宏程序在微小孔加工效率提升的應(yīng)用研究

吳苗苗

摘 要：本文通過對(duì)微小孔加工過程研究，根據(jù)實(shí)際鉆孔參數(shù)，運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)中固定循環(huán)指令編程，實(shí)際加工效率低，小鉆頭容易斷。通過我們改進(jìn)編程，運(yùn)用宏程序模擬鉆孔循環(huán)運(yùn)動(dòng)軌跡，優(yōu)化各階段進(jìn)給速度編程，從而提高微小孔加工的效率。達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)的高效性和安全性。

關(guān)鍵詞：宏程序；微小孔加工；優(yōu)化編程；提升效率

中圖分類號(hào)：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到過這樣一批產(chǎn)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(zhì)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(yùn)用ф0.2mm的鉆頭對(duì)其進(jìn)行加工，為保證是通孔，實(shí)際加工深度大于3.5mm。我們運(yùn)用的設(shè)備是數(shù)控立式加工中心，系統(tǒng)是FANUC 0i-MC。

2 實(shí)際加工過程研究

2.1 鉆孔固定循環(huán)（G83）編程加工

2.1.1 由于首次遇到此類產(chǎn)品的加工，沒有實(shí)際的加工經(jīng)驗(yàn)，固先運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)中孔加工固定循環(huán)編程，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試切，主體程序如下所示：

2.1.2 根據(jù)孔的實(shí)際大小，材質(zhì)，選用的鉆頭及加工設(shè)備等因素考慮，確定加工的切削參數(shù)，主軸轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)，每次鉆深為0.05mm，鉆切速度為3mm/min，以此參數(shù)運(yùn)用固定循環(huán)編程加工，第一件成功完成，單間加工耗時(shí)28分鐘，由于此產(chǎn)品要加工1000多件，這樣的速度完全達(dá)不到生產(chǎn)的要求，由于鉆孔固定循環(huán)參數(shù)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?cè)嚽辛撕脦讉€(gè)產(chǎn)品，都沒有成功，鉆頭總是斷，改回原來參數(shù)加工，可以生產(chǎn)，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(huán)編程。

2.2 宏程序編程

2.2.1 總結(jié)鉆孔固定循環(huán)（G83）規(guī)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(huán)的規(guī)律，就能編寫出宏程序，替代鉆孔固定循環(huán)。

鉆孔固定循環(huán)G83指令格式：G83X-Y-Z-R-Q-F-I-K-P-；

指令各參數(shù)含義：X-Y-：孔位數(shù)據(jù)；Z-：從R點(diǎn)到孔底的距離；R-：從初始位置到R點(diǎn)的距離；Q-：每次切削深度；F-：切削進(jìn)給速度；I-：前進(jìn)或后退的移動(dòng)速度；K-：重復(fù)次數(shù)；P-：在孔底停留時(shí)間。

指令鉆孔分步圖解，如圖2所示。

根據(jù)圖解分析，鉆頭沿X和Y軸定位，沿Z軸定位到R點(diǎn)，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(diǎn)），前進(jìn)R點(diǎn)到離孔底空程高度□的點(diǎn)，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(diǎn)或初始平面，循環(huán)結(jié)束。

根據(jù)圖樣分析，得出鉆孔固定循環(huán)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)律，由規(guī)律轉(zhuǎn)化成宏程序語言，其中鉆孔深度設(shè)為變量，用#1表示，切削起始點(diǎn)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(shí)際用宏程序編程鉆頭運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖3所示。

2.2.2 宏程序編制

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)，其中空程速度F2設(shè)定為50mm/min，鉆孔速度F1設(shè)定為3mm/min，抬刀排削速度F3設(shè)定為100mm/min，每次鉆孔深度變量為0.05mm。根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡圖，編制宏程序如下：

運(yùn)用此程序，對(duì)工件上的小孔進(jìn)行重新加工，由于進(jìn)刀速度的變化，減少了空程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，切削起點(diǎn)的設(shè)定，減少了空程運(yùn)動(dòng)的長度，優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)軌跡，單件加工完成，實(shí)際耗時(shí)只需8分30秒的時(shí)間，鉆頭使用了合理的加工切削參數(shù)，也不容易斷，加工效率大幅度的提高了，給企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

結(jié)語

本文通過對(duì)宏程序在微小孔加工中編程的應(yīng)用研究，體現(xiàn)了宏程序在這一類微小孔加工編程中的優(yōu)勢(shì)，替代系統(tǒng)固有的鉆孔循環(huán)，減少了加工時(shí)間及加工損耗，提升了加工效率，希望能給這些領(lǐng)域的企業(yè)在加工方面有一定的啟發(fā)和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] FANUC 0i-MC操作說明書[Z].

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