数控铣宏程序实例11308.pdf

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1、第四章 数控铣宏程序实例 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1 整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为 2mm)方法一:已知椭圆的参数方 X=acos Y=bsin 变量数学表达式 设定=#1（0 360）那么 X=#2=acos#1 Y=#3=bsin#1 程序 O0001;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 Xa Y0;G00 Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;N99#2=a*cos#1；#3=b*sin#1；G01 X#2 Y#3 F300;#1=#1+1;IF#1LE360GOTO99；GOO Z50；M30；例2 斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工

2、（假设加工深度为 2mm）椭圆心不在原点的参数方程 X=a*CS#1+M Y=b*SIN#1+N 变量数学表达式 设定=#1;(0360)那么 X=#2=a*CS#1+M Y=#3=b*SIN#1+N 因为此椭圆绕（M,N）旋转角度为 A 可运用坐标旋转指令 G68 格式 G68 X-Y-R-X,Y：旋转中心坐标;R:旋转角度 程序 0002;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;GOO X0 Y0;GOO Z3;G68 XM YN R45;#1=0;N99#2=a*COS#1+M;#3=b*SIN#1+N;GO1 X#2 Y#3 F300;G01 Z-2 F100;#1=#1

3、+1;IF#1LE360GOTO99;G69 GOO Z100;M30;例 3:椭圆轮廓加工（深度 2mm）采用椭圆的等距加工方法使椭圆的长半轴 和短半轴同时减少一个行距的方法直到短 半轴小于刀具的半径 R 根据椭圆的参数方程可设 变量表达式=#1(0360)a=#2 b=#3(b-RR)X=#2*COS#1=#4 Y=#3*SIN#1=#5 程序 0003;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 XO YO;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#2=a-R;#3=b-R;N99#1=0;#4=#2*COS#1;#5=#3*SIN#1;G01 X#4 Y#5 F300

4、;#1=#1+1；IF#1LE360GOTO99;#2=#2-R;#3=#3-R;IF#3LERGOTO99;GOO Z100;M30;例 4 非整椭圆轨迹线加工；（加工深度 2mm）已知椭圆的长半轴 a 短半轴为 b 且与 X 轴正向夹角为 A1,A2。首先根据椭圆的参数方程求出1，2和 P1(x1,y2)P2(x1,y2)此时要注意 A11,A22如图示 ON=b,OM=a NP=P1Q,NP1=PQ X1=OQ,Y1=P1Q 由上可列出方程 OQ=OM*COS=a*COS=X (1)PQ=NP=ON*SIN=b*SIN=Y (2)TANa=PQ/OQ=Y/X (3)根据（1）（2）（3）

5、可解出1，X1,Y1同理可解出2,X2,Y2 编程方法一：根据参数方程 X=a*COS Y=b*SIN 设定变量表达式#1=0 (角度从1 2 变化)#2=a*COS#1#3=b*SIN#1 程序 O0001;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;G00 Xa Y0;G00 Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;N99#2=a*cos#1；#3=b*sin#1；G01 X#2 Y#3F300;#1=#1+1;IF#1LE360GOTO99；GOO Z50；M30；编程方法二：根据椭圆标准方程 X2/a2+Y2/b2=1 设定变量表达式#1=X （X 值由 X-X 变化）#2

6、=Y=b/a*SQRT a*a-#1*#1 程序 0002;S1000 M03;G90 G54 G00 Z100;GOO X1 Y1;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#1=X1;N99#2=b/a*SQRTa*a-#1*#1;G01 X#1 Y#2 F300;#1=#;IF#1LE-aGOTO99;G00 Z100;M30;球面加工 （编程思想：以若干个不等半径的整圆代替曲面）例 1 平刀加工凸半球 已知凸半球的半径 R，刀具半径 r 建立几何模型如图 数学变量表达式#1=0(00900,设定初始值#1=0)#2=X=R*SIN#1+r(刀具中心坐标)#3=Z=R-R*COS#1 编程

