FANUC Oi T數(shù)控車床使用非循環(huán)指令加工零件方法

臧兆磊

摘 要：在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中，往往有一些零件圖紙不是可以全部使用外圓粗車循環(huán)指令G71可以加工，或者是使用固定形狀粗車循環(huán)G73加工，但是會(huì)有很多的空行程，加工效率低下。因此有很多學(xué)生在是實(shí)訓(xùn)中都避免加工此類零件。這樣以來，訓(xùn)練的效果就打了折扣，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中是會(huì)不少類似的情況。有鑒于此，針對(duì)數(shù)控生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中采用FANUC Oi T系統(tǒng)的數(shù)控車床，結(jié)合零件手工編程，這篇文章就使用非循環(huán)指令加工零件或者零件的某些表面的方法探討如下。

關(guān)鍵詞：FANUC Oi系統(tǒng) 數(shù)控車床 磨耗 子程序 宏程序

中圖分類號(hào)：G407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（a）-0069-02

FANUC Oi T CNC Lathe Using the Circulation Method Instruction Processing Parts

Zang ZhaoLei

（Dingxi Industry Trade Secondary Vocational School，Dingxi Gansu，748100，China）

Abstract：In numerical control practice，often have some drawings is not something we can all use cylindrical cycle instruction G71 coarse car can be processing，or using a fixed shape is coarse car circulation G73 processing，but there will be a lot of idle motion and low machining efficiency.Thus there are a lot of students in practice is avoid machining these parts.So that the effect of training is less，will be a lot of similar situation in real production.For this reason，in view of the nc production using FANUC Oi T system in the process of practice teaching of numerical control lathe，combining parts manual programming，this article is the use of cycle instruction processing on the surface of the parts or parts of certain methods discussed below.

KeyWords：FANUC Oi system，CNC lathe；Abrasion；Subroutines program；Macro program.

很多人往往把數(shù)控車工的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)當(dāng)成是一鍵按鈕工，或者把什么都加工程序都寄托于外徑粗車循環(huán)G71解決，還認(rèn)為這就是數(shù)控車工比普車優(yōu)勢(shì)的地方。這種認(rèn)識(shí)是狹隘的，普車有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，而G71也不是萬能指令，有些零件的很多表面不是G71可以做的，就是使用G73也是效率低下，因?yàn)橛泻芏嗫兆叩禰1]，而且不善于利用簡單指令和強(qiáng)大的數(shù)控系統(tǒng)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的效果打折扣。其實(shí)，在現(xiàn)實(shí)中數(shù)控車床的工藝也很多從普車借鑒而來，并利用其數(shù)控系統(tǒng)的特性衍生出新的數(shù)控車床自己的工藝，G71只是其中最簡單的一種，要想做一個(gè)好車工，好數(shù)控車工，萬萬不能有一鍵解決一切的思想?，F(xiàn)在，就針對(duì)以上情況，利用國內(nèi)市場(chǎng)和教學(xué)中比較常見的FANUC OI T系統(tǒng)的數(shù)控車床為例，講解下不使用循環(huán)指令加工方法。

1 磨耗法

1.1 磨耗理論

在FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床對(duì)刀時(shí)，一般采用試切法對(duì)刀。對(duì)刀參數(shù)一般輸在“OFFSETING”按鍵下，圖1為對(duì)刀參數(shù)輸入圖，一般將對(duì)刀參數(shù)輸入在補(bǔ)正/形狀參數(shù)中。例如1號(hào)刀即為圖中所示的番號(hào)01，X值中輸入的試切直徑值，Z值中輸入的是試切端面值。一般試切法此時(shí)就可以對(duì)好刀具同時(shí)建立工件坐標(biāo)系。是實(shí)訓(xùn)中往往也是這樣使用。在圖中左下角的第一個(gè)按鍵有一個(gè)[磨耗]按鍵，按下后進(jìn)入補(bǔ)正/磨耗界面，如圖2所示[2]。

什么是磨耗呢，磨耗在最初的定義是刀具在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)的磨失損耗。一旦刀具出現(xiàn)了磨損，加工出來的產(chǎn)品尺寸往往是不合格的，其可能出現(xiàn)兩種情況，一種是工件實(shí)際尺寸比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸小，此時(shí)工件就報(bào)廢了，對(duì)應(yīng)的磨耗是負(fù)值；另一種磨耗為正值，對(duì)應(yīng)工件實(shí)際尺寸比產(chǎn)品圖紙尺寸變大，這樣我們可以采用減小磨耗的方法來實(shí)現(xiàn)尺寸的減小。因此我們一般要避免出現(xiàn)第一中情況，同時(shí)可以使用第二種情況來加工產(chǎn)品。

1.2 磨耗加工方法

其加工方法如下：編制工件的精加工程序，注意進(jìn)刀和退刀路線的合理安排，不要出現(xiàn)干涉。設(shè)工件毛坯直徑為X，工件直徑為Y，則粗加工余量為△=X-Y-精加工余量[3]，每次的背吃刀量為ap。因此在執(zhí)行時(shí)候，第一次把△輸入在X值，比如圖2中光標(biāo)所在的2號(hào)刀白色區(qū)域。因此第一刀加工時(shí)是切不到工件的，可以觀察輪廓的走形是否正確，有無干涉并且同時(shí)可以檢查對(duì)刀的正確性。從第二刀開始加工，把△-2*ap在同樣的X值區(qū)域，按下循環(huán)啟動(dòng)，則開始加工，第三刀同樣加工，只是在輸入數(shù)值的時(shí)候是遞減的，每次減少2倍的背吃刀量，因?yàn)楸吵缘读渴前霃街刀鳻處需要輸入直徑值，直到把△值變?yōu)?，此時(shí)粗加工結(jié)束，最后精加工。注意：注意在加工由于每一刀是必須按循環(huán)啟動(dòng)鍵才可以加工的，因此可以在中間進(jìn)行測(cè)量來反饋加工情況，可以來調(diào)整加工過程。

