【摘要】 文章闡述了針對(duì)數(shù)銑手工編程的特點(diǎn),運(yùn)用極坐標(biāo)與子程序簡(jiǎn)化編程方法。
【關(guān)鍵詞】 極坐標(biāo) 子程序 手工編程
現(xiàn)今數(shù)銑編程方式大致分為電腦自動(dòng)編程與手工編程。手工編程具有通用性強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度低、容易掌握等特點(diǎn),所以在工科類高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)作為一種基本常用的編程方式,得到普遍的使用。在手工編制加工正多邊形及法蘭類、孔隙零件時(shí),如果采用常規(guī)編程方法面臨計(jì)算節(jié)點(diǎn)麻煩、重復(fù)指令多、效率低等難點(diǎn)。針對(duì)這些難點(diǎn)文章介紹極坐標(biāo)與子程序的綜合運(yùn)用,達(dá)到簡(jiǎn)化編程,提高效率的目的。
一、極坐標(biāo)
(一)極坐標(biāo)概念及格式
極坐標(biāo)是以半徑和角度來(lái)確定編程點(diǎn)的位置,編程方法和畫(huà)AUTOCAD相似?;靖袷綖镚16/G15X_Y_。其中G16為建立極坐標(biāo)指令,G15為取消極坐標(biāo)指令。X_為極坐標(biāo)半徑,用所選平面的第一軸地址來(lái)指定(用正值表示)。Y_為極坐標(biāo)角度,極角的正向是所選平面的第1坐標(biāo)軸沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,而負(fù)向是沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。極徑和極角均可以用絕對(duì)值指令或增量值指令(G90,G91)指定。如圖1-1所示,當(dāng)絕對(duì)值編程時(shí)(G90 G17 G16),極坐標(biāo)半徑值為程序段終點(diǎn)坐標(biāo)到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)距離。極坐標(biāo)角度為程序段終點(diǎn)與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)連線與X軸夾角。當(dāng)增量值編程時(shí)(G91 G17 G16),極坐標(biāo)半徑值為程序段終點(diǎn)坐標(biāo)到刀具起點(diǎn)位置距離。極坐標(biāo)角度為前一坐標(biāo)系原點(diǎn)與刀具起點(diǎn)位置連線與當(dāng)前軌跡夾角。
(二)極坐標(biāo)編程應(yīng)用
如圖1-2 所示,A、B、C點(diǎn)極坐標(biāo)描述如下:A點(diǎn)X40Y0;B點(diǎn)X40Y60; C點(diǎn)X40 Y150;刀具從A點(diǎn)到B點(diǎn)再到C點(diǎn),采用極坐標(biāo)系編程如下:
二、子程序
(一)子程序概念及格式
在一個(gè)加工程序中,如果其中有些加工內(nèi)容完全相同或相似,為了簡(jiǎn)化程序,可以把這些重復(fù)的程序段單獨(dú)列出,并按一定的格式編寫(xiě)成子程序。主程序在執(zhí)行過(guò)程中如果需要某一子程序,通過(guò)調(diào)用指令來(lái)調(diào)用該子程序,子程序執(zhí)行完后又返回到主程序,繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。子程序一般都不可以作為獨(dú)立的加工程序使用,它只能通過(guò)調(diào)用,實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作?;靖袷饺绫?-1。格式說(shuō)明:O為子程序號(hào),是調(diào)用入口地址,必須和主程序中調(diào)用子程序指令中所指的程序號(hào)一致。M99為子程序結(jié)束,并返回主程序。M99可以不必出現(xiàn)在一個(gè)單獨(dú)的程序段中。子程序與主程序相比,子程序不設(shè)G54坐標(biāo)。子程序的結(jié)束符一定是M99,而主程序的結(jié)束符是M02或M30。
(二)子程序的調(diào)用與執(zhí)行
調(diào)用指令格式為M98P××××L×××。M98為調(diào)用子程序,在主程序中。如P6636為子程序號(hào), L為為調(diào)用次數(shù),如L4表示調(diào)用4次子程序,L1可省略不寫(xiě)。
(三)子程序的運(yùn)用
1、零件上有若干處具有相同的輪廓形狀
在這種情況下,編程時(shí)只編寫(xiě)一個(gè)輪廓形狀的子程序,然后用主程序來(lái)調(diào)用子程序。
2、加工中反復(fù)出現(xiàn)有相同軌跡的走刀路線
當(dāng)零件在Z方向上的總銑削深度比較大時(shí),需采用分層切削方式進(jìn)行加工。被加工的零件需要刀具在某一區(qū)域內(nèi)分層或分行反復(fù)走刀,走刀軌跡總是出現(xiàn)某一特定的形狀,采用子程序比較方便,此時(shí)通常要以增量方式編程。
子程序的運(yùn)用編程實(shí)例如圖1-3所示,要求銑削100mm×100mm,深度為0.5mm的一個(gè)平面,材料為硬鋁,并保證粗糙度要求。根據(jù)圖樣確定工藝:選用φ12高速鋼銑刀,刀具路徑間距為10mm(小于刀具直徑),在毛胚輪廓線外進(jìn)刀并選用行切法銑削。具體走刀路徑如圖1-4所示,出現(xiàn)了相同軌跡的走刀路線,固采用子程序簡(jiǎn)化編程,將走刀路徑拆分為5個(gè)相同的刀具路徑,每一個(gè)刀具路徑為一個(gè)子程序并重復(fù)調(diào)用5次,加工程序如下:
三、極坐標(biāo)與子程序的綜合運(yùn)用
在實(shí)際生產(chǎn)加工中,當(dāng)零件既是正多邊形又需要分層銑削時(shí),就需要極坐標(biāo)與子程序的綜合運(yùn)用。如圖1-5所示以正六邊形為例,用三爪卡盤(pán)裝夾毛坯,編程原點(diǎn)設(shè)置在零件中心點(diǎn)上,圖形虛線部分為進(jìn)、退刀及建立、取消半徑補(bǔ)償?shù)牡毒呗窂?。選用φ10立銑刀分層銑削,每一層銑削1mm(調(diào)用1次子程序銑削的深度),根據(jù)零件總深度調(diào)用子程序15次,側(cè)吃刀量為5mm。詳細(xì)編程加工方法如下:
O0003;(主程序程序號(hào))
G90 G41 Y20 D01 F100;(建立半徑補(bǔ)償A→B)
G16(建立極坐標(biāo))
G1 X40 Y0(半徑為40mm,初始角度為0°)
G91 Y-60 (從B點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)換為相對(duì)坐標(biāo)順時(shí)針運(yùn)動(dòng),極角為-60°)
Y-60(C→D)
Y-60(D→E)
Y-60(E→F)
Y-60(F→G)
Y-60(G→H)
G15(取消極坐標(biāo))
G90 G1 X51.55 Y-20(H→C轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo))
G40 Y0(取消刀具半徑補(bǔ)償)
M99(子程序結(jié)束,返回主程序)
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)實(shí)例分析讓極坐標(biāo)與子程序的優(yōu)點(diǎn)有了很好的結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)到了更為實(shí)用的手工編程方法,進(jìn)一步提高了編程加工效率。
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