OKUMA数控系统参数变量在孔加工中的应用

中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 （西安 710032） 张少飞 张 力

我们承担新产品开发和试制任务过程中发现，新产品的研发试制通常是一个不断改进、不断变化更新的过程，后一次往往是在前一次设计基础上局部发生更改，如：仅仅改变了一个孔的位置或者大小，移动了一个凸台或一个沉孔的位置。在数控机床加工中，对于小孔的加工还好办，但对于φ40mm以上甚至φ100mm以上的大孔、轴承孔，如果没有相应的粗镗刀和精镗刀，加工起来就非常麻烦，如果购买刀具，成本又非常高，购买刀具也大大延长了产品开发和试制的时间。针对这种情况，结合我们使用的北一大隈卧式加工中心机床（型号：MAR－500/630H），我们编制了一个简单的子程序，在内孔和台阶孔加工中，得到了很好的应用，既节省了刀具成本，缩短了产品试制时间和周期，而且还降低了因每次图样更改而造成的编程出错率。

举例：有如下一个产品（支架，材质ZL101），孔加工部位很多，图形简化后主要尺寸如附图所示。

图中5个位置的大孔，无预铸孔，我们的加工方法是，用φ27mm钻头预先钻通，然后用φ36mm加长高速钢铣刀插铣到φ36mm，顺便用φ36mm铣刀粗铣所有无公差孔成，有公差孔铣后留0.5mm余量，最后用φ20mm硬质合金铣刀精铣所有公差孔成，不用计算机编程，三把刀加工完所有孔！程序如下：

…

N1500T11M6 (φ27mm钻头)

N1505G0 G90 G15H1 X-184.6 Y102.1 (φ58mm孔)

N1510S700 M3

N1515G56 H11 Z100.M8

N1520G71Z50

N1525Z5

N1530G81 Z-25 R5 F350M53

N1535X-100.5Y44.5 (φ42mm孔)

N1540X0 Y0 (φ60mm孔)

N1545X26 Y92 (φ72mm孔)

N1550X6Y164.1Z-35 (φ45mm孔)

N1555G80M9

N1560G00Z800M5

支架图

N1565M01

N1570T1M6(φ36mm高速钢铣刀)

N1575G0 G90 G15H1 X-184.6 Y102.1(φ58mm孔)

N1580S500 M3

N1585G56 H1 Z100.M8

N1590G71Z50

N1595Z5

N1600G81 Z-20 R5 F200M53

N1605X-100.5Y44.5(φ42mm孔)

N1610X0 Y0(φ60mm孔)

N1615X26 Y92(φ72mm孔)

N1620X6Y164.1Z-30(φ45mm孔)

N1625G80M9

N1630G00Z350

N1635( 依次开始粗铣各孔)

N1640 G0 G90 G15H1 X-184.6 Y102.1(φ58mm孔)

N1645S700 M3

N1650G56 H1 Z50.M8

N1655Z-50

N1660VC9=1(18 半径补偿)

N1665VC10=150（F 进给速度）

N1670VC11=-184.6（X 坐标）

N1675VC12=102.1 (Y 坐标)

N1680VC13=57.5/2（孔半径值）

N1685CALL O7（铣孔子程序）

N1690G0Z100

N1695X-100.5Y44.5(铣φ42mm孔)

N1700Z-50

N1705VC9=1(18 半径补偿)

N1710VC10=150（F 进给速度）

N1715VC11=-100.5（X 坐标）

N1720VC12=44.5 (Y 坐标)

N1725VC13=41.5/2（孔半径值）

N1730CALL O7（铣孔子程序）

N1735G0Z100

N1740X0Y0(铣φ60mm孔)

N1745Z-9.8

N1750VC9=1(18 半径补偿)

N1755VC10=150（F 进给速度）

N1760VC11=0（X 坐标）

N1765VC12=0 (Y 坐标)

N1770VC13=60.3/2（孔半径值）

N1775CALL O7（铣孔子程序）

N1780G0Z100

N1785X0Y0(铣φ44mm孔)

N1790Z-50

N1795VC9=1(18 半径补偿)

N1800VC10=150（F 进给速度）

N1805VC11=0（X 坐标）

N1810VC12=0 (Y 坐标)

N1815VC13=43.5/2（孔半径值）

N1820CALL O7（铣孔子程序）

N1825G0Z100

N1830X26Y92(铣φ72mm孔)

N1835Z-7.3

N1840VC9=1(18 半径补偿)

N1845VC10=150（F 进给速度）

N1850VC11=26（X 坐标）

N1855VC12=92 (Y 坐标)

