从绿键侠到机械工程师之路第二课空心轴的实例编程加工讲解

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从绿键侠到机械工程师之路第二课空心轴的实例编程加工讲解

今天开始就进行编程实践,通过实践环节理解第一节课程介绍的数控编程概念。通过这个案例我们学习FANUC发那科系统的车加工编程,之所以选择FANUC,只是他比较广泛通用,其他系统也是大同小异。学会了一种系统的编程,其他的通过了解小的差异,也会很快入手。重要的是建立加工逻辑思维,了解程序格式,指令的应用,编程风格思想等。这节课主讲最基础的开机默认指令G0,G01,G02,G03,G90,G92,G094等加工指令,M,S,T,机械功能指令。

开始之前我们先讲解最常用的开机缺省默认指令,G99,G97,G40,G21,G0。各种加工指令在文章的最后会给出详细的列表,我们在编程过程中学习如何使用。

上图就是我们臆想出来的一个空心轴,右侧图是毛坯图,左侧是加工成品图。

1,分析毛坯与图纸加工要求,制定加工工序,选择卡爪与刀具。

毛坯很简单,就是一个筒类毛料,我们记住外径Φ55,长度65,内径Φ20,这三个主要尺寸。

分析成品图,制定两道加工工序,成品图标识右侧有螺纹,根据这一特点,选择第一工序加工左侧,第二车加工右侧有螺纹的一侧,这样选择的原因也很明显就是保护加工后的螺纹。这就是一个简单的加工思想。

卡爪,第一工序直径符合毛坯Φ55,深度加持15.加工螺纹之前的外径。第二工序,卡爪直径符合Φ50,深度加持30,使用修爪环精修卡爪保证卡爪同心度在0.01,深度保证螺纹的长度的加工。

刀具选择如下

外径端面粗车刀杆MWLNR2525M06刀片WNMG080408

外径端面精车刀杆MTQNR2525M16刀片TNMG160408

外径螺纹刀杆SER2525M16刀片16

内径粗车刀杆S16Q-SCLCR09刀片CCMT090408

内径精车刀杆C20R-STUCR11刀片TCMT160408

下面我们先进行第一工序的程序讲解。

程序格式开头用字母O来指定程序名称,(我是注释)小括号内可以添加注释,一行结束用分号;结束换行。新版的系统已经可以使用文件名进行命名了。

一行简单的程序行格式

N__G__X__Z__F__T__S__M__;行末结尾一定使用分号结束

加工第一部分粗车端面外径,外径端面粗车刀杆MWLNR2525M06刀片WNMG060408

下面开始逐行讲解,以后讲过的内容就不在重复。

加工第一部分,粗车外径端面

O0001(KXZ-JC1);程序头程序号,字母O加四位数字,数字选用上建议符合图纸图号,括号内注释产品图号相关信息以及工序信息,KXZ就代表空心轴,J1姑且就叫精车一工序吧。

N1G21G99G97G40M3S1000;第一加工段开始,N1因为是加工的第一段我们就叫他N1吧,并进行加工模式加工环境的设置,由于各类代码有可能会在MDI方式手动更改,为了安全起见程序开头最好进行初始化状态设置。例如:G21公制毫米编程,G99切削方式转进给,G97恒转速切削,G40取消圆弧半径补偿。设置主轴转速每分钟1000转,并进行主轴正转。可以依据机床实际的开机默认情况省略部分。这里把转速放在刀具的前面,主轴升速的时候会执行下一行换刀,可以节省一点加工时间。

T0101(R08);使用刀库一号刀,一号刀补,备注刀尖半径R08,还可以备注完整的刀具信息:例如(MWLNR2525M06WNMG060408)。如果,T0102这样使用就是使用刀库一号刀,二号刀补

;G0快速移动这个位置就是换刀位或者是叫做准备加工位,可是前面我们已经换完刀了,这和我们程序末尾的一个退回换刀位有关,程序开头这个位置不建议省略,可以更改一个合理的位置,保证换刀加工无干涉比较安全的位置,缩短这个位置可以提升加工效率。

;这个位置我们就叫切削待命点,下一步就开始接触工件切削了。M8并打开了切削液。这里我们省略了G0快速移动指令。G0是模态指令,模态指令制定一次后,后续不切换其他指令一直有效。

;由G0切换到G94断面切削循环,从切削到,X坐标点切削至,Z向端面给精车预留0.5MM的加工量。F进刀率每转0.25MM

;第二刀切削量我们选择的是0.5mm,你可以依据情况自由设置切削量我们这里这个选择还有演示的成分在内。

;第三刀

;第四道并G94端面切削结束。

;循环结束切换G0移动到的位置,这里的Z坐标位置是G94停留的缺省位置;

