掌握數(shù)控編程是操作現(xiàn)代銑端面打中心孔機(jī)床的基礎(chǔ)。一個(gè)清晰、高效、安全的程序,不僅能保證加工質(zhì)量,還能充分發(fā)揮機(jī)床性能。本文將以一臺(tái)典型的FANUC系統(tǒng)臥式數(shù)控機(jī)床為例,詳細(xì)講解一個(gè)完整的“銑一端面并打中心孔”的加工程序?qū)嵗?duì)關(guān)鍵代碼進(jìn)行逐行解析。
一、加工任務(wù)與前提條件
工件:45鋼棒料,直徑Φ60mm,毛坯長(zhǎng)度余量2mm(單邊)。
加工要求:銑削右端面至總長(zhǎng)尺寸,并鉆一個(gè)B型中心孔(深度約8mm)。
機(jī)床:臥式數(shù)控銑端面打中心孔機(jī)床,帶自動(dòng)換刀功能。
刀具:
T01:Φ80mm面銑刀(4齒),硬質(zhì)合金刀片。
T02:Φ5mm B型硬質(zhì)合金中心鉆。
夾具:液壓卡盤夾持工件左端,右端用尾座頂尖支撐(假設(shè)尾座已預(yù)先調(diào)整好)。
二、程序?qū)嵗?/span>FANUC 0i 系統(tǒng)格式)
```
O1000(程序號(hào):銑端面打中心孔示例)
(程序說明:加工工件右端面及中心孔)
G90 G94 G40 G80 G21 G54; (安全啟動(dòng)指令組)
M06 T01; (將1號(hào)刀換到主軸上)
G43 H01 Z100.; (調(diào)用1號(hào)刀長(zhǎng)度補(bǔ)償,快速移至安全高度Z100)
M03 S800; (主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速800rpm 銑削轉(zhuǎn)速)
G00 X70. Z5.; (快速定位:X移至半徑外(70>30),Z距端面5mm)
G01 Z0.2 F200; (以200mm/min進(jìn)給,接近工件至Z0.2)
Z2.0 F100; (以100mm/min進(jìn)給,銑削端面,切深2mm,至最終Z2.0位置)
G00 Z5.; (快速退刀至Z5)
M05; (主軸停止)
M06 T02; (將2號(hào)刀換到主軸上)
G43 H02 Z100.; (調(diào)用2號(hào)刀長(zhǎng)度補(bǔ)償,移至安全高度)
M03 S1500; (主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1500rpm 鉆孔轉(zhuǎn)速)
G00 X0 Z2.; (快速定位至工件旋轉(zhuǎn)中心X0,距端面2mm)
G83 Z8.5 R1. Q2. F40; (啄鉆循環(huán):鉆深至Z8.5,R點(diǎn)Z1,每次啄深2mm,進(jìn)給40mm/min)
G80; (取消固定循環(huán))
G00 Z100.; (快速退至安全高度)
M05; (主軸停止)
M30; (程序結(jié)束并返回開頭)
%
```
三、關(guān)鍵代碼逐行詳解
1. O1000:程序編號(hào)。用于在機(jī)床存儲(chǔ)器中標(biāo)識(shí)該程序。
2. G90 G94 G40 G80 G21 G54:
`G90`:絕對(duì)坐標(biāo)編程。所有坐標(biāo)值均相對(duì)于程序原點(diǎn)(G54原點(diǎn))。
`G94`:進(jìn)給速度單位為 毫米/分鐘(mm/min)。這是最常用的方式。
`G40`:取消刀具半徑補(bǔ)償。本工序不需要。
`G80`:取消任何已激活的固定循環(huán)(如鉆孔循環(huán))。安全起見,程序開始先取消。
`G21`:公制單位編程。
`G54`:選擇第一工件坐標(biāo)系。我們通過對(duì)刀,已將工件右端面中心點(diǎn)設(shè)為G54原點(diǎn)(X0, Z0)。
3. M06 T01:自動(dòng)換刀指令,將刀庫(kù)中的1號(hào)刀(面銑刀)換到主軸上。
