摘要:文中介绍了G10指令的格式及应用,并结合宏程序思路解决了数控铣削加工中的轮廓倒圆(角)的编程,极大的简化了编程量,且通用性强,方便灵活。
关键词:G10指令 刀具半径补偿 轮廓倒圆(角)
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)06-0125-01
在数控铣床的铣削编程中,考虑到刀具半径,我们编程时直接按加工工件的轮廓尺寸编程,系统使用刀具补偿的功能进行自动计算处理,从而使编程大大地简化。在实际轮廓加工过程中,刀补执行过程有三步:刀补的建立、刀补的执行和刀补的撤销三个阶段。刀补实际上是指生成加上补偿量以后的刀具轨迹的功能,其作用体现在两个方面:一是编程时直接按图样尺寸编程,不要考虑刀具半径,只要在实际加工时CRT面板中输入刀具半径补偿值即可;二是加工过程中刀具磨损引起的刀具半径变化值,可以用刀具半径补偿值来修正。
在手工编程中半径补偿值输入CNC存储器的方法有两种:
方法1:用手动的方法将要使用的半径值从CRT面板中直接输入CNC存储器中,这种方法输入的半径值是固定不变的。
方法2:在程序中用指令G10将对应的半径值输入到存储器中,通过变量的形式设半径值为一变量再与G10相对应,将不断变化的半径值输入到CNC存储器中。我们可以利用这一原理来进行轮廓的倒圆(角)的加工。
1 FANUC系统中G10指令的格式及应用
1.1 G10指令的格式
在FANUC系统中,G10是可用程序输入补偿值的指令,它的格式如表1-1
1.2 G10指令的应用
一般情况下我们使用较多的是D代码的几何补偿值,如G10L12P01R#1,表示将变量#1的值赋给“01号刀具寄存器”,即在程序中输入刀具半径补偿值#1。R后面的值可以是一个常数,也可以使一个变量。这样不需要按常规把刀补值输入到刀具寄存器,如果刀补值用变量来表示,这样就可以将不断变化的刀补值在程序中利用G10来赋值,可以完成一些规则曲面的编程加工。
2 加工实例
现有一加工件如图1和图2所示,下面是一边长为80mm×80mm,高为10mm的正方体,正方体的上表面倒半径为3mm的圆角,上面是一边长为60mm×60mm,高为6mm的正方体,其上表面倒C2的倒角。(预先加工好80mm×80mm×10mm正方体以及60mm×60mm×6mm正方体,提供Φ10mm立铣刀)。
2.1 倒角的加工
(1)加工分析。对于零件的倒角加工,我们以顶面中心为坐标系中心,60mm×60mm的正方形为基本轮廓,采用“等高加工”的方法自下而上来实现。每加工一层,刀补调整一个值。
(2)变量确定。
如图3我们在倒角边上任取一点A,通过数学分析可知:
#1—深度变量(自变量从-2变到0);
#2—计算刀具半径补偿值所要减去的距离;
#3—“每一层刀具半径补偿值(刀具中心线到已加工侧轮廓的法向距离)。
(3)倒角加工程序。
具体加工程序及程序说明见表2-1。
2.2 倒圆角的加工
(1)加工分析。对于零件的倒圆角加工,我们以边长为80mm正方体的上表面中心为坐标系中心,80mm×80mm的正方形为基本轮廓,采用“等高加工”的方法自下而上来实现。每加工一层,刀补调整一个值,关键是要找出每一层的刀具半径补偿值。
(2)变量确定。如图4我们在倒角边上任取一点B,通过数学分析可知:
#4—角度变量(自变量从0变到90);
#5—深度;
#6—计算刀具半径补偿值所要减去的距离;
#7—“每一层刀具半径补偿值(刀具中心线到已加工侧轮廓的法向距离)。
其中#5和#7是我们需要的变量,经过计算可得
#5=3*SIN[#4]-3;
#7=5-3[1-COS[#4]]=2+3*COS[#4];
3 加工的注意事项
(1)在倒圆(角)加工时,我们将宏程序和G10指令结合使用,在程序中将变化的半径补偿值赋值给相应的刀具寄存器,大大简化了编程及操作。
(2)在加工中程序中,应注意G41语句前应选择合理的下刀点;此外,也要注意G40的使用,因为每层加工循环中都进行了补偿,所以每层加工结束时要取消刀补,否则会影响程序的运行。
(3)在加工倒圆(角)之前,必须要先将基本轮廓加工好,然后在基本轮廓加工的基础上,采用“等高加工”的思路进行。
参考文献
[1]穆瑞.FANUC数控系统宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京:机械工业出版社,2002.
[2]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]张春良.数控铣床及加工中心自动编程与操作[M].北京:国防工业出版社,2008.
[4]《FANUC-0i-MB操作说明书》.北京法那科公司,2002.