;切换到G90进行外径的循环切削。由切削到,直径上给精车留0.5的加工量。

;第二刀自主控制切削量。

;第三刀并G90外径循环切削结束,G90还可以用来切削内径。

;G90循环结束切换到G0移动到

;这个x45.坐标位置是粗切R角起点位置,因为我们使用的是G40,取消圆弧半径补偿,所以要计算圆弧切削起点的时候加上刀尖半径X2。

;使用G01切削的方式移动到这里的意义就是防止快速移动到工件端面发生碰刀损坏刀具工件,并精确到圆弧起点的Z轴位置。

;逆时针圆弧切削,手工补偿一般是外R+刀尖半径,内R-刀尖半径。我们在这里使用了增量W指定了圆弧的结束位置,这是一种简便的计算方式。另外还要注意在使用G02,G03进行圆弧切削的时候,要根据车床刀架的前置刀架后置刀架来选择顺时针还是逆时针。后边我们给出一个选择示意图,后续会有R角起点止点的计算方法具体讲解。

;安全退刀关闭切削液。

安全无干涉的移动到安全的换刀位,这个位置为下一步骤的刀具换刀做准备。下一步骤的换刀在这个位置应该是一个无干涉非常安全的位置。

M1;这一粗加工端面和外径的步骤就结束了,这里添加一个M1选择性停止,可以查看这一步骤的加工情况,需要使用的时候,点亮机床面板上的选择停止按钮,程序运行到此处会停止加工。

加工第二部分粗车内孔。内径粗车刀杆S16Q-SCLCR09刀片CCMT090408之所以把粗车内孔放在精车端面外径之前,目的预防粗车产生大量铁屑损伤精车后的端面外径。

N2G99M3S800;N2第二段加工程序段这里省略了一些第一步时指定的持续有效的模态指令

T404(D16L64);备注了刀杆直径D16和刀杆安装长度L64。

;调整这个位置可以适当的提升加工效率

;移动到切削待命点,切削液开

;使用G90循环粗车内孔

;循环步骤

;内孔循环结束,给精车内孔预留0.2mm的量。

;循环结束,这个位置和G90结束自动停止位置相同,也可以省略掉,在手工编程的时候可以更清楚Z值位置吧。

;移动到圆弧切削X轴起点,计算时加上刀尖半径。

;切削到圆弧切削Z轴起点,注意这里我们的端面还有0.5的加工余量,我们这里直接把R角加工到成品状态,Z值应该在Z0位置加工,如果R角过大,还应该多分几步加工。

;外圆弧加工。

;退刀关闭切削液

;安全的移动到安全换刀位

M1;程序选择性停止,第二段粗车内孔加工结束。之所以把粗车内孔放在精车端面外径之前,目的预防粗车产生大量铁屑损伤精车后的端面外径。

加工第三部分精车端面外径。外径端面精车刀杆MTQNR2525M16刀片TNMG160408

N3G99M3S1200;第三步精车端面外径外径R角,设置转速1200/分钟,正转

T0303M8;提前打开切削液

/;前面换刀位安全都做好了,可以跳跃过去提升加工效率。打开机床的“/”跳段功能

;直接移动到切削待命点

;精车端面

;使用相对坐标W做Z向退刀,为下一步移动X轴,不会划伤端面。

;移动到R角切削X点坐标,这个坐标点一定要计算准确。

;R角切削Z点坐标。为什么使用G1方式移动过去前面已经有介绍

;外R角切削。

;精车外径,依据图面长度选择。

;外径退刀关闭切削液,设定一个较低的转速为主轴停止做准备提升加工效率

;退刀M5主轴停止这里把这个退刀Z值和前面的U值退刀分开,预防G0走斜线划伤精车的外径。

;安全退回到安全换刀位,下一步可以安全无干涉的换刀。

M1;第三步结束,选择性停止。

T101;准备一号刀一号刀补,为加工下一工件做准备。各指令的前导零可以省略不写。

M30;程序结束,返回程序开头,加工件数+1。到这里我们的第一工序就完成了。

加工完了左侧,下面继续编制右侧螺纹端的程序。我们称之为第二工序。JC2工序。

第二道工序加工

O0002(KXZ-J2);精车二工序

N1G99G97G40M3S800;粗车端面外径

T0101;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;45°倒角x起点

;倒角Z起点

;45°倒角

;

;

M1;粗车端面外径结束

N2G99M3S1200;精车端面外径

T0303;

;

;

;

;

;倒角X值起点

;倒角Z值起点

;使用角度A功能车45°倒角。

;精车外径

;

;

;

M1;精车端面外径结束

N3G99G97G40M3S800;精车内孔

T0404(D20L62);备注内孔刀杆直径和安装长度

;

;

;

;粗车一遍30°倒角

;

;精车倒角起点

;

;精车30°倒角

;精车内孔

;

;

;

M1;精车内孔结束

N4G99G97G40M3S500;外螺纹切削

T0505();备注螺纹刀螺纹牙型

;

;

;G92螺纹循环加工

;

;

;

;

;

M1;

M30;程序结束,至此整个工件加工完毕。

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