本文通過實(shí)例,剖析了加工中心機(jī)床坐標(biāo)設(shè)置與子程序的應(yīng)用問題,說明了自動編程與手工編程相結(jié)合,利用G92位置設(shè)置功能與子程序調(diào)用相配合,簡化編程,優(yōu)化程序的方法。在實(shí)際工作中,取到事半功倍的作用。
隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展及CAD/CAM技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)控加工越來越多地依賴于軟件的自動編程,手工編程逐漸處于次要的地位。但在實(shí)際加工中如果將自動編程與手工編程相結(jié)合,利用G92位置設(shè)置功能與子程序調(diào)用相配合,則可以更加簡化編程,優(yōu)化程序,有利于程序的修改和重復(fù)調(diào)用。
下面以美國SABRE-1000 Acramatic 850SX系統(tǒng)立式加工中心機(jī)床為例,就坐標(biāo)設(shè)置(位置設(shè)置)與子程序調(diào)用問題進(jìn)行探討。
機(jī)床坐標(biāo)系為機(jī)床上固有的坐標(biāo)系,是由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定的。工件坐標(biāo)系是編程人員在編制加工程序時(shí),根據(jù)零件圖紙上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)確定的坐標(biāo)系。兩坐標(biāo)系之間的統(tǒng)一通過準(zhǔn)備功能代碼G92的位置設(shè)置功能實(shí)現(xiàn)。
G92位置設(shè)置功能允許操作人員或編程人員為當(dāng)前坐標(biāo)軸賦予新的坐標(biāo)值而工作臺并不移動。 G92偏移機(jī)床坐標(biāo)系,使NC程序中的工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值與之相匹配。
工件原點(diǎn)(NC程序的零點(diǎn))是由操作人員在安裝工件的過程中進(jìn)行定位的。編程人員在編制程序時(shí)可以不考慮工件在機(jī)床上安裝的物理位置和安裝精度,而利用數(shù)控系統(tǒng)的原點(diǎn)偏置功能,通過工件原點(diǎn)偏置來補(bǔ)償工件的裝夾誤差。在加工前將該偏置值輸入到數(shù)控裝置,加工時(shí)該偏置值便能自動加到工件坐標(biāo)系上,使數(shù)控系統(tǒng)按機(jī)床坐標(biāo)系確定的工件的坐標(biāo)值進(jìn)行加工。但是,如果將G92直接編入程序中,而不采用將偏置值輸入到數(shù)控裝置的方法,則會更加方便。
例如,模具有6個(gè)相同的型芯,如果僅采用自動編程而不進(jìn)行人工編輯,就需要對每一個(gè)型芯都完全繪制和進(jìn)行編程,工作量較大,程序量更大,也不便于檢查程序。
如果將手動編程與自動編程相結(jié)合,利用CAD/CAM軟件自動編程,只需要繪制一個(gè)型芯,生成加工一個(gè)型芯的程序。再根據(jù)各型芯之間的位置關(guān)系,通過G92設(shè)置和子程序調(diào)用,即可得到簡潔、清晰的程序。而且,如果在加工的過程中刀具已經(jīng)磨損,更換刀具后,也可以很方便地修改程序,繼續(xù)下一個(gè)型芯的加工。
:G71G90 “:”為程序開始標(biāo)識符 T16M6 裝第16號刀位上的刀具 G00X519.8Y254.4Z77.929 機(jī)床坐標(biāo)系中工件中心位置(也是型芯1的工件原點(diǎn)) (CLS,L10) 調(diào)用加工一個(gè)型芯的子程序 G00X664.8Y254.4Z77.929 到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯2的工件原點(diǎn)位置 (CLS,L10) 調(diào)用同一個(gè)子程序 G00X809.8Y254.4Z77.929到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯3的工件原點(diǎn)位置 (CLS,L10) G00X809.8Y484.4Z77.929到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯4的工件原點(diǎn)位置 (CLS,L10) G00X664.8Y484.4Z77.929到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯5的工件原點(diǎn)位置 (CLS,L10) G00X519.8Y484.4Z77.929到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中型芯6的工件原點(diǎn)位置 (CLS,L10) (DFS,L10) 定義加工一個(gè)型芯的子程序 G92X0Y0Z0 將子程序前面的,當(dāng)前坐標(biāo)軸賦予新的坐標(biāo)值(0,0,0) G01X-145.Y-115.M03S350M08F2000 Z-38F100 ...... 加工一個(gè)型芯的程序 Y-115. G00Z100 將主軸快速地提升到工件坐標(biāo)系中Z為100的位置 X0Y0 回到工件坐標(biāo)系X-Y平面零點(diǎn) G99 取消G92位置設(shè)置,讓工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中 (ENS) 子程序結(jié)束 M30 程序結(jié)束 實(shí)際工作中,工件坐標(biāo)系的Z方向以工件表面(甚至低于工件表面)作為零點(diǎn)。如果讓刀具真正到達(dá)工件原點(diǎn),勢必與工件相碰。為了提高安全性,,在讓刀具準(zhǔn)確到達(dá)工件原點(diǎn)時(shí),刀具并不真實(shí)與工件接觸,應(yīng)將工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z值抬高一定距離(如距離a),相應(yīng)地,在G92設(shè)置Z高度值時(shí),Z值也加上相同距離a。
