CNC數(shù)控機床補償你知道多少？

在數(shù)控車削加工中，經(jīng)常遇到需加工的零件上有若干處相同的輪廓形狀或在加工中有反復出現(xiàn)的相同走刀路線，此時，只要將該部分用子程序編寫，然后在主程序中用“M98”指令進行調(diào)用即可。
這就能使程序簡潔明了，節(jié)省內(nèi)存空間。但應用子程序至少要占用兩個程序名(即主程序和子程序各占1個)。
有的數(shù)控系統(tǒng)程序總數(shù)只有64個，當加工的產(chǎn)品種類較多時，只能刪除原有的其他程序。另外，在執(zhí)行子程序過程中出現(xiàn)問題(比如崩刀)，再重新調(diào)試執(zhí)行是件很麻煩的事。
　　而宏程序是通過數(shù)學計算或邏輯運算，以變量的不斷變化進行編程，程序非常簡潔且邏輯性強。特別是加工一些非圓曲線時(如橢圓、拋物線等)，更顯示出宏程序的優(yōu)越性。
當我們在加工形狀相同而尺寸不同的產(chǎn)品時，只需要改變其中的的變量就解決問題了。一般情況下，宏程序的編寫都較為復雜，對編程人員和操作人員的要求較高，且其應用受機床數(shù)控系統(tǒng)宏程序功能的限制——有的機床只能運行宏程序功能A，不支持宏程序功能B，有的舊系統(tǒng)甚至不帶宏程序功能。
　　如果將子程序和宏程序結(jié)合起來使用，就可以相互取長補短，使編程和加工調(diào)試都方便快捷，為生產(chǎn)節(jié)省輔助時間，提高生產(chǎn)效率。編程人員和操作人員只需要懂得一些簡單的宏程序知識就能應付自如。下面就以兩個例子說明子程序與宏程序在數(shù)控車削中的綜合運用。

　　一、一次裝夾車多件
　　在車削加工中，當需加工多個相同的精度要求較高的小零件時，為避免機床的重復起動，應用子程序?qū)崿F(xiàn)一次裝夾車多件較為理想。是一件較薄的螺紋栓，直徑為30mm，兩邊倒角1mm×45º。
　　這里的要求為：毛坯Ф32mm，右端面中心為工件坐標原點，一次裝夾加工10件。工件伸出約100mm。切斷刀刀寬2.5mm，左刀點對刀。采用廣州數(shù)控系統(tǒng)980TDA，前刀架，具體編程如下。
　　O1234;
　　G50 X100. Z100.;定義工件坐標系
　　T0101;外圓車刀
　　M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，500r/min
　　G00 X32. Z2.;
　　G90 X30. Z 90. F100; 粗加工外圓
　　S1000;
　　G00 X28.;
　　G01 Z0. F100;精加工外圓
　　G01 X29.8 Z 1. F50;
　　G01 Z 85.;長度要保證可加工10個工件
　　G00 X100. Z100.;退回換刀點
　　S800;
　　T0202;60º螺紋車刀
　　G00 X32. Z2.;
　　G92 X29. Z 85. F1;加工螺紋，螺距為1mm
　　G92 X28.85 Z 85. F1;
　　G92 X28.8 Z 85. F1;
　　G00 X100. Z100.;退回換刀點
　　M00;程序暫停，檢驗螺紋
　　M03 S600;
　　T0303;切斷刀，刀寬2.5mm
　　G00 X31. Z0.;定位
　　#1=2.5;宏變量輸入刀寬值
　　#2=#1+5.3; 宏變量輸入每次移動值
　　M98 P104321; 調(diào)用子程序(O4321)10次
　　G00 X100. Z100.; 退回換刀點
　　T0101;
　　M30; 主程序結(jié)束
　　子程序：
　　O4321;
　　G94 X 0.5 W 0.1 F60;精車右端面
