采用数控系统的加工中心编程实例

6.3.2　采用FANUN数控系统的加工中心编程实例

孔加工是加工中心最为重要的应用，上一章我们详细介绍了华中数控系统的孔加工固定循环指令，FANUC系统与其基本相似前面。

【例6-11】使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图6-23所示零件上的12个孔。

图6-23　点位加工实例

1.分析零件图样，进行工艺处理

该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗加工，故选择钻头T01、扩孔刀T02和镗刀T03，加工坐标系Z向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为：从编程原点开始，先加工6个Φ6的孔，再加工4个Φ10的孔，最后加工2个Φ40的孔。

T01、T02的主轴转数S=600r/min，进给速度F=120mm/min；

T03主轴转数S=300r/min，进给速度F=50mm/min。

2.加工调整

T01、T02和T03的刀具补偿号分别为H01、H02和H03。对刀时，以T01刀为基准，按图中方法确定零件上表面为Z向零点，则H01中刀具长度补偿值设置为零，该点在G53坐标系中的位置为Z-35。对T02，因其刀具长度与T01相比为140−150= −10mm，即缩短了10mm，所以将H02的补偿值设为−10。对T03同样计算，H03的补偿值设置为−50，如图6-32所示。换刀时，采用O9000子程序实现换刀。

根据零件的装夹尺寸，设置加工原点G54：X= −600，Y= −80，Z= −35。

3.数学处理

在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸值等。固定循环中的开始平面为Z=5，R点平面定为零件孔口表面+Z向3mm处。

4.编写零件加工程序

参数设置：H01=0，H02= −10，H03= −50；G54：X= −600，Y= −80，Z= −35。

5.综合应用实例

【例6-12】加工如图6-24所示零件，毛坯为170mm×110mm×30mm合金铝锭。在立式加工中心上加工此零件。

图6-24　FANUC0i系统编程实例

（1）工艺处理

加工前用平虎钳夹紧并找平。

1）工艺步骤如下：

①加工φ16 H7孔（钻-镗-铰）

②加工椭圆外形

X²+(Y−60)²=115²

(X−34)²+Y²=46²

求得节点X=56.696，Y=40.053

（3）程序清单：

6.壳体零件加工

【例6-13】壳体零件如图6-25所示，材料为铸铁。

加工要求是：铣削上平面，保证尺寸mm；槽深要求为mm；加工4-M10mm螺纹，孔口须倒角。试进行工艺分析和数控程序编制。

图6-25　壳体零件

（1）工艺分析

该零件毛坯是铸件。底面、圆孔及孔止口面已在前面工序中加工完成，本工序要加工的内容由顶面的铣削（保证尺寸60mm），铣槽10mm（保证槽深为6mm），钻、攻4-M10mm螺纹孔及螺纹孔口倒角等，由于加工内容较多，换刀频繁，所以该工件在加工中心上加工比较经济，效率较高。通过一次装夹，能完成全部内容，并且能达到各加工表面的尺寸要求。

1）确定工序

① 精铣顶面，保证尺寸60；

② 钻4-M10mm螺纹预钻孔；

③ 定10mm槽上端中心位置（预打槽中心工艺孔）；

④ 钻4-M40mm螺纹底孔；

⑤ 螺纹孔口倒角；

⑥ 攻4-M10nlm螺纹孔；

⑦ 铣10mm槽。

2）确定安装定位方案

选择底面和已加工圆孔为定位面，圆孔止口面为夹紧平面。采用短圆柱销和支撑块为主定位元件。

3）所选刀具和工艺参数

具体参数见表6-6所示。

表6-6　刀具和工艺参数

（2）程序编制

1）程序原点的设置

考虑到各尺寸的设计基准，程序原点设置在离工件底面上方60+20=80（mm）的中心处，使程序原点与每一尺寸的设计基准有一定的几何尺寸关系，使对刀和编程皆方便，且能保证图纸上的尺寸要求。

2）数值计算

计算过程省略，将坐标点标注在零件图上，以便编程。另外，为保证加工要求，以下尺寸必须换算成对称公差：

槽深：改为6.05±0.05；工件高度：改为60±0.05。

3）编制程序

本程序编制两个子程序，即以内轮廓编制的铣槽子程序和钻孔子程序。T01号盘铣刀调用铣槽子程序，采用刀具半径补偿D01=0则可实现上平面的铣削，铣槽时，选用T06号刀同样调用该子程序，刀具半径设置为D21=0，D26=17，则又可实现槽的铣削。钻孔、攻丝、孔口倒角皆可调用钻孔子程序，简化了编程。

走刀路线可作如下安排：铣平面和铣槽可沿外轮廓按顺时针方向走刀；孔加工顺序按如图成示1#，2#，3#，4#孔位进行。

程序如下：

%8000

N10　T01　M06　LF

N20　G90　G54　G00　X0　Y0　T02　LF

N40　D01　Z0　LF

N50　S400　M03　LF

N60　G01　Z-20　F50　LF

N70　L100　P1　LF

N80　G40　Y0　LF

N90　G53　D0　Z0　M06　LF

N100　G54　G00　X-65.0　Y-95.0　T03　LF

N110　D02　Z0　LF

N120　F100　S1000　M03　LF

N130　G81　R02=-17.0　R03=-24.0　R10=-17.0　LF

N140　L200　Pl　LF

N150　M05　LF

N160　G54　D03　Z0　LF

N165　G00　X0　Y87.0　T04　LF

N170　F50　S800　M03　LF

N180　G81　R02=-17.0　R03=-25.0　R10=-17.0　LF

N190　X-65.0　Y-95.0　Z-40.0　LF

N200　L200　P1　LF

N205　M05　LF

N210　G53　G80　D0　Z0　M06　LF

N220　G54　D04　Z0　LF

N225　G00　X-65.0　Y-95.0　T05　LF

N226　S800　M03　LF

N230　G82　R02=-17.0　R03=-26.0　R04=0.5　R10=-17.0　LF

N240　1200　P1　LF

N245　M05　LF

N250　G53　G80　D0　Z0　M06　LF

N260　G54　D05　Z0　LF

N265　G00　X-65.0　Y-95.0　T06　LF

N270　F90　S60　M03　LF

N280　G84　R02=-10.0　R03=-40.0　R04=0　R06=4　R07=3　R08=0　R10=10.0 LF

N290　L200　P1　LF

N295　M05　LF

N300　G53　G80　D0　Z0　M06　LF

N310　G54　X-0.5　Y150.0　T00　LF

N320　G41　D26　Y70.0　LF

N330　D06　Z0　LF

N340　S300　M03　LF　　·

N350　X0　LF

N360　G0l　Z-26.05　F30　LF

N370　L100　P1　LF

N380　G53　G40　D0　Z0　M06　LF

N390　X0　Y0　LF

N400　M30　LF

铣槽子程序：

L100　LF

N05　G0l　Y70.0　G41　D21　F56　LF

N10　X66.0　Y70.0　LF

N20　G02　X100.011　Y8.947　U40.0　LF

N30　G01　X57.010　Y-60.527　LF

N40　G02　X40.0　Y-70.0　U20　LF

N50　G0l　X-40.0　LF

N60　G02　X-57.006　Y-60.527　LF

N70　G01　X-100.011　Y8.947　LF

N80　G02　X-66.0　Y70.0　U40　LF

N90　G01　X0.5　LF

N100　M17　LF

2#、3#、4#孔定位子程序：

L200　LF　　·

N1　X65.0　LF

N2　X125.0　Y65.0　LF

N3　X-125.0　LF

N4　M17　LF