N1860VC13=72.6/2（孔半径值）

N1865CALL O7（铣孔子程序）

N1870G0Z100

N1875X26Y92(铣φ44mm孔)

N1880Z-23.4

N1885VC9=1(18 半径补偿)

N1890VC10=150（F 进给速度）

N1895VC11=26（X 坐标）

N1900VC12=92 (Y 坐标)

N1905VC13=43.5/2（孔半径值）

N1910CALL O7（铣孔子程序）

N1915G0Z100

N1920X26Y92(铣φ40mm孔)

N1925Z-50

N1930VC9=1(18 半径补偿)

N1935VC10=150（F 进给速度）

N1940VC11=26（X 坐标）

N1945VC12=92 (Y 坐标)

N1950VC13=40.2/2（孔半径值）

N1955CALL O7（铣孔子程序）

N1960G0Z100

N1965X6Y164.1(铣φ45mm孔)

N1970Z-50

N1975VC9=1(18 半径补偿)

N1980VC10=150（F 进给速度）

N1985VC11=6（X 坐标）

N1990VC12=164.1 (Y 坐标)

N1995VC13=44.5/2（孔半径值）

N2000CALL O7（铣孔子程序）

N2005G0Z100

N2010（以下依次精铣各公差孔）

N2015T3M6（φ20mm四刃硬质合金铣刀）

N2020 G0 G90 G15H1 X-184.6 Y102.1（φ58mm孔）

N2025S2400 M3

N2030G56 H1 Z50.M8

N2035Z-50

N2040VC9=3(10 半径补偿)

N2045VC10=240（F 进给速度）

N2050VC11=-184.6（X 坐标）

N2055VC12=102.1 (Y 坐标)

N2060VC13=58.02/2（孔半径值）

N2065CALL O7（铣孔子程序）

N2070G0Z100

N2075X-100.5Y44.5(铣φ42mm孔)

N2080Z-50

N2085VC9=3(10 半径补偿)

N2090VC10=240（F 进给速度）

N2095VC11=-100.5（X 坐标）

N2100VC12=44.5 (Y 坐标)

N2105VC13=42.015/2（孔半径值）

N2110CALL O7（铣孔子程序）

N2115G0Z100

N2120X0Y0(铣φ60mm孔)

N2125Z-10

N2130VC9=3(10 半径补偿)

N2135VC10=240（F 进给速度）

N2140VC11=0（X 坐标）

N2145VC12=0 (Y 坐标)

N2150VC13=60.5/2（孔半径值）

N2155CALL O7（铣孔子程序）

N2160G0Z100

N2165X0Y0(铣φ44mm孔)

N2170Z-50

N2175VC9=3(10 半径补偿)

N2180VC10=240（F 进给速度）

N2185VC11=0（X 坐标）

N2190VC12=0 (Y 坐标)

N2195VC13=44.025/2（孔半径值）

N2200CALL O7（铣孔子程序）

N2205G0Z100

N2210X26Y92(铣φ72mm孔)

N2215Z-7.5

N2220VC9=3(10 半径补偿)

N2225VC10=240（F 进给速度）

N2230VC11=26（X 坐标）

N2235VC12=92 (Y 坐标)

N2240VC13=72.8/2（孔半径值）

N2245CALL O7（铣孔子程序）

N2250G0Z100

N2255X26Y92(铣φ44mm孔)

N2260Z-23.6

N2265VC9=3(10 半径补偿)

N2270VC10=240（F 进给速度）

N2275VC11=26（X 坐标）

N2280VC12=92 (Y 坐标)

N2285VC13=44.025/2（孔半径值）

N2290CALL O7（铣孔子程序）

N2295G0Z100

N2300X6Y164.1(铣φ45mm孔)

N2305Z-50

N2310VC9=3(10 半径补偿)

N2315VC10=240（F 进给速度）

N2320VC11=6（X 坐标）

N2325VC12=164.1 (Y 坐标)

N2330VC13=45.025/2（孔半径值）

N2335CALL O7（铣孔子程序）

N2340G0Z850M9

N2345M01

N2350(所有关键孔加工完毕，只用了3把刀！)

…

N8360M30

O7(**变量铣圆子程序**)

G1G42D=VC9X=VC11+1 Y=VC12+VC13-1 F=VC10

G2X=VC11+VC13 Y=VC12 R=VC13-1

G2I=-VC13

G0G40X=VC11 Y=VC12

G0Z100

RTS

因设计变更，一旦孔的位置、大小甚至包括深度发生更改，只要用更改后的坐标、直径或深度替换程序中相应的坐标值即可，编程不但简单，一目了然，而且更改起来快捷方便，不易出错。对于其他数控系统也具有借鉴意义。