　　GOO W #2;移動一個切斷距離
　　G94 X10 F60;先開槽
　　G94 X27.6 W0 R1.7;工件左邊倒角，留0.2mm余量給下道工序車左端面
　　G94 X27.8 W0 R 1.6;下一個工件的右邊倒角，并留0.1mm余量精車端面
　　G94 X 0.5 W0.1 R0;切斷
　　M99;子程序結(jié)束返回
　　這樣編程的好處在于，如果在加工過程中，切斷刀磨損或折斷，在刃磨好或更換切斷刀后，重新對刀，只需更改宏變量(#1)和子程序的調(diào)用次數(shù)，然后定位到“G00 X31.Z0.”，按“循環(huán)起動”就可以繼續(xù)加工了。
　　二、大凹圓弧的加工
　　車削大凹圓弧，由于直徑方向尺寸相差太大，無法一二次走刀來完成加工。若采用G73固定循環(huán)指令編程，則空走刀過多，影響生產(chǎn)率效。
若用切槽刀進行開粗，圓頭刀半精、精加工，雖然加工效率較快，但需手工計算或利用CAD繪圖找出相應點的坐標，所需輔助時間較長。并且，用切槽刀開粗，徑向受力大，不適合工件剛性不夠的情況下使用。
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　　此時，若使用子程序和宏程序的混合編程進行加工，則能較好地解決上述問題。如圖2，在直角三角形ABC中，B為R31的圓心。已知AC=(80 10 10)/2=30，BC=31，。故取開始切削的圓弧半徑為8mm，切削的圓弧半徑每次增加1mm。如圖3，計算出EF≈5.5mm，并計算出每次Z軸移動量約為1.374mm。編程如下(只編寫加工凹圓弧部分，使用的圓頭車刀半徑為2mm，圓心作為對刀點)：
　　O4567;
　　G50 X100. Z100.;定義工件坐標系
　　M03 S500;主軸正轉(zhuǎn)，500r/min
　　T0303;圓弧車刀，R=2mm
　　G00 X84. Z 40.;定位到E點
　　#1=1.374;每次Z軸移動量
　　#2=5.5 #1;定位初值
　　#3=7.;半徑初值
　　#4=1.;半徑增值
　　G00 W#2;
　　M98 P107654;調(diào)用子程序
　　G00 G42 X84 Z 10 D03; 執(zhí)行半徑補償
　　G01 X80 Z10 F60;
　　G02 X80 Z 70 R31; G01 X84 ;最后精加工
　　G00 G40 X100 Z100; T0101;取消半徑補償
　　M30; 主程序結(jié)束
　　O7654; 子程序
　　G00 W#1;Z軸正向進給1.374mm
　　#2=#2+#1;
　　#3=#3+#4;半徑值加1mm
　　#5=#2+#2;
　　G02 W #5 R#3 F80; 從右至左加工圓弧
　　G00 W #1;Z軸負向進給1.374mm
　　#2=#2+#1;
　　#3=#3+#4;半徑值加1mm
　　#5=#2+#2;
　　G03 W#5 R#3 F80; 從左至右加工圓弧
　　M99;子程序結(jié)束返回
　　上述編程每次在半徑方向進給1mm，調(diào)用1次子程序半徑方向進給2mm，加工過程沒有多余的空走刀，加工效率極高。在子程序中不執(zhí)行刀具半徑補償，所以刀具要偏移輪廓超過一個刀具半徑值。
如果機床不支持刀具半徑補償功能，可以在編程時人工編移一個刀具半徑進行加工。如果機床只能執(zhí)行宏程序功能A而不能執(zhí)行宏程序B的話，可以用宏程序的加法運算指令“G65 H02”來代替上述宏變量的加法運算，不會影響加工效果。
　　掌握一些子程序和宏程序的編程知識，是編程人員的基本要求。在實際應用中，編程人員要做到靈活和變通，綜合運用子程序和宏程序進行編程，這樣才能起到事半功倍效果。