7、时以圆球的顶面为 Z 向 O 平面 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2=R*SIN#1+r;#3=R-R*COS#1;G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;END1;G00 Z100;M30;当加工的球形的角度为非半球时可以 通过调整#1 也就是角变化范围来改变程序 例2 球刀加工凸半球 已知凸半球的半径 R，刀具半径 r 建立几何模型如图 设定变量表达式#1=0(090,设定初始值#1=0)#2

8、=X=R+r*SIN#1(刀具中心坐标)#3=Z=R-R+r*COS#1+r=R+r*1-COS#1 编程时以圆球的顶面为 Z 向 O 平面 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2=R+r*SIN#1;#3=R+r*1-COS#1;G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G02 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;END1;G00 Z100;M30;例3 球刀加工凹半球 已知凸半球的半径 R，刀具半径 r 建立几何模型如图 设定变量表达式#1=0(090

9、,设定初始值#1=0)#2=X=R-r*COS#1(刀具中心坐标)#3=Z=R-r*SIN#1+r 程序 0003 S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO1;#2=R-r*SIN#1;#3=R-r*COS#1+r;G01 X#2 Y0F300;G01Z-#3F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0F300;#1=#1+1;END1;G00Z100;M30;当加工凹半球的一部分时，可以通过改变#1 即角来实现。如果凹半球底部不加工可以利用平刀加工，方法相似。孔口倒圆角 编程思路：以若干不等半径整圆代替环形

10、曲面 例1 平刀倒凸圆角 已知孔口直径，孔口圆角半径 R,平刀半径 r 建立几何模型 设定变量表达式#1=0 （从 090，设定初始值#1=0）#2=X=/2+R-r-R*SIN#1#3=Z=R-R*COS#1 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;GOO Z3;#1=0 N99#2=/2+R-r-R*SIN#1#3=R-R*COS#1 G01 X#2 Y0 F300;G01Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例2 平刀加工凹圆角 已知孔口

11、直径，孔口圆角半径 R,平刀半径 r 建立几何模型 设定变量表达式#1=0（从 090，设定初始值#1=0）#2=X=/2+R*SIN#1r#3=Z=R*SIN#1 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0 N99#2=/2+R*SIN#1-r#3=R*SIN#1 G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例3 球刀倒凸圆角 已知孔口直径，孔口圆角半径 R,球刀半径 r 建立几何模型 设

12、定变量表达式#1=0（从 090，设定初始值#1=0）#2=X=/2+R-R+r*SIN#1#3=Z=R-R+r*COS#1+r=R+r*1-COS#1 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0 N99#2=/2+R-R+r*SIN#1；#3=R+r*1-COS#1 G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;例4 球刀倒凹圆角 已知内口直径，孔口圆角半径 R,球刀半径 r 建立几何模型

13、设定变量表达式#1=0（从 090，设定初始值#1=0）#2=X=/2+R*COS#1-r#3=Z=R*SIN#1 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0 N99#2=/2+R*COS#1-r；#3=R*SIN#1 G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#3 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+1;IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;孔口倒斜角 （编程思路：以若干不等半径整圆代替环形斜面）例 1 平刀倒孔口斜角 已知内孔直径 倒角角度 倒角深度1 建立几何模型

14、设定变量表达式#1=0（从 0 变化到1设定初始值#1=0）#2=X=/2+1*COT-#1*COT-r 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=0;WHILE#1LE1DO1;#2=/2+1*COT-#1*COT-r;G01 X#2 Y0 F300;G01Z-#1 F100;G03X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+;END1;G00 Z100;M30;例2 球刀倒孔口斜角 已知内孔直径 倒角角度 倒角深度1 建立几何模型 首先求出 Z2=r-r*COS X2=r*SIN 设定变量表达式#1=Z=Z2 (Z

15、 由 Z2变化到 Z1+Z2)#2=X=/2+1*COT-Z-Z2*COT-X2=/2+1*COT-r*SIN-#1-r+r*COS*COT=/2+Z-#1+r-r*COS*COT-r*SIN 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 GOO Z100;G00 X0 Y0;G00 Z3;#1=Z2;WHILE#1LE(1+Z2)DO1;#2=/2+Z-#1+r-r*COS*COT-r*SIN;G01 X#2 Y0 F300;G01 Z-#1 F100;G03 X#2 Y0 I-#2 J0 F300;#1=#1+;END1;G00 Z100;M30;4.3 多元素倒角 编程思路：通过改

