發布日期:2022-04-27 點擊率:42
在數控機床(銑床或加工中心)上能夠加工多種類型的孔,如中心孔、通孔、盲孔、沉孔、深孔等,其加工方式可以是锪孔、鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻絲等。不論使用何種方法加工哪一種孔,所編寫的NC程序一般都是調用數控機床上固化的孔加工固定循環(Cycle)指令代碼G73~G89。所謂固定循環就是指刀具先快速移動到一個指定的加工位置上,再以切削進給速度加工到指定的深度,最后以退刀速度退回的加工過程。
NX /Manufacturing自動編程模塊不但提供了如標準鉆、鏜等多種形式的孔加工固定循環,而且還提供了啄鉆(Peck Drill)和斷屑鉆(Break Chip)兩種仿真循環。所謂仿真循環就是指不使用固定循環指令G73~G89,但模仿孔加工固定循環運動從而實現孔加工的一種特殊循環。本文將探討啄鉆和斷屑鉆這兩種仿真循環,分析其刀具路徑及其后處理后的NC程序,并與相類似的固定循環比較,說明其特點及用法。
1.仿真循環
1).啄鉆仿真循環
在每一個孔加工位置上產生一個啄鉆仿真循環,圖1是啄鉆循環原理示意圖,具體加工過程為:①刀具快進到最小安全距離(Min Clearance)確定的A點;②切削進給到D點(通過被加工孔開始點B后繼續進刀一個切深增量Increment);③快退到A點(退刀到孔外以利于排屑和切削液進入);④快進到C點(前一次切削深度沿刀軸向上偏移一個步進安全距離Distance);⑤ 切削進給到F點(切深為一個步進距離Distance和一個切深增量Increment)。重復步驟③~⑤,直至加工到指定的切削深度。
分析啄鉆的循環過程可知,這種循環方式類似于固定循環G83,適用于深孔加工,但當切深增量Increment為None時,啄鉆的循環過程將得到簡化,類似于固定循環G81,可用于一般孔的加工。
圖1 啄鉆仿真循環示意圖
2).斷屑鉆仿真循環
在每一個孔加工位置上產生一個斷屑鉆仿真循環。斷屑鉆循環類似于啄鉆循環,所不同的是:在進刀每一個切深增量Increment之后,即刀具到達圖1所示的D點或F點之后,刀具不是退回到孔外的最小安全距離所確定的A點,而是退回到由當前位置沿刀軸向上偏移一個步進安全距離所確定的位置上,如圖1所示的C點或E點。退刀時,由于刀具沒有切削且高速旋轉,這樣就可以將纏繞在刀具上的切屑拉斷,以達到斷屑的目的。
分析斷屑鉆的循環過程可知,它類似于固定循環G73,適合于韌性材料的孔加工,但當切深增量為None時,則類似于固定循環G81,可用于一般孔的加工。
2.仿真循環刀具路徑分析
由于篇幅所限,下面只摘錄了一段啄鉆循環刀路。在這一段刀路中,只有GOTO語句。實際上,在任何一個完整的啄鉆或斷屑鉆循環刀路中,也只有GOTO語句而沒有Cycle語句。由此可見,仿真循環的刀路不使用固定循環語句。
FEDRAT/800.0000
GOTO/72.0517,35.6093,45.0000
PAINT/COLOR,31
FEDRAT/250.0000
GOTO/72.0517,35.6093,35.0000
PAINT/COLOR,37
FEDRAT/600.0000
GOTO/72.0517,35.6093,53.0000
對啄鉆或斷屑鉆仿真循環的刀路進行后處理(Postprocess)之后,所有的GOTO語句都被轉變為G00和G01,即在PTP(NC)程序中,只使用G00和G01來控制刀具來實現孔加工的循環運動。由于G00和G01這兩條指令在一般機床的控制系統中都具有相同的格式。因此,使用仿真循環所編寫的孔加工程序與機床控制系統內的固定循環無關,也即與數控機床的類型無關。所以,使用仿真循環所編寫的NC程序,一般可適用于任何一臺數控機床。同時,值得注意的是由仿真循環生成的NC程序較長,特別是當孔深較深,切深增量較小時,生成的NC程序更長。但是由于現今計算機的數據處理速度很高,故即使程序很長,也不影響其執行和加工效率。
3.結論
①使用兩種仿真循環方式,不但可以編寫深孔或難加材料如韌性材料的孔加工程序;
②如果把切深增量設為零,使用仿真循環方式還可編寫一般孔加工的NC程序;
③使用仿真循環編寫NC程序時,不必考慮或熟悉機床的固定循環指令,而且所編寫的程序具有通用性,可適用于多種類型的數控機床(銑床或加工中心);
④仿真循環是自動編寫程序,可以提高編程效率和代碼質量高。
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