G00X__Y__Z__+a G92X0Y0Z0+a 例如,對下面的G92設(shè)置程序: G00X519.8Y254.4Z77.929 G92X0Y0Z0 如:將刀具抬高100mm,可改成: G00X519.8Y254.4Z77.929+100 G92X0Y0Z0+100
刀具端面距離工件表面高100mm,而工件原點(diǎn)實(shí)際上仍在工件表面未變。這樣,在進(jìn)行程序加工過程中就安全、靈活多了。
如果裝夾好工件后需要調(diào)試程序,我們必須抬高刀具遠(yuǎn)離工件表面運(yùn)行,這時(shí)只需要將G92中的Z值減去a(a為Z向所需抬高的高度值),就使刀具端面距離工件表面(工件原點(diǎn))高了a距離。
在加工過程中需要臨時(shí)增加深度,這時(shí)就只需要將G92中的Z值加上a(a為Z向所需下降的深度值),就使刀具端面距離工件表面(工件原點(diǎn))低了a距離。
如此,就可以在不更改程序其它部分的情況下,只通過更改G92中Z坐標(biāo)的設(shè)置就可以快速、安全地達(dá)到目的。
G00X__Y__Z__ G92X0Y0Z0+a (或G92X0Y0Z0-a) 例如: 對下面的程序要求Z方向下降5mm: G00X519.8Y254.4Z77.929+100 G92X0Y0Z0+100 可改成: G00X519.8Y254.4Z77.929+100 G92X0Y0Z0+100+5
如果將機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)所在的Z值加上a,而G92程序段中的Z值不變,也可使刀具端面距離工件表面(工件原點(diǎn))提高a距離。或者,將機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)所在的Z值減去a,而G92程序段中的Z值不變,就使刀具端面距離工件表面(工件原點(diǎn))降低a距離。效果與更改G92中Z坐標(biāo)的設(shè)置相同。
G00X__Y__Z__-a (或G00X__Y__Z__+a) G92X0Y0Z0 例如,對下面的程序要求Z方向下降5mm: G00X519.8Y254.4Z77.929 G92X0Y0Z0 可改成: G00X519.8Y254.4Z77.929+100-5 G92X0Y0Z0+100
利用以上原理,在利用加工中心機(jī)床刃磨工件時(shí),由于砂輪損耗大,需要執(zhí)行一次刃磨程序,就修磨一次砂輪(Z值必須下降),如果分別編程,加工時(shí)就需要反復(fù)更換程序,十分不便。下面的實(shí)例程序,可以方便地實(shí)現(xiàn)通過G92的設(shè)置,調(diào)用砂輪修磨程序,在加工過程中方便地修改程序,進(jìn)行砂輪修磨和工件刃磨,以提高加工效率。
:G71 T12M6 G00X541.52Y254.8Z170+100S3000M03M08 到達(dá)機(jī)床坐標(biāo)系中工件原點(diǎn)位置 X60.0Y302.3 砂輪原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中(X—Y平面內(nèi))的位置 Z167.0+100F50 砂輪Z方向零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置,更改該值可以修磨砂輪 (CLS,L10) 調(diào)用砂輪修磨子程序 G92X0Y0Z0+100 當(dāng)前坐標(biāo)軸賦予新的坐標(biāo)值(0,0,100) G01X43.677Y4F2000S5000 Z79.4F1000 Z73.5F100 工件坐標(biāo)系中的Z值,與砂輪修磨時(shí)下降的高度對應(yīng)修改 ...... 磨削工件程序 G00Z150 將主軸快速地提升到工件坐標(biāo)系中Z為150的位置 X0Y0 G99 取消位置設(shè)置,讓工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中 (DFS,L10) 定義修磨砂輪子程序 G92X0Y0Z0+100 將子程序前面的,軸的當(dāng)前位置設(shè)置為(0,0,100) G01X10Z-10F100 X0Z0 G99 取消位置設(shè)置,讓砂輪的工件坐標(biāo)系回復(fù)到機(jī)床坐標(biāo)系中 G00Z270 將主軸快速地提升到機(jī)床坐標(biāo)系中Z為270的位置 X541.52Y254.8 機(jī)床坐標(biāo)系中工件中心位置 (ENS) 砂輪修磨子程序結(jié)束 M30
在 G92的位置設(shè)置時(shí)應(yīng)注意:當(dāng)G92包含在程序中時(shí),如果不再需要G92位置設(shè)置,一定要使用位置設(shè)置取消指令(如G99,不同的機(jī)床有不同的指令),否則就可能導(dǎo)致工件、刀具、機(jī)床被損壞甚至產(chǎn)生人身傷害事故。 本文來源于:中國機(jī)床網(wǎng)(www.machine35.com)
原文:http://news.machine35.com/detail/13448.shtml |