本發(fā)明涉及一種在數(shù)控機(jī)床中加工零件的方法，特別涉及一種在數(shù)控機(jī)床中加工零件輪廓根部圓角的方法。

背景技術(shù)：

在數(shù)控機(jī)床上加工零件的過程中，經(jīng)常會遇到有的零件輪廓根部不要求清角，而是使用圓角R連接。在加工零件輪廓根部圓角時，我們通常會使用底齒帶有相應(yīng)R的立銑刀沿著輪廓進(jìn)行加工。但是有幾種情況用上述銑刀不能實現(xiàn)：第一種情況，零件輪廓根部的圓角R是非標(biāo)準(zhǔn)尺寸或半徑過大，無合適的銑刀；第二種情況，零件外輪廓的臺階深度超過100mm或者零件硬度過高超過HRc50，普通刀具加工容易產(chǎn)生打刀、挖刀現(xiàn)象，吃刀容易引起工件振動或位移等一系列問題。針對上述問題，可以利用適合數(shù)控系統(tǒng)的宏程序和G10指令結(jié)合起來實現(xiàn)輪廓根部圓角R的加工。

在《金屬加工(冷加工)》2008年第6期中，徐子銀的一篇文章《用FANUC數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)輪廓倒角編程實例分析》中，用立銑刀或球頭刀來實現(xiàn)輪廓倒直角和倒圓角加工，也是利用宏程序結(jié)合G10指令來實現(xiàn)的，但是未涉及到零件根部圓角R如何加工，而且球頭刀受限于刀具長度，以及刀具球頭半徑是否適合零件輪廓根部圓角R的加工。

在數(shù)控程序中使用變量，通過對變量進(jìn)行賦值及處理，使程序具有特殊功能，這種有變量的程序就是宏程序。在一般的數(shù)控程序中，程序字為常量，只能描述固定的幾何形狀，缺乏靈活性和適應(yīng)性。在宏程序中，可以用改變參數(shù)的方法使同一程序能加工形狀(屬性)相同，但尺寸(參數(shù))不同的零件，這樣加工方便，通用性強(qiáng)。宏程序的最大編程特征：可以在宏程序主體中使用變量；可以進(jìn)行變量之間的運算；可以用宏程序指令對變量進(jìn)行賦值。

在FANUC系統(tǒng)中，G10指令是一個特殊的準(zhǔn)備功能指令，在不同的場合有不同的用途。G10參數(shù)可用編程輸入。在FANUC系統(tǒng)中，G10指令取決于需要使用的刀具補(bǔ)償存儲器，共分為四種：長度補(bǔ)償兩種，半徑補(bǔ)償兩種。在本發(fā)明方法中，主要介紹利用G10指令針對刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖兓瘉砑庸ひ?guī)則曲面的方法。D代碼(半徑補(bǔ)償)的磨損補(bǔ)償值：指令G10L13P—R—。指令中P表示刀具補(bǔ)償號，R表示刀具磨損補(bǔ)償值。

由于G10指令中R后面的刀具補(bǔ)償值可以是變量，即程序運行時的刀具半徑，因此可以和宏程序結(jié)合起來，解決零件輪廓根部圓角R的加工。

在數(shù)控加工中，零件尺寸精度是依靠刀具補(bǔ)償來保證的，刀具補(bǔ)償包括刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償可通過兩種方法輸入到CNC的存儲器中：一種是從面板上手動輸入，這是常用的輸入方法；另一種是使用G10指令，通過程序改變刀具補(bǔ)償值自動輸入到CNC存儲器中。即使在能使用球頭刀加工零件根部圓角R的情況下，使用自動編程會導(dǎo)致生成的程序長、占用內(nèi)存空間大、空刀和刀具路徑重復(fù)、不易檢驗和校驗程序、影響加工效率等一系列問題。針對上述問題，使用G10指令結(jié)合宏程序是一種高效、快捷、方便的加工方案，所編制的程序內(nèi)存占用空間小，可以解決零件輪廓根部R的加工問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有在數(shù)控機(jī)床中加工零件的方法難以加工零件輪廓根部R的不足，本發(fā)明提供一種在數(shù)控機(jī)床中加工零件輪廓根部圓角的方法。該方法首先將零件輪廓加工完成，再深度加工到圓角R的圓心上。編制正確的宏程序，并與G10指令相結(jié)合，根據(jù)工藝選擇加工參數(shù)。選擇長度直徑適合的可更換刀片的高速立銑刀進(jìn)行加工。該方法在沒有合適的底齒帶R的銑刀或球頭刀的情況下，利用宏程序與G10指令相結(jié)合，選擇合適的可更換刀片，通過高速立銑刀完成零件輪廓根部圓角R的加工。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種在數(shù)控機(jī)床中加工零件輪廓根部圓角的方法，其特點是包括以下步驟：