16、变半径补偿值改变加工轮廓的实际大小以若干个轮廓线代替轮廓曲面 运用指令：G10 L12 P 半径补偿号 R 半径补偿值 须知基本概念：刀具半径补偿值=刀具中心到加工轮廓的距离 例 1 平刀倒多元素圆角 已知周边圆角半径 R,刀具半径 r 建立几何模型如图所示 设定变量表达式#1=0（从 090设定初始值#1=0）#2=D=R*SIN#1+r-R(D 有可能是负值)#3=Z=R-R*COS#1 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2=R*SIN#1+r-R;#3=R-R*COS#1;G01 Z-#3

17、 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+1；IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100;G41 G01 X0 Y-15 G01 X-13;G02 X-13 Y15 R15;G01 X13;G02 X13 Y-15 R15;G01 X0 Y-15;G40 G01 X0 Y-30;M99;例 2 球刀倒多元素圆角 图同上例 已知周边圆角半径 R,刀具半径 r 建立几何模型如图所示 设定变量表达式#1=0（从 090设定初始值#1=0）#2=D=R+r*SIN#1-R#3=Z=R+r-R+r*COS#1 主程序 0001;

18、S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2=R+r*SIN#1-R;#3=R+r-R+r*COS#1;G01 Z-#3 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+1；IF#1LE90GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100;G41 G01 X0 Y-15 G01 X-13;G02 X-13 Y15 R15;G01 X13;G02 X13 Y-15 R15;G01 X0 Y-15;G40 G01 X0 Y-30;M99;例3 平刀倒多元素斜角 已知倒角深度 Z

19、，角度，平刀半径 r 建立几何模型 设定变量表达式#1=Z=0(Z 由 0 变化到 Z1,设定初始值#1=0)#2=D=Z*COT+r-Z1*COT=#1*COT+r-Z1*COT 程序 0001;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=0;N99#2=#1*COT+r-Z1*COT；G01 Z-#1 F100;G10 L12 P1 R#2;D01M98P100F3OO;#1=#1+；IF#1LEZ1GOTO99;G00Z100;M30;子程序 100;G41G01X0Y-15 G01X-13;G02X-13Y15R15;G01

20、X13;G02X13Y-15R15;G01X0Y-15;G40G01X0Y-30;M99;例4 球刀倒多元素斜角 已知倒角深度 Z，角度，平刀半径 r 建立几何模型 设定变量表达式#1=Z=Z2(Z 由 Z2变化到 Z1+Z2,设定初始值#1=Z2)#2=D=Z-Z2*COT+r*COT-Z1*COT=#1-r-r*COs *COT+r*COT-Z1*COT=#1+r*COs*COT-Z1*COT 程序 0001;S1000M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y-3O;GOO Z3;#1=Z2;N99#2=#1+r*COs*COT-Z1*COT；G01 Z-#1 F

21、100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F3OO;#1=#1+；IF#1LE Z1+Z2GOTO99;G00 Z100;M30;子程序 100;G41G01X0Y-15 G01X-13;G02X-13Y15R15;G01X13;G02X13Y-15R15;G01X0Y-15;G40G01X0Y-30;M99;4.4 特殊类型加工 例1 运用个 G10 指令加工腔体或者凸台 G10 的格式 G10 L12 P 半径补偿号 R 半径补偿值 编程思路：通过设定刀具半径补偿变量偏置轮廓加工腔体或凸台 已知各尺寸如图刀具假定半径 r=5 每层加工 2mm 加工行距 8 设定变量表

22、达式#1=Z=2(Z 从 2 变化到 10 初始值 Z=2)#2=D=5(刀具半径补偿初始值 D=5)主程序 0001;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0;GOO Z3;#1=2;WHILE#1LE10DO1;WHILE#2LE30DO2;#2=5;G01 Z-#1 F100;G10 L12 P1 R#2;D01 M98 P100 F200;#2=#2+8；END2;#1=#1+2;END1;GOO Z100;M30;子程序 100;G41 G01 Y30;G01 X-26 Y30;G03 X-26 Y-30 R30;G01 X26 Y-30;G0

