宏程序在微小孔加工效率提升的應用研究
2017-11-13 來源： 南京科技職業學院 作者：吳苗苗
摘 要：本文通過對微小孔加工過程研究，根據實際鉆孔參數，運用數控系統中固定循環指令編程，實際加工效率低，小鉆頭容易斷。通過我們改進編程，運用宏程序模擬鉆孔循環運動軌跡，優化各階段進給速度編程，從而提高微小孔加工的效率。達到實際生產的高效性和安全性。
關鍵詞：宏程序；微小孔加工；優化編程；提升效率
在教學和實際生產過程中遇到過這樣一批產品，加工ф0.2mm的小孔，如圖1所示：
1、 工藝分析
如圖1所示，這是一件化工噴嘴零件加工，材質是碳鋼，先前工序都已加工完成，最后一道工序是加工ф0.2mm的通孔，理論深度3.5mm，我們將運用ф0.2mm的鉆頭對其進行加工，為保證是通孔，實際加工深度大于3.5mm。我們運用的設備是數控立式加工中心，系統是FANUC 0i-MC。
2 、實際加工過程研究
2.1 鉆孔固定循環（G83）編程加工
2.1.1 由于首次遇到此類產品的加工，沒有實際的加工經驗，固先運用數控系統中孔加工固定循環編程，對產品進行試切，主體程序如下所示：
G0G54G90G17G40；（調坐標系）
M3S10000；（主軸轉速設定）
G43H1Z50；（FANUC系統調刀具長度）
G98G83X0Y0Z-3.7R1Q0.05F3（鉆孔固定循環編程）
G80Z50；
M5；
M30；
2.1.2 根據孔的實際大小，材質，選用的鉆頭及加工設備等因素考慮，確定加工的切削參數，主軸轉速為10000轉，每次鉆深為0.05mm，鉆切速度為3mm/min，以此參數運用固定循環編程加工，第一件成功完成，單間加工耗時28分鐘，由于此產品要加工1000多件，這樣的速度完全達不到生產的要求，由于鉆孔固定循環參數的局限性，只能改鉆深深度和鉆切速度來提高鉆孔效率，而且鉆切的速度是恒定的不能分階段改變速度，我們試切了好幾個產品，都沒有成功，鉆頭總是斷，改回原來參數加工，可以生產，就是速度太慢，因此我們想到了宏程序，利用宏程序的靈活性，替代固定循環編程。
2.2 宏程序編程
2.2.1 總結鉆孔固定循環（G83）規律
宏程序是指采用宏變量及利用公式來編寫的程序，只要我們能找到鉆孔循環的規律，就能編寫出宏程序，替代鉆孔固定循環。
鉆孔固定循環G83指令格式：G83XY-Z-R-Q-F-I-K-P-；指令各參數含義：X-Y-：孔位數據；Z-：從R點到孔底的距離；R-：從初始位置到R點的距離；Q-：每次切削深度；F-：切削進給速度；I-：前進或后退的移動速度；K-：重復次數；P-：在孔底停留時間。指令鉆孔分步圖解，如圖2所示。
圖2
根據圖解分析，鉆頭沿X和Y軸定位，沿Z軸定位到R點，沿Z軸鉆孔，第一次鉆孔，切削深度Q，增量值，后退（孔底到小空程□），增量值，后退（孔底到R點），前進R點到離孔底空程高度□的點，鉆孔第2次或以后的鉆孔，切削深度Q+□，增量值，暫停，沿Z軸返回到R點或初始平面，循環結束。
根據圖樣分析，得出鉆孔固定循環運動軌跡規律，由規律轉化成宏程序語言，其中鉆孔深度設為變量，用#1表示，切削起始點為#1+0.1mm，空程速度用F2表示，鉆孔速度用F1表示，抬刀排削速度用F3表示，實際用宏程序編程鉆頭運動軌跡，如圖3所示。
2.2.2 宏程序編制
根據實際生產加工經驗，其中空程速度F2設定為50mm/min，鉆孔速度F1設定為3mm/min，抬刀排削速度F3設定為100mm/min，每次鉆孔深度變量為0.05mm。根據運動軌跡圖，編制宏程序如下：
運用此程序，對工件上的小孔進行重新加工，由于進刀速度的變化，減少了空程運動的時間，切削起點的設定，減少了空程運動的長度，優化了運動軌跡，單件加工完成，實際耗時只需8分30秒的時間，鉆頭使用了合理的加工切削參數，也不容易斷，加工效率大幅度的提高了，給企業創造了更多的經濟價值。
結語
本文通過對宏程序在微小孔加工中編程的應用研究，體現了宏程序在這一類微小孔加工編程中的優勢，替代系統固有的鉆孔循環，減少了加工時間及加工損耗，提升了加工效率，希望能給這些領域的企業在加工方面有一定的啟發和幫助。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息
