利用子程序编程及车削加工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,利用子程序编程及车削加工,知识、技能目标,子程序编程方法,操作编程与加工示例,小结,知识、技能目标,知识目标,掌握数控系统子程序常用指令及编程规则。,技能目标,通过对零件的加工，掌握数控系统子程序的适用范围及编程的,技能技巧。,结合所学的复合循环编程与加工技术，进一步掌握工件内外圆,锥及沟槽粗、精加工程序的设计思想。,能独立地选择并自行调整数控车削加工中切削用量的数值。,培养学生独立的工作能力和安全文明生产的习惯。,子程序编程方法,程序分为主程序和子程序。通常,CNC,是按主程序的指示运动的，如果主程序中遇有调用子程序的指令，则,CNC,按子程序运动，在子程序中遇到返回主程序的指令时，,CNC,便返回主程序继续执行，如图,9-1,所示。,子程序的定义,子程序的作用,子程序的编程格式,子程序的调用,子程序的嵌套,图9-1 主程序和子程序,子程序的定义,某些被加工的零件中，常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹，在编制加工程序时，有一些固定顺序和重复模式的程序段，通常在几个程序中都会使用它。这个典型的加工程序段可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。,子程序的作用,使用子程序可以减少不必要的重复编程，从而达到简化编程的目的。子程序可以在纸带或存储器方式下调出使用，即主程序可以调用子程序，一个子程序也可以调用下一级的子程序。子程序必须在主程序结束指令后建立，其作用相当于一个固定循环。,子程序的编程格式,子程序的格式与主程序相同。在子程序的开头，在地址,O,后写上子程序号，在子程序的结尾用,M99,指令（有些系统用,RET,返回），表示子程序结束、返回主程序。,O,；,M99；,子程序的调用,在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，,FANUC,数控系统常用的子程序调用格式有以下,2,种。,（,1,）,M 98 P,L,；,式中,M98,子程序调用字；,P,子程序号；,L,子程序重复调用次数，,L,省略时为调用一次。,（,2,）,M 98 P,；,P,后面前四位为重复调用次数，省略时为调用一次；后,4,位为子程序号。,例：,M98 P51002,；,表示号码为,1002,的子程序连续调用,5,次。,M98 P_,也可以与移动指令同时存在于一个程序段中。,由此可见，子程序由程序调用字、子程序号和调用次数组成。,子程序的嵌套,为了进一步简化程序，可以让子程序调用另一个子程序，称为子程序的嵌套。上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。注意：子程序嵌套不是无限次的，子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定，在,FANUC 0i,系统中，只能有两次嵌套。图9-2是子程序的嵌套及执行顺序。,但当具有宏程序选择功能时，可以调用4重子程序。可以用一条调用子程序指令连续重复调用同一子程序，最多可重复调用999次。,图,9-2,子程序的执行过程,加工带内外锥的外沟槽零件,【,案例,9.1,】,如图,9-4,所示，毛坯尺寸,30,mm,83mm,，,材料,45,#,钢，,T01,：,粗精车外圆刀（,930,右偏刀），,T02,：,粗精镗刀，,T04,：,切断刀（刀宽,3,mm,）。,图,9-4,带内外锥的外沟槽零件,解答过程,解答过程,零件图工艺分析,数值计算,工件参考程序与加工操作过程,安全操作和注意事项,零件图工艺分析,（1）技术要求分析,如图,9-4,所示，零件包括复杂的外形面、,3,个等距等深的外沟槽、内外圆锥面和切断等加工。其中外圆,20 mm,和球面,SR10 mm,尺寸有严格尺寸精度和表面粗糙度等要求。零件材料为,45,号钢，无热处理和硬度要求。,（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点,用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工完工件右端后，需调头装夹。由于工件较小，为了加工路径清晰，加工起点和换刀点可以设为同一点，放在,Z,向距工件前端面,100,mm,，,X,向距轴心线,50,mm,的位置,（3）制定加工方案,确定各刀具及切削用量加工刀具的确定见表,9-1,刀具卡，加工方案的制定见表,9-2,工序和操作清单。,数值计算,（1）设定程序原点，以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系，当工,件调头车削时，也同样以前端面与轴线交点为程序原点建立工件坐标系。工件,加工程序起始点和换刀点都设在（,X,100，,Z,100）,位置点。,（2）计算各节点位置坐标值，略。,（,3,）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。,工件参考程序与加工操作过程,由于工件不可能在一次装夹中完成所有形面车削加工，须通过调头装夹车削，分别加工工件的右端和左端。因此，编制2套主程序。,（1）工件的参考程序（2个主程序、1个子程序）。,主程序,O9001：,工件的右端外表面通过外径车削复合循环,G71,指令进行切削粗加,工，,G70,指令进行精加工，3个外沟槽加工用编制子程序完成，大大减化程序量。,主程序,O9002：,工件调头装夹后，如图9-4所示的工件左端外表面通过单一切削循,环,G90,指令进行切削加工，采用,G71、G70,指令进行内孔粗精加工循环。,工件的参考程序如表9-3所示。,（2）输入程序。,（3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校,验及修整。,（4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。,（5）启动程序，自动加工。,（6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。,续 表,续 表,安全操作和注意事项,（1）车床空载运行时，注意检查车床各部分运行状况。,（2）进行对刀操作时，要注意切槽刀刀位点的选取。上述参考程序采用切槽刀左,刀尖作为编程刀位点。,（3）工件装夹时，夹持部分不能太短，要注意伸出长度，确保能加工,25外圆。,调头装夹时，不要夹伤已加工表面。,（4）钻,14,mm,的孔可以在普通车床上进行。,（5）工件调头车削时，要重新确定加工起始点和换刀点（,X,100，,Z,100）。,（6）,由于工件较小，切槽和镗孔时，切削用量的选取要考虑车床、刀具的刚性，,避免加工时引起振动或工件产生振纹，不能达到工件表面质量要求。,（7）工件加工过程中，要注意中间检验工件质量，如果加工质量出现异常，应停,止加工，以便采取相应措施。,小 结,使用子程序可以大大精简程序，而且可读性强，也易于检查。一个调用指令可以重复地调用一个子程序，同时一个子程序可以被多个主程序调用，提高编程效率。,子程序的编写格式，大部分数控系统相似，也有少数系统子程序编写格式存有不同之处。,通过实训项目的学习，对于工件上具有相同尺寸、等间距分布的形状编制成子程序，可大大缩短程序长度，编程快、方便。实际上，对于加工余量大且相对均匀的零件，可以采用调用子程序的方法，也可以用单一固定形状复合循环的方法，在后面的练习题中，学生可以根据实际情况灵活选取不同的方法练习编程与加工。,学生在加工工件过程中，要重视工件质量。粗、精加工后，要对工件各部分尺寸进行检测，出现质量异常问题时，能提出解决问题的具体措施，确保工件质量符合图纸技术要求。,