三菱系统数控铣床编程技巧5则

1．铣削正多边形

　　铣削正多边形时通常会考虑采用自动编程，因为正多边形各顶点的坐标不便于计算。但考虑到三菱系统数控铣床上有一个宏指令G34，可以方便地用来铣正多边形。

　　机床说明书上介绍的G34的功能是圆周孔循环，即用来钻削圆周均布的孔。格式是G34X—Y—I—J—K一(X、Y：圆心，I：半径，J：初始角度，K：孔数)。由于G34功能是由宏程序来实现的，而在宏程序里只是定出了点的坐标，故可以用来加工正多边形。

　　例如：铣削如图1所示正九边形。此正九边形的外接圆直径是Φ40mm。工件原点设在工件上表面中心处。

　　G54 G90 GO X35 Y10　　S1000 M3 Z一10　　G1 G41 D1 X20 F300　　G34 X0 Y0 120 JO K一9 L2　　X20 Y0　　Y-10　　GO G40X35　　Z100 M5　　M30　　％

　　程序中G34一行即实现了铣正多边形，而且是铣了两圈(第二圈用于精铣)。由于不是钻孔，所以可以用G41半径补偿功能。由于宏指令后可跟￡值表示调用次数，故在G34后写上L2即实现了铣两圈(尽管说明书中未提及G34的三值)。K-9表示顺时针方向切削。再举一个铣削内形、已知内切圆直径的例子，如图2所示。

　　此正六边形的对边宽度是30ram，也就是内切圆的直径是Φ30mm。已知内切圆直径时，G34的，值是内切圆半径除以COS(180°／多边形边数)。铣削内形时，可以直接计算出刀具中心移动路径所形成的正多边形的对边距离，所以不需要使用半径补偿功能了。工件原点设在工件上表面中心。用Φ10mm的立铣刀加工， (30—10)／2=10(mm)，故G34的，值是10／COS[30](需事先在中心钻好下刀孔)。

　　G54G90GOXOY0　　S1000M3　　Z-11　　G1X10／COS E30]F300　　G34XOY0110／COS[30]J60K6L2　　X0　　G0Z100M5　　M30　　％

　　用G34铣削正多边形，调整多边形的大小、修改多边形的边数都非常方便。

2 平面矩形挖槽

　　既然G34可以用来加工正多边形，那么G37.1就可以用来进行矩形挖槽。机床说明书上介绍的G37．1的功能是“棋盘孔循环”，即钻削若干行、若干列的点阵孔。格式是G37.1X_Y_I_P_J_K_(x、Y：初始位置，I：列间距，P：列数，J：行间距，K：行数)。

　　例如，要用j116mm的立铣刀加工图3所示60mm×60mm深10mm的正方形凹槽，工件坐标系原点设在工件上表面中心。事先在(-21，-21)处预钻好下刀孔。半径补偿量D1=8。

　　G54G90GOX-21Y-2l　　S1000M321　　GlZ-10F100　　G37.1 X-21 Y-21 142 J6 P2 K8　　G41D1X-30　　Y-30　　X30　　Y30　　X-30　　Y20　　G40X-10　　G0Z100M5　　M30　　％

　　使用G37.1挖槽时，x、y是左下角的刀具中心坐标。必须根据铣刀半径及预留的余量算好刀具中心位置，在G37．1中是不能使用半径补偿的。，值是x向挖槽长度(图示槽宽减去刀具直径和两侧余量)，P值固定为2，而J值×(K值-1)则是y向挖槽长度。

3 铣削正弦曲线槽

　　铣削正弦曲线时通常会考虑把x设为变量，y作为变量的函数。但如果采用下述方法则编程非常简单。

　　以图4为例，该曲线槽的中心线是正弦曲线，周期为31．416，振幅为10，在工件上有1．5个周期。编程时，可把此正弦曲线看作轴线平行于X轴的空间螺旋线在XY平面上的投影；加工时，利用机床的“z轴锁住”功能使z轴参与运算而不运动。工件坐标系的原点设在左边中点以外的四分之一周期处(31.416／4=7.854)。程序如下：

　　G54 G90 G0 X0 Y0　　S1000 M3 Z-7　　M0(这一行不能省去)　　G19 G2 X62．832 J5 P2 F200　　M30　　％

　　程序运行到MO时，机床处在暂停状态。此时操作者按下“z轴锁住”键，再按“循环启动”键让程序继续执行。由于z轴不再运动，机床便在XY平面内插补出正弦曲线。程序执行完后，按灭“z轴锁住”键，手动将z轴升起直到离开工件上表面(实际加工时必须先用Φ5mm的铣刀粗铣，再用Φ6mm的铣刀精铣至少两遍，否则由于让刀现象会把槽铣宽而无法使用)。

4 逻辑型变量用作数据

　　逻辑型(也称作布尔型)变量表示“真”和“假”。计算机中用1表示“真”，0表示“假”。对两个数进行等于、大于、小于的比较后将得到布尔值。在数控编程中，布尔值同样可以作为数据参与运算，从而可以简化程序。

　　例如，铣削如图5所示内腔侧壁。毛坯采用铸件，单边有2mm左右余量(俯视图中以双点划线表示)。分层铣削，每次在z方向进5mm。工件原点在上表面左上角。

　　G0G54G90X65Y-30　　S1000M3210F200D1　　#l=5　　WHILE[#1LE50]D01　　G0Z-#l　　GlG41Y-8　　X30　　G[#1 LE 25]*2+1 Y-52 R22　　X90　　Y-8　　X65　　G40GOY-30　　#1=#1+5　　ENDl　　G0Z150M5　　M30　　％

　　程序中G[#1LE25]*2+1 Y一52 R22一句的意思是如果深度没有超过25mm，则走R22mm的圆弧，超过25mm则走直线。“#1LE25”表示判断#1是否小于等于25mm。#1是z方向的深度，当#1≤25时，[#1LE25]的值是1(“真”)，G后面的表达式[#1LE25]*2+1的值是3，这一行程序相当于G3，即走圆弧；当#1>25时，[#1LE25]的值是o(“假”)，G后面的表达式[}}1LE25]*2+1的值是1，这一行程序相当于G1，即走直线。

5 利用补偿量简化编程

　　在手工编程时，应尽量避免计算切点的坐标。因为切点坐标不仅计算量大，而且不利于在机床上调整程序。在遇到非直角的圆弧过渡时，尽可能地使用数控系统的倒圆角功能，并配合半径补偿功能，以简化程序。

　　例如，要铣削如图6所示的凸台，为了避免计算各切点坐标，可按中心线编制程序再进行偏移，编程就很方便了。工件原点在左上角。

　　G54 GO G90 X40 Y-6　　S800 M3 ZO　　G1 G41 D1 X16 F150　　Y[-48+12．5／TAN[30]]，R13　　G39 Y-48 G91 X12．5　　X-12．5Y[12．5／TAN[30]]，R13　　G39 G90 Y-16　　Y-17　　G40 X40　　GO Z100M5　　M30　　％

　　需注意，补偿量D1的值不是刀具的半径!而是铣刀半径与要铣出的形状的宽度的一半的和。例如，用Φ10mm的立铣刀，则D1的值是5+8=13(mm)。如果用jΦ8mm的立铣刀，则D1的值是4+8=12(mm)。程序中G39的作用是拐角处补偿成圆弧。

　　以上各程序所举的例子均是生产中的零件(或零件的一部分)。程序虽然是在三菱系统数控铣床上运行的，但这种编程思路对于其他数控系统也有一定的借鉴意义。