引言
宏程序具有靈活性、通用性和智能性等特點。 例如,對于規(guī)則曲面的編程來說,如果使用CAD/ CAM軟件編程,工作量大、程序龐大、加工參數不易 修改。宏程序基本上包含了所有的加工信息(如所 使用的刀具幾何尺寸信息等),通過簡單的存儲和 調用,可以很方便的重現當時的加工狀態(tài),給周期性 的生產特別是不定期的間隔式生產帶來方便。
任何數控加工只要能運用宏程序完整的表達, 即使再復雜,其程序篇幅都比較精煉,可以說任何一 個合理、優(yōu)化的宏程序,極少會超過60行,換算成字 節(jié)數,不超過2kB,節(jié)約了機床系統(tǒng)的內部存儲空 間。
1孔系加工
1.1孔加工
在傳統(tǒng)的(圓)孔系加工工藝中,往往需要不同 直徑、數量眾多的鉆頭對孔進行粗加工。使用普通 機床加工,一般是采用一支一支地換刀方式。加工 中心擁有刀庫并能自動換刀,即擁有一定數量的刀 具,否則加工中心就只能當銑床使用,失去了加工中 心的意義。
對于尺寸精度和表面粗糖度要求較高的孔更是 “一個蘿卜一個坑”,需要眾多專用的鏜刀,對于被 加工的機械零件來說,孔徑的參數是多種多樣的,以 軸承孔為例,即使是標準系列的軸承孔,其規(guī)格從小 到大有數百種,受限于物理條件和制造工藝,即使是 調整能力較強的機夾式鏜刀,其有效加工尺寸的范 圍也有限。以某國際著名刀具品牌為例,在直徑 100 mm以內的鏜刀系列中可提供的規(guī)格有:25? 32 mm, 30 ~38 mm, 37 ~47 mm, 46 ~56 mm, 55 ~ 70 mm, 69 ~ 84 mm, 81 ~ 96 mm, 83 ~ 101 mm 八 種,且每種規(guī)格所具備的調節(jié)幅度最多18 mm。實 際生產中需要的鏜刀數量是非常大的,相對成本也 比較高。特別是遇到盲孔時,因為排削困難,很容易 對鏜刀造成損害。
1.2內螺紋加工
加工中心中傳統(tǒng)的內螺紋加工方法主要采用絲 錐攻螺紋,對機床主軸與切削進給之間的同步關系 要求很高,而且粗、精加工不能分開,有時受機床精 度、絲錐質量的影響,加工出的螺紋精度很難保證, 表面粗糙度也較難控制。用銑刀銑孔或用螺紋銑刀 銑螺紋,在一定程度上可以緩解以上矛盾。
2宏程序螺旋插補方式孔(螺紋)加工
FANUC數控系統(tǒng)的加工中心,圓弧插補通常為 必備的標準功能,但有的加工零件單單用圓弧插補 功能很難加工出來,例如用圓弧插補指令G02 (G03) 能加工出規(guī)則的整圓,卻無法加工
出阿基米德螺旋線。在加工錐螺紋或錐孔時采用阿 基米德螺旋線的加工方法來加工效果會比較好。下 面介紹采用直線逼近法加工孔或錐孔的加工程序, 只需對程序參數稍加修改便可加工出直螺紋或錐螺 紋。
在FANUC系統(tǒng)中有個重要的參數,即州). M10,該參數定義為:在G02/G03指令中,設定起始 點的半徑與終點的半徑之差的允許極限值。該參數是決定能否實現用螺旋插補功能來加工錐度螺紋的 關鍵因素。
下文程序中是以刀具中心回轉半徑為自變量, 依次遞減半徑變化量#101與Z向變化量#100實現 三軸聯(lián)動螺旋插補,采用絕對坐標指令,對螺紋深度 控制很方便。右旋內螺紋,中心位置為(〇,〇),螺紋 大徑為960 mm,螺距為3 mm,螺紋深度為Z-32,單 刃螺紋銑刀半徑為11. 5,螺紋錐度角為10°。將參 數6050>6059中賦值時可用G代碼調用宏程序,本 程序將參數6050中賦值為113,即G113相當于 G65P9010。
3切削實驗效果
以上程序在中小批量生產中得到廣泛應用,尤 其是在產品中螺紋直徑較大時使用頻率比較高,為 公司節(jié)約了刀具使用成本,提高了生產效率。加工 孔徑比較大時,鏜刀規(guī)格有限,采用此程序分層逐步 切削,效率可提高50%以上。加工精度取決于機床 精度的等級,一般可以滿足H7精度要求。表面粗 糙度取決于刀具的影響,可達到3.2以上。在加工 圓周均布陣列孔時,編程無需計算坐標尺寸,只要在 主程序中也給出變量系統(tǒng)將自動計算出所需加工孔 的位置。在實際生產中,加工同一類型規(guī)格不同的 孔時,一把刀可以代替多把刀,大大節(jié)省了刀具庫存 量。程序格式與機床配備格式基本相同,對機床使 用空間得以擴展,程序簡潔節(jié)省了機床系統(tǒng)內部存 儲空間,機床運行速度得以提高。 4結語
經實際切削驗證,使用機床系統(tǒng)圓弧插補指令 加工錐螺紋時,孔的直徑并非是在插補過程中不斷 的變小或變大,而是在進行一個整圓插補完成以后 直徑在遞增或遞減一個值,刀具軌跡相當于階梯形 狀。但在車床加工外錐螺紋時,刀具軌跡是在從小 到大,或從大到小不停的變化。兩者在配合時存在 間隙,上述程序的刀具軌跡,在圓弧插補的同時直徑 也在不斷的變化,與外螺紋加工時的刀具軌跡相同, 適用于各種高壓油管以及其它高壓密封接口的加工。
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