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用宏程序高效粗铣平面

  [摘 要]在机械加工中,经常使用数控设备加工产品,而粗加工平面是必不可少的一道工序,如果产品种类繁多,无论是采取手工编程或计算机自动编程,都比较繁琐与费时,现在利用宏程序编写程序,直观性强、通用性好,只需要输入简单的几个参数值,就能粗加工所有的平面,加工效率高,大大减轻编程工作量和编程错误。 

  [关键词]宏程序、平面粗加工、循环嵌套、往复铣削
中图分类号:TG54 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0015-01
在數控加工过程中,都会涉及到数控程序编写,通常采取手工编程和自动编程,无论加工对象形状简单与复杂,都要认真仔细编写程序,颇费一番周折。如果加工品种繁多,编写程序费时费力,现在我们利用宏程序来彻底解决这个难题。
一、理清思路 提出编程思想
采用法拉科数控系统铣床,利用人机对话功能,在编写程序时,只需要输入工件的长度、宽度、待加工厚度、每次切削厚度、刀具直径、切削用量等参数,就可以进行加工。因为是粗加工,对表面质量要不高,采取往复式切削方法,提高加工效率。当Z向加工余量较大时,采取多次加工,既要控制深度又要铣削平面,同时还要考虑程序的安全性、稳定性、通用性。
二、程序编写(图1)
三、程序运行方式
1.采取人机对话功能:在主程序N1至N8行中,只需要输入刀具直径#1、工件长度#2、工件宽度#3、待加工厚度#4、每次切削厚度#25、刀具直径系数#27、进给量#5、转速#6,共8个参数。为防止误操作,在子程序中将N11至N45参数全部取绝对值。
2.设定起刀点:原点设置在工件对称中心O点。工件的宽度尺寸要比长度小,所以选择Y向为起刀点,向X方向往复加工,在X向为保证安全距离,离工件5mm处(见N60行处),配合Y向起刀。
3.往复铣削控制:当深度加工余量较大时,采取多次加工,而每次加工深度时,又要铣削平面,当平面尺寸较大时,也要采取多次加工。在这里采用了二层嵌套循环语句进行编程,见子程序中N105至N245行。在本程序中,第1次在深度方向进给5mm时,铣削一次平面,第2次在深度方向进给至10mm时,再铣削一次平面,依些类推,直到深度方向符合要为止。在往复铣削平面时,有一个难点:往复铣削的次数,是根据刀具直径和工件宽度来判断的,所以往复铣削的次数并不固定。此时要解决的关键问题是每一次往复铣削,在X方向就要变向,这也是高效铣削的关键。在子程序中,采用N145#13=1,N150#14=2,进行初始赋值,在N180至N205程序段中,每循环1次,#14的值就会累加1,在第1次循环时#14=#14+#13=2+1=3,#15=#14/2=1.5,在N190行中,运用舍入取整运算#16=ROUND[#15]=2,通过N195行和N200行语句判断,IF[#15LT#16]THEN#17=-#8,IF[#15EQ#16]THEN#17=#8,就能实现X的换向功能。另外在铣削平面时,加入了一个判断语句,当在一个循环体中最后一刀铣削平面时,如果余量不大,则不需要移动Y向#7的距离,只需要移动一个余量N165行。
4.铣削深度控制:当深度Z向加工余量较大时,采取多次加工,用条件判断循环语句编程。在编写的程序中深度方向总余量是10mm,如果设备和刀具允许,每次切削5mm比较合适,2次就能加工完成。如果每次切削4mm,则要3次才能加工完成。#26表示每次累加进给的深度,现以每次进给4mm为例,在N105至N245程序段中,运行第1次,深度方向就进给4mm,运行第2次,深度方向就进给8mm,此时如果不编写条件判断语句,运行第3次,深度方向就进给12mm。于是在N220行中#22=#4-#26,计算Z向余量,当程序运行2次后#26=8,#4-#26=10-8=2,#22=2在Z向还有2mm余量,在N230行,IF[#22LE#25]THEN#25=#22,如果#22(此时为2)小于或等于#25(每次Z向的进给值,此时为4)那么#25=2,在N235行中,#26=#26+#25,#26=8+2,于是#26=10,在N125行中,G90G01Z-#26F1500,就强制在Z向进给10mm,符合操作者编程意图。在N225行中,IF[#26EQ#4]GOTO250,如果Z向已进给了10mm,就跳出循环体,避免再次切削。
5.程序安全性、稳定性、通用性考验:本程序在数控系统显示屏上只显示主程序O1001,只有短短的10行N1至N10。通过修改数控系统的相关参数可以将子程序O9001隐藏,操作者看不到子程序。只需要在主程序中输入8个参数,无论是有意或无意输入错误,都能安全运行。比如将刀具直径或转速输入负值,能通过N10至N45行对赋值语句取绝对值进行修正,或将长度宽度输入过大,数控系统会提示超程报警。程序通过数控铣床验证加工,非常稳定和实用,如果将工件的宽度比刀具的直径小,在一个循环体中只加工一次,在N100行中,IF[#12GE#3]THEN#9=0,就是判断刀具的直径大于工件的宽度时,Y方向进刀至Y0,只加工一次平面。本程序通用性很好,在法拉科高、中、低档数控系统中功能不受限制,都能正常使用。
四、程序特点
1.采用人机对话功能,编程简单方便;
2.具有安全判断功能,防止输入错误数值;
3.通用性好,适用于所有法拉科Oi数控系统;
4.程序移植性强,稍加改动,就能实现平面精加工;
5.采用往复式铣削平面,用时少、经济环保、加工效率高;
6.普通操作者只能编辑主程序,无法看到和编辑子程序,具有更高的安全性和保密性。
作者简介
高万新,男,1972.1,本科职称:高级实习指导,教授课程:数控加工教研专长:理实一体化教学,工作单位:荆州技师学院行政职务:数控专业主任。
 
 
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