4. G43 H01 Z100.:刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償。`H01`調(diào)用寄存器中1號(hào)刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償值。執(zhí)行此句后,機(jī)床就知道刀具尖端的真實(shí)位置了。`Z100.`是移動(dòng)目標(biāo),即讓刀具快速移動(dòng)到Z軸100mm的安全位置。
5. M03 S800:主軸以800轉(zhuǎn)/分鐘的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
6. G00 X70. Z5.:快速移動(dòng)。`X70.`(大于工件半徑30,確保安全)和`Z5.`(距端面5mm安全距離)。
7. G01 Z0.2 F200:直線插補(bǔ)(切削移動(dòng))。以200mm/min的速度移動(dòng)到Z0.2,這是銑削前的“切入”點(diǎn),留有0.2mm余量用于平緩切入。
8. Z2.0 F100:繼續(xù)直線插補(bǔ),以100mm/min的速度銑削到Z2.0。這個(gè)值(2.0)就是端面需要被銑掉的總量。
9. G00 Z5.:快速抬刀,離開工件。
10. M05:主軸停止。為換刀做準(zhǔn)備。
11. M06 T02:換2號(hào)刀(中心鉆)。
12. G43 H02 Z100.:調(diào)用2號(hào)刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償,并移動(dòng)到安全高度。
13. M03 S1500:主軸以1500rpm啟動(dòng),適合小直徑鉆頭。
14. G00 X0 Z2.:快速定位到工件中心(X0),并距已加工好的端面(Z0)2mm處。X0的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,它由對(duì)刀保證。
15. G83 Z8.5 R1. Q2. F40:深孔啄鉆循環(huán)。
`Z8.5`:最終鉆孔深度。比中心孔有效深度略深,確保錐面完整。
`R1.`:R點(diǎn)平面位置(Z1)。每次啄鉆后退回至此點(diǎn)排屑。
`Q2.`:每次啄鉆的深度增量(2mm)。鉆深8.5mm,需要5次完成。
`F40`:鉆孔進(jìn)給速度40mm/min。
動(dòng)作:從R點(diǎn)開始進(jìn)給Q深 > 快速退回R點(diǎn) > 快速進(jìn)給至離上次孔底一小段距離 > 再次進(jìn)給Q深 …… 循環(huán)直至達(dá)到Z8.5。
16. G80:鉆孔循環(huán)結(jié)束,必須用G80取消,否則后續(xù)移動(dòng)會(huì)繼續(xù)執(zhí)行鉆孔動(dòng)作。
17. G00 Z100.:快速退刀至安全高度。
18. M05:主軸停。
19. M30:主程序結(jié)束,光標(biāo)返回程序開頭,為下一次執(zhí)行做好準(zhǔn)備。
四、編程要點(diǎn)與安全提示
安全第一:程序開頭使用安全指令組(G90,G94,G40,G80,G21),結(jié)尾退至安全高度(Z100)。
清晰的注釋:使用括號(hào)`()`添加注釋,說明程序目的和關(guān)鍵步驟,便于日后閱讀和修改。
合理的進(jìn)退刀路徑:銑削時(shí)先徑向(X方向)定位到工件外,再軸向(Z方向)進(jìn)給,避免碰撞。
巧用固定循環(huán):對(duì)于鉆孔,使用`G83`啄鉆循環(huán)遠(yuǎn)比用`G01`逐段編程更安全、高效、可靠。
務(wù)必對(duì)刀準(zhǔn)確:程序是基于G54原點(diǎn)(X0, Z0)編寫的。`X0`(中心)和`Z0`(端面)的設(shè)定必須精確無誤。
首次運(yùn)行務(wù)必模擬/單段:新程序必須在機(jī)床的圖形模擬功能中驗(yàn)證,并在單段模式下低速試運(yùn)行,確認(rèn)無誤后再自動(dòng)加工。
通過學(xué)習(xí)和理解這個(gè)實(shí)例,您可以舉一反三,編寫出滿足各種復(fù)雜零件銑端面打中心孔需求的數(shù)控程序,從而真正駕馭這臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備。

