系列零件多件聯(lián)動數(shù)控加工的參數(shù)化編程

陳兆祥，黃成元

（江蘇濱盛石化機械有限公司，江蘇 濱海 224500）

系列零件多件聯(lián)動數(shù)控加工的參數(shù)化編程

陳兆祥，黃成元

（江蘇濱盛石化機械有限公司，江蘇 濱海 224500）

本文介紹了運用變量控制坐標(biāo)系，實現(xiàn)對系列零件多件聯(lián)動數(shù)控加工時，進(jìn)行參數(shù)化編程的方法。該方法極大地減輕了編程工作量，避免了編寫、調(diào)用程序的錯誤，特別適用于系列零件中小批量的數(shù)控加工。

系列零件；多件聯(lián)動加工；參數(shù)化編程；變量；坐標(biāo)系

我單位實習(xí)工廠日前接到一批防噴器閘板加工業(yè)務(wù)，經(jīng)過研究和實踐，我們決定應(yīng)用手工參數(shù)編程。防噴器是油井采油機械中不可缺少的井口安全密封裝置，其種類多樣，其中閘板防噴器已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。主要零件閘板（圖1）的各系列結(jié)構(gòu)一致，尺寸呈系列化，材料為35CrMo調(diào)質(zhì)，精度不算高。兩端2-R40半圓、用于安裝調(diào)節(jié)絲杠的R8丁字槽、用于安裝前密封膠芯的35寬槽以及用于安裝頂密封膠芯的20寬（R10）直槽和16寬（R120-R104）圓弧槽均需在立式數(shù)控銑床上加工。編程時根據(jù)零件的系列化特點，利用用戶變量實現(xiàn)系列零件參數(shù)化一體編程。該系列零件為中小批量生產(chǎn)，可運用強磁吸盤多件一起裝夾（圖2），聯(lián)動加工。為此筆者考慮在數(shù)控編程時用變量控制坐標(biāo)系變換，只編寫一個零件程序應(yīng)用于多件加工。

圖1 防噴器閘板零件圖

1 工序安排

該零件在加工中共有六道工序，具體安排如表1。

圖2 加工零件安裝圖（多件聯(lián)動加工坐標(biāo)系分布圖）

下面以第5道工序“數(shù)控銑削二”中銑削2-20寬（R10）直槽、16寬（R120-R104）圓弧槽為例，說明用變量控制坐標(biāo)系實現(xiàn)多件聯(lián)動加工和利用用戶變量實現(xiàn)系列零件參數(shù)化一體編程的方法。因槽為安裝密封彈性橡膠所用，其寬的精度和粗糙度都要求不高，所以直接用D20和D16直柄銑刀進(jìn)行銑削。圖2為帶定位條的強磁吸盤裝夾多個工件示意圖。

圖3 變量設(shè)定圖

表1

2 變量設(shè)定（圖3）

#1=140/2 中心距一半

#2=40 兩端圓半徑

#3=112 16寬槽中心（120+104）/2

#4=160/2 R10圓X坐標(biāo)

#5=SQRT[#3*#3－#4*#4] R10圓Y坐標(biāo)

#6=36 20寬直槽傾角

#7=52 20寬直槽深度

#8=68 16寬圓弧槽深度

#10=10 D20刀

（1）銑兩邊20寬直槽控制變量為：X向坐標(biāo)#14 和#4；Y向坐標(biāo)#15和#5；Z向坐標(biāo)#17。

①#14的求解計算式為：

#14=#17－#2

#14=SQRT[#2*#2－#14*#14]

#14=#14+#1+[#10+1]*SIN[#6] 圖3 為變量設(shè)定圖。

②#15的求解計算式為：

#15=#14－#4

#15=#15/TAN[#6]

#15=#5－#15

（2）銑中間16寬圓弧槽控制變量為：X向坐標(biāo)±#4，Y向坐標(biāo)#5，Z向坐標(biāo)#18。

（3）控制坐標(biāo)系變化的變量為#20。即使用G #20來控制坐標(biāo)系從G54變化到G59。

3　程序編制（基于FANUC系統(tǒng)）

O1000 銑兩邊20寬直線槽主程序

#1=140/2

#2=40

#3=112

#4=160/2

#5=SQRT[#3*#3－#4*#4]

#6=36

#7=52

#10=10

#20=53 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

#21=59

G90 G00 Z200 H01

M03 S600

M08

N100 IF[#20 GE #21] GOTO200

#20=#20+1

G#20 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

M98 P1001

G51.1 X0

M98 P1001

G50.1 X0 M09

G00 G49 Z200

GOTO100

N200 M30

O1001 銑兩邊20寬直線槽子程序

#17=2*#2

G00 X－#4 Y#5

Z[#17+2]

N1 IF[#17 LE #7] GOTO2

#17=#17－1 [2*#2—#7]應(yīng)為整數(shù)（被1整除）

#14=#17－#2

#14=SQRT[#2*#2－#14*#14]

#14=#14+#1+[#10+1]*SIN[#6]

#15=#14－#4

#15=#15/TAN[#6]

#15=#5－#15

G00 X－#14 Y#15

Z[#17+1]

G01 Z#17 F100

X－#4 Y#5 F400

G00 Z[2*#2+2]

GOTO1

N2 G00 Z200

M99

O2000 銑中間16寬圓弧槽程序

#1=140/2

#3=112

#4=160/2

#5=SQRT[#3*#3－#4*#4]

#8=68

#20=53 #20控制坐標(biāo)系從G54變化到G59

#21=59

G90 G00 Z200 H02

M03 S600

M08

N100 IF[#20 GE #21] GOTO200

#20=#20+1

G#20 G00 X－#4 Y#5

#18=2*#2

Z[#18+2]

N1 [#18 LE #8] GOTO2

#18=#18－1 [2*#2—#8]應(yīng)為偶數(shù)（被2整除）

G1 Z#18 F100

G2 X#4 Y#5 R#3 F400

#18=#18－1 [2*#2—#8]應(yīng)為偶數(shù)（被2整除）

G1 Z#18 F100

G3 X－#4 Y#5 R#3 F400

GOTO1

N2 M09

G00 G49 Z200

GOTO100

N200 M30

4 結(jié)語

系列零件多件聯(lián)動數(shù)控加工的參數(shù)化一體編程極大地減輕了編程工作量，避免了編寫、調(diào)用程序的錯誤，特別適用系列零件中小批量的數(shù)控加工。強磁吸盤的使用減化了定位件，避免了夾緊件，提高了機床空間利用

率，為多件聯(lián)動加工提供了硬件條件。最終我們可根據(jù)刀具耐用度來確定到底多少工件可以一并聯(lián)動加工。可能有讀者會問FANUC系統(tǒng)只提供了G54~G59共6個標(biāo)準(zhǔn)工件坐標(biāo)系，那么如果工件數(shù)多于6個怎么辦呢？其實系統(tǒng)還提供了另外48個附加工件坐標(biāo)系，G54.1 P01~G54.1 P48。同樣我們可以用用戶變量來控制，如果控制變量仍為#20的話，可以寫成G54.1 P#20。

TG61

A

1671-0711（2016）07（上）-0060-03