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

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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;
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