2 子程序法

2.1 子程序理論

FANUC系統(tǒng)中主程序可以調(diào)用子程序，使用指令M98調(diào)用，調(diào)用格式為M98P×××××××，后面為7位有效數(shù)字，前三位為調(diào)用次數(shù)，后四位為被調(diào)用的子程序名字。子程序的返回使用指令M99，返回到主程序中調(diào)用語句的下一行。

子程序的命名規(guī)則和主程序一樣，都是字母O加4位有效數(shù)字，子程序和主程序不用寫在同一個(gè)程序體中。子程序也可以調(diào)用子程序，稱為子程序的嵌套，嵌套次數(shù)因FANUC系統(tǒng)不同而不同。

2.2 加工方法

在程序編寫時(shí)候先編寫主程序后編寫子程序。主程序在編寫時(shí)只編寫切削三要素，工件坐標(biāo)系的建立，進(jìn)刀，調(diào)用子程序，退刀，結(jié)束。子程序編寫時(shí)編寫內(nèi)容為：下刀，切削，退刀。

注意事項(xiàng)：（1）主程序中一般使用絕對(duì)坐標(biāo)，并且在調(diào)用次數(shù)中要留有精加工余量；（2）子程序中一般編寫精加工程序段作為切削段，也不絕對(duì)，要視具體情況而定；（3）子程序中的編程盡量采用增量編程法，避免出現(xiàn)亂走刀、空走刀、過切[4]，等不正常情況，尤其是在計(jì)算背吃刀量和調(diào)用次數(shù)及精加工余量上；（4）子程序中的下刀和退刀要注意不要和主程序沖突。

按照以上方法子程序僅僅用來做粗加工，精加工程序單獨(dú)編寫來進(jìn)行精加工。有時(shí)可以將精加工程序段也編入主程序中，這樣也可以，只是在精加工前一般不作調(diào)整時(shí)候使用。

3 宏程序法

3.1 宏程序理論基礎(chǔ)

FANUC系統(tǒng)宏程序有兩種，A類和B類，即G65調(diào)用類型和參數(shù)調(diào)用類型，這樣方法采用參數(shù)類型。FANUC系統(tǒng)使用“#”表示變量，例如#1、#100等，變量根據(jù)變量號(hào)分為四種類型，#0空變量，該變量總是空，任何值都不能賦值給該變量；#1～#33，局部變量，局部變量只能用在宏程序中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，例如運(yùn)算結(jié)果，當(dāng)斷電時(shí)，局部變量被初始化，調(diào)用宏程序時(shí)，自變量對(duì)局部變量賦值；#100～#109， #500～#999公共變量[5]，公共變量在不同的宏程序中意義相同，當(dāng)斷電時(shí)，變量#500～#999的數(shù)據(jù)被保存，即使斷電也不會(huì)丟失；#1000以上，系統(tǒng)變量，系統(tǒng)變量用于讀寫CNC運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)，例如刀具當(dāng)前位置和補(bǔ)償。還有表達(dá)式，運(yùn)算符，優(yōu)先級(jí)，語句的相關(guān)知識(shí)，這里不做多余講述。

3.2 加工方法

宏程序的加工思想和子程序類似。只是把粗加工的程序完整編寫在同一個(gè)程序體中。在起手宏使用局部變量來定義粗加工中的各種參數(shù)，例如粗加工余量，走刀次數(shù)，背吃刀量，通過變量賦值和自定義變量計(jì)算的方法賦值給局部變量，并且使用表達(dá)式和運(yùn)算符及語句來控制程序的走向及加工時(shí)刀具的切削，將切削段可以編制精加工程序段也可以根據(jù)實(shí)際情況編制粗加工走刀路線。在編程程序時(shí)注意：（1）刀具路線的干涉問題，需要經(jīng)過參數(shù)的計(jì)算；（2）參數(shù)賦值要合理并且計(jì)算和使用表達(dá)式及語句時(shí)不能出現(xiàn)死循環(huán)；（3）注意參數(shù)使用的合理性，不要出現(xiàn)參數(shù)混亂的情況。

4 結(jié)語

在數(shù)控車工的實(shí)訓(xùn)或者加工實(shí)際中，常常出現(xiàn)不同類型的工件，有些很規(guī)律有些不規(guī)律或者在一個(gè)規(guī)律的工件中有些表面是不同類型的，因此需要掌握多種加工方法，不是僅僅簡單的使用G71。并且在不同方法之間要比較，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累和數(shù)據(jù)的計(jì)算來找出最快捷、最后加工效率的方法，來更好的為生產(chǎn)實(shí)踐來服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志峰，張崇高，任家隆.干切削加工技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005（3）.

[2] 宣振宇.數(shù)控車削加工編程實(shí)例[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[3] 韋富基，李振尤.零件數(shù)控車削加工.北京：北京理工大學(xué)出版社，2009（8）.

[4] 屠國棟，趙正文.車工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[5] 宋建武，楊麗.典型零件數(shù)控車床編程方法解析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.