編制宏程序結(jié)合G10指令，通過刀具半徑磨損補(bǔ)償值的規(guī)律變化加工零件輪廓根部的圓角R。

半徑補(bǔ)償D代碼的磨損補(bǔ)償值：指令G10L13P—R—。

指令中，P表示刀具補(bǔ)償號，R表示絕對值指令G90方式下的刀具補(bǔ)償值；在增量值指令G91方式下的刀補(bǔ)值，與指定的刀具補(bǔ)償號的值相加之和為刀具補(bǔ)償值。

在上述的指令中，R后面的刀具補(bǔ)償值是變量。G10L13P01R[#1]表示變量#1代表的值等于D01所代表的刀具半徑補(bǔ)償值，即程序運行時的刀具半徑。

加工軌跡是利用立銑刀或高削刀從高處加工，從上至下分層加工，每層高度上銑刀與相應(yīng)的外輪廓有一個刀具半徑的距離，隨著刀具沿著R面逐層下降，在每層高度上的刀具半徑補(bǔ)償值是不斷變化的。利用G10L13P—R—指令格式編制程序，指的是利用半徑補(bǔ)償D代碼的磨損補(bǔ)償值來實現(xiàn)分層加工。每層加工時，刀具半徑補(bǔ)償值DXX里的刀具實際半徑值不會變化，磨損補(bǔ)償值由最小值0增大到最大值，即所加工的R值。

本發(fā)明的有益效果是：該方法首先將零件輪廓加工完成，再深度加工到圓角R的圓心上。編制正確的宏程序，并與G10指令相結(jié)合，根據(jù)工藝選擇加工參數(shù)。選擇長度直徑適合的可更換刀片的高速立銑刀進(jìn)行加工。該方法在沒有合適的底齒帶R的銑刀或球頭刀的情況下，利用宏程序與G10指令相結(jié)合，選擇合適的可更換刀片，通過高速立銑刀完成零件輪廓根部圓角R的加工。其優(yōu)點在于：

1、適用于多品種、小批量或單件科研產(chǎn)品生產(chǎn)中，零件輪廓根部圓角R的加工。

2、程序編制簡潔，占用內(nèi)存空間小，是三維程序內(nèi)存的十分之一。

3、程序通用性和適用性強(qiáng)，易于掌握，修改方便，只需修改R的參數(shù)值即可。

4、節(jié)省設(shè)計、制造專用銑刀的費用，縮短工裝準(zhǔn)備周期，降低刀具成本。

5、加工零件輪廓根部圓角R方便、快捷，加工效率提高了3～5倍。

6、加工尺寸穩(wěn)定，加工表面質(zhì)量高，表面粗糙度達(dá)到3.2級。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是零件輪廓根部加工圓角R的示意圖。

圖2是使用方法1編制宏程序的說明示意圖。

圖3是使用方法2編制宏程序的說明示意圖。

具體實施方式

參照圖1-3。本發(fā)明在數(shù)控機(jī)床中加工零件輪廓根部圓角的方法具體步驟如下：

加工圖1所示零件輪廓根部圓角R時，有兩種加工方法：

方法1：以深度為變量，用G10L13P R配合宏程序編程加工深度H后，再利用高削刀從深度H處開始分層加工，各宏變量的含義是：

#1深度變量。

#2倒圓角半徑R。

#3深度H。

#4＝#3+#1加工R時，刀具所在的深度。

#5＝#2-SQRT[#2*#2-#1*#1]刀具半徑磨損值的變量。

程序編制參數(shù)示意圖如圖2所示，具體加工參數(shù)及程序說明見表1：

表1方法1加工參數(shù)及程序說明

方法2：以角度變化為變量。

#1角度變量。

#2倒圓角半徑。

#3深度H。

程序編制參數(shù)示意圖如圖3所示，具體加工參數(shù)及程序說明見表2：

表2方法2加工參數(shù)及程序說明

以上就是利用宏程序結(jié)合G10指令，加工零件輪廓根部圓角R的具體實施過程，解決了沒有合適的刀具或普通刀具難以加工的零件輪廓根部圓角R的難題。