基于華中數控（HNC-22M）螺旋線銑孔自定義G代碼的應用

段瑞永 閆吉玲

摘 ? 要：為簡化銑孔加工的程序編制，文章采用基于華中數控（HNC-22M）系統的宏程序功能，編寫自定義G代碼來實現銑孔加工的工藝路線，實現了數控編程指令功能擴展的二次開發，擴展機床功能，簡化了程序編寫。

關鍵詞：宏程序;G代碼;二次開發

1 ? ?銑孔加工方式

數控銑床加工孔的方式有多種，對于孔徑較大孔的加工，表面有要求，不能在車床裝夾上加工時用銑孔。沉孔和階梯孔可以锪孔，而沉孔、階梯孔的加工也可使用銑孔加工代替。

在這些孔加工方式中，多為定尺寸刀具加工。銑孔加工、加工孔徑尺寸與銑刀直徑無關，具有很強的通用性，可大量節省刀具成本，提高機床刀具的利用率和生產效益[1]。

2 ? ?銑孔工藝路線設計

華中數控（HNC-22M）系統為用戶提供了豐富的宏程序編程指令，允許用戶自定義G代碼功能，從而要以使用宏程序開發出銑孔的固定循環指令，具有很好的靈活性、通用性，占用機床內存小，可以大大簡化程序的編寫，降低編程人員的勞動強度，提高工作效率。

根據加工工藝路線要求，參照固定循環格式：（1）定位孔中心坐標。（2）定位到加工起點。（3）下降到加工高度。（4）分層銑削平面圓周直到孔底。（5）孔底動作，通孔直接讓刀、階梯孔、孔底锪平后讓刀。（6）抬刀。根據加工要求，對第（4）步分層加工，進行優化設計，采用螺旋線下刀分層加工，使切削工更為平穩，提高了加工質量。對銑削加工方式增加可編程指令，可根據加工要求實現順銑和逆銑，對孔加工增加外圓加工功能，使G代碼可實現內/外輪廓的加工。讓刀距離設為默認的固定值#55，可用參數修改[2]。G100代碼走刀路線示意如圖1所示。

3 ? ?G代碼設計

格式：G100 X_Y_I_D_K_W_Z_A_B_C_F_

參數說明：

X/Y—孔（圓柱）中心坐標（絕對坐標）。

I—孔（圓柱）半徑。

D—刀具半徑。

K—螺旋線導程，﹢K向下，﹣K向上。

W/Z—螺旋線起始/終止坐標（絕對坐標），W與Z之差應為導程整數倍。

A—A=2，3，螺旋線用G02/G03走刀，銑削方式順銑/逆銑。

B—B=1時，孔底锪平，B=0時，孔底不锪平。

C—﹣1外輪廓/1內輪廓。

F—走刀速度。

4 ? ?源程序編輯

要實現G100功能還在編輯華中世紀星數控系統用戶自定義G代碼文件O9999，實現G100功能的源程序為：

%0100

;螺旋線銑削程序 參數出錯處理

IF [AR[#23] EQ 0] ;孔位中心X坐標 如果沒有定義X

if ar[#1143] eq 0

#23=0 ? ? ? ? ? ? ? ?;如果X省略，且未定義X，X=0

else

#23=#1143 ? ? ? ? ? ? ? ?; 否則調用之前的X

endif

ENDIF

IF [AR[#24] EQ 0] ;孔位中心Y坐標 如果沒有定義Y

if ar[#1144] eq 0

#24=0 ? ? ? ? ? ? ? ?;如果Y省略，且未定義Y，Y=0

else

#24=#1144

endif

ENDIF

IF [AR[#0] EQ 0] ;G2/G3 如果沒有定義A

if ar[#1120] eq 0

#0=2

else

#0=#1120

endif

ENDIF

IF [#0 NE 2] AND [#0 NE 3]

M-99 ?;G2/G3 error

ENDIF

IF [AR[#1] EQ 0] ? ? ? ;定義是否孔底锪平 如果沒有定義B

if ar[#1121] eq 0

#1=0

else

#1=#1121

endif

ENDIF

IF [AR[#2] EQ 0] ? ? ? ;定義內/外加工輪廓 如果沒有定義C

if ar[#1122] eq 0

#2=1

else

#2=#1122

endif

ENDIF

if #2 eq 0

m-99 ?;C error opration

else

#2=#2/abs[#2] ;非1處理

endif

IF [AR[#8] EQ 0] ; 如果沒有定義I

#8=#1128

ENDIF

IF [AR[#3] EQ 0] ; 定義刀具半徑 如果沒有定義D

IF [AR [#1123] EQ 0]

#3=0 ? ? ? ? ?;如果沒有定義D，取0

ELSE

#3=#1123

ENDIF

ENDIF

IF [AR[#10] EQ 0] ;螺旋線導程，如果沒有定義K，則取#1130

#10=#1130

ENDIF

IF [AR[#22] EQ 0] ;加工起點W，如果沒有定義W

#22=#1142

ENDIF

IF [AR[#25] EQ 0] ; 加工起點Z 如果沒有定義Z

#25=#1145

ENDIF

if ar[#55] eq 0 ;#55 加工完成后退刀量，刀具離開輪廓的距離，正值表示

#55=2

endif

if ar[#5] eq 0 ? ? ? ? ? ?;加工速度F

if ar[#1125] eq 0

#5=800 ?;默認值F取800

else

#5=#1125

endif

endif

IF [AR[#25] EQ 0] or [AR[#22] EQ 0]or [AR[#8] EQ 0] or [AR[#10] EQ 0] ]

; 如果沒有定義孔底Z值、孔底W，螺紋半徑I，導程K，則返回

M-99 ; 返回報錯

ENDIF

#8=#8-#3*#2 ?;螺旋線實際半徑

if #8 le 0

m-99

endif

g90 g40 ?;使用中心軌跡絕對編程

g0 x[#23+#8-#55*#2] y[#24];下刀

z[#22]

g1 x[#23+#8] f[#5]

#22=#22-#10

while [#22*#10] ge [#25*#10]

g[#0] i[-#8] z[#22]

#22=#22-#10

endw

if #1 eq 1 ?;孔底锪平

G[#0] i[-#8]

endif

g91g1 x[-#55*#2] ;抬刀

g90 g0 z5

M99

示例：按照圖1尺寸，以φ10銑刀加工φ20的孔，孔底不锪平，程序為G100 X0 Y0 I10 D5 K5 W0 Z-10 A3 B1 C1 F500;孔底锪平，程序為G100 X0 Y0 I10 D5 K5 W0 Z-10 A3 B1 C1 F500。在銑床加工時，可以看出孔底锪平時，在孔底深底機床會再加工一個整圓。

5 ? ?結語

使用宏程序設計固定循環指令，可以對數控系統功能實現二次開發，使編程更加簡單、便利，大大提高了編程的準確性和程序的可讀性，提高了加工質量和生產效率。

[參考文獻]

[1]段瑞永.巧設銑床/加工中心工件坐標系技術分析[J].無線互聯科技，2016（19）：137-138.