23、3 X26 Y30 R30;G01 X0 Y30;G40 G01 X0 Y0;M99;例2 螺纹加工 螺纹加工方法有很多种，本例主要针对单齿螺纹刀运用 G02 G03 指令加工 螺旋括补代码 G02 G03 格式 G02 X-Y-Z-I-J-F-;G03 X-Y-Z-I-J-F-;编程思路：运用 G02 G03 螺旋括补指令设定 Z 方向为变量 以每一个螺距或导程为递增，加工螺纹 加工 M603 的螺纹深度 20 设定变量#1=Z=0(Z 由 3 变化到-21 设定初始加工平面 Z=3)(每加工一个齿 下降一个螺距 3)程序 0002;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z10

24、0;G00 XO Y0;GOO Z3;#1=0;G42 G01 X30 Y0 D01 F100;WHILE#1GE-21DO1;G02 X30 Y0 Z#1 I-30;#1=#1-3;END1;G40 G01 X0 Y0;G00 Z100;M30;例3 阿基米德螺旋线的轨迹线加工(加工深度 2mm)编程思路：以若干条小段直线代替曲线 已知此曲线极坐标的方程为 r=a（a：常数：弧度）起始角=0=0 弧度 终止角=270+360=630=630180 弧度=弧度 设定变量表达式#1=0(由 00变化到 630 设定初始值#1=0)#2=（弧度=#1180）#3=r=a*#2 程序 0003;S1

25、000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;WHILE#1LE630DO 1;#2=#1*180#3=a*#2 G16 G01 X#3 Y#1 F300;#1=#1+1;END1;G15 G00 Z100;M30;例 4 正弦曲线加工 （深度 2mm）设定变量表达式#1=t=0(t 由 0变化到 360)#3=a*SIN#1=Y#2=b/360*#1=X 程序 0003;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 XO Y0;GOO Z3;G01 Z-2 F100;#1=0;WHILE

26、#1LE360DO 1;#2=b/360*#1;#3=a*SIN#1;G01 X#2 Y#3 F300;#1=#1+1;END1;G15 G00 Z100;M30;例 5 正弦曲面四轴加工 设定变量表达式#1=A=0(#1 为第四轴 A 的角度由 0360)#2=X=a*SIN3*#1 程序 0003;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 X-R Y0;GOO Z3;G01Z-m F100;G41 G01 XO YO D01 F200;#1=0;WHILE#1LE360DO 1;#2=a*SIN3*#1;G01 X#2 A#1;#1=#1+1;END1;G15

27、G00 Z100;M30;例 5 椭球面加工 已知椭球面的标准方程 X2/a2+Y2/b2+Z2/c2=1 和椭圆的参数方程 X=a*COS Y=b*SIN X,Y,Z 方向三个半轴长度分别为 a,b,c 刀半径 r 设定变量表达式#1=0（Z 向角度变量，由 0变化到 90设定初始值#1=0）#2=0（平面内角度变量，由 0变化到 360设定初始值#2=0）#3=a1=a*COS#1(X 向半轴变量)#4=c1=c*SIN#1(Z 向半轴变量)#5=b/c*SQRTc*c-#4*#4(Y 向半轴变量)#6=#3*COS#2+r(平面内 X 坐标变量)#7=#5*SIN#2+r(平面内 Y 坐标变量)程序 0003;S1000 M03;G90 G54 G40 G00 Z100;G00 X0 Y0;GOO Z3;#1=0;WHILE#1LE90DO 1;#3=a*COS#1;#4=c*SIN#1；#5=b/c*SQRTc*c-#4*#4；G01 X#3 Y#5 F300;G01 Z#4;#2=0;WHILE#2LE360DO 2;#6=#3*COS#2+r;#7=#5*SIN#2+r G01 X#6 Y#7;#2=#2+1;END2;#1=#1+1;END1;G00 Z100;M30;