计加工路线 1点（-6.77,-45.0）2点（-16.77,-35.0）3点（-23.39,-37.50）4点（-37.50,-23.39）5点（-35.0,-16.77）外轮廓铣削时，由于总切深量较大，采用子程序分层切削的方式进行编程与加工，每次切深为8mm；上表面相同的轮廓，同样采用子程序进行编程与加工，编程过程中采用增量坐标进行编程；局部基点坐标三、编制加工程序三、编制加工程序 刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号加工程序程序说明AA33.MPF；程序号（主程序）N10G90 G94 G71 G40 G17 G54；程序初始化N20G74 Z0；Z向回参考点N30T1D1 M03 S800；主轴正转，切削液开N40G00 X-20.0 Y-50.0 Z20.0 M08；刀具快速定位N50G01 Z0 F100；刀具移动到工件上表面N60BB4331 P2；调用子程序加工外形轮廓N70G00 Z5.0；去除中间局部余量N80 X-50.0 Y-45.0；刀具定位N90G01 Z-8.0；N100BB432 P5；调用子程序加工5个相同轮廓刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号加工程序程序说明AA33.MPF；程序号N110G90 G00 Z5.0；刀具定位N120 X50.0 Y0；N130G01 Z-8.0；N140BB433；调用子程序加工右侧凸台N150G00 Z100.0 M09；程序结束部分N160M05；N170M30；刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号加工外形轮廓子程序BB431.SPF；N10G91 G01 Z-8.1；N20G90 G41 G01 X-6.77 Y-45.0；N30G03 X-23.39 Y-37.50 CR=10.0；N40G02 X-37.50 Y-23.39 CR=10.0；N50G03 X-35.0 Y-16.77 CR=10.0；N60G01 Y16.77；N70G03 X-37.50 Y23.39 CR=10.0；N80G02 X-23.39 Y37.50 CR=10.0；N90G03 X-16.77 Y35.0 CR=10.0；N100G01 X16.77；刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号加工外形轮廓子程序BB431.SPF；N110G03 X23.39 Y37.50 CR=10.0；N120G02 X37.50 Y23.39 CR=10.0；N130G03 X35.0 Y16.77 CR=10.0；N140G01 Y-16.77；N150G03 X37.50 Y-23.39 CR=10.0；N160G02 X23.39 Y-37.50 CR=10.0；N170G03 X16.77 Y-35.0 CR=10.0；N180G01 X-16.77；N190G40 G01 X-20.0 Y-50.0；N200RET；刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号加工相同轮廓的子程序BB432.SPF；N10G91 G41 G01 X15.0；N20 Y4.0；N30 X30.0；N40 Y-4.0；N50 X-35.0；N60G40 G01 X-10.0 Y-10.0；N70 Y16.5；N80RET；刀具刀具12mm 立铣刀立铣刀程序段号右侧凸台加工子程序BB433.SPF；N10G41 G01 X35.0 Y15.0；N20 Y-12.5；N30G02 X10.0 CR=12.5；N40 Y12.5；N50G02 X35.0 CR=12.5；N60G40 G01 X50.0 Y0；N70RET；