跳到主要內容

走心式切削

文章日期:2008-08-28 16:20


一般人對於走心式車床的CNC程式概念是:
1. 走心式車床的工件直徑通常在25-32mm以下。
2. 走心式車床的車刀不做Z方向移動,而是工件能在Z方向伸縮,所以適合細長的工件車削,請參考http://tw.youtube.com/watch?v=fW_e7LuuGWs&feature=related
3. 走心式車床的Z跟走刀式的Z正負號相反,以程式原點在工件的端面中心為例,進入車削時,走心式車床的Z就必需為正,而走刀式則為負值



編寫走心式車床的CNC程式之最大困難是:它的工法有太多種可能,本文試以三個階級(不包含倒角)的工件,如下圖所示,來說明在走心式車削的世界裡所件常用的7種工法。
               


1.      單刀法:

由於此工件有肩角的存在,所以若以單刀法來車削,僅有霸王刀適用。

1.1 只有第一階級(不計倒角)的粗車量大時的單刀法:
此法適於第一階級與第二階級的直徑相差大但軸長相差小且第三階級的粗車量的情況,當X軸向粗車第一階級後,因第三階級的粗車量不大,所以就直接進入精車,從第一階級車到第三階,如下圖所示。

           

除了霸王刀不可用G42來補正,有些走心式的車床也不提供G41G42的補正功能
,所以FGcam會幫使用者自動補正並算出精確的刀具路徑,以下是霸王刀的精車路徑。
G0 X11.1
   X10.1 Z0.0
G1 X-0.16  F0.01
   Z-0.5 F0.1
G0 X3.6
G1 X3.971 Z0.015 F0.04
   X5.0 Z0.529 R-0.1 F0.02
   Z7.0
   X7.941  R-0.1
   X9.0 Z7.529 R-0.1
   Z14.471 R-0.1
   X7.941 Z15.0 R-0.1
   X7.0
   Z21.471 R-0.1
   X5.911 Z21.978
G0 X12.

1.2 第一及第三階的粗車量大時的單刀法:(第一及三階級與第二階級的直徑相差大的情況)

此種工法又分兩種:
1.2.1 粗車第一階級後,也粗車第三階級,最後進入精車,從第一階級車到第三階級,如下圖所示。

1.2.2 粗車第一階級後,也精車第一階級,並在粗車第三階級後,精車第三階級,如下圖所示。
             

1.3 第一階的的軸向長度大時的單刀法:
此種工件的第一階級一但伸出來切削之後,就沒有機會再車第二次(再次車削會振刀),所以就直接進入精車。
   

1.4 軟材質的單刀法:
此種工件由於材值軟,所以就直接進入精車。
       


2.      雙刀法:
由於肩角的存在,所以若以雙刀法來車削,僅有右手刀+霸王刀(後掃刀)適用。
2.1 軟材質或切削量少的刀法:
此種工件由於材值軟,所以就直接進入精車,其精車之法很多,本文冽舉三種,如下所示,使用者可根據自己的喜好來動態修改路徑。
2.1.1 前掃刀+後掃刀 方法一
   
2.1.2 前掃刀+後掃刀 方法二   
2.1.2 前掃刀+後掃刀 方法三   

2.2 粗車量大的刀法(一):
先用右手刀粗.精車第一階級後,再用霸王刀粗.精車第三階級。
    




2.3 粗車量大的刀法(二):
先用右手刀粗.精車第一階級後,並再粗切第三階級,最後用後掃刀切除殘料並進入精車,此法適用於第三階級的軸向長度大的工件,用右手刀車削第三階級會比用霸王刀來得快。
    


以上所提之工法,皆內建在FGcam裡,使用者可因著不同的需要來選用不同的刀法來車削。

留言

這個網誌中的熱門文章

管牙PT

文章日期:2009-07-12 23:08 本文旨在講解 PT錐度管牙 常見的標準的管牙規範計有:  NPT , NPTF ,NPS , PS ,PF , PT.. ,前3者有N開頭的是美國標準的管牙 ,牙角(又稱螺紋角)60度 ,後面這3者則是英國標準的管牙 ,牙角55度 ,這些代號裡面的T意指Taper ,也就是錐度牙 。 不論是PT還是NPT,他們的錐度值都是1/16, 換算成角度值是 2*tan-1(0.5/16)=3.57982度 = 3度34分47.356秒, 3.57982度為什麼等於3度34分47.356分呢? 這是因為角度的單位換算是六十進位,3.5798212度後面的小數點0.5798212"度"要換算成""分"時,0.5798212度 = 0.57982*60分 = 34.789273分 ,而34.789273分後面的小數點0.789273分要換算成秒, 則0.789273*60秒 = 47.356秒。 此外,切記在車削錐牙時得採半錐角,也就是1度47分23.7秒。 NPT (美制管用推拔螺紋) 制定在 ANSI 規格中,稱為美國標準管用推拔螺紋,有外螺紋與內螺紋。 NPT 外螺紋不但對 NPT 內螺紋配合,有時也配合 NPSC ,這點類似 PT 。螺紋峰與根切成同形,又因公差大,餘隙、緊密兩種配合都可用。如用潤滑劑,則變成耐密用,耐密用者另有稱為乾封閉之如 NPTF,NPSF 等付有 F 之一群。 NPTF (美制管用耐密推拔螺紋) NPTF 外螺紋,像 PT.NPT 有時也配合 NPSF.NPSI (都是內螺紋)。因這種螺紋都是峯尖、根淺,峯不是密接於根就是食進,可防止在此部分變成螺旋狀間隙,這是前述耐密性之理由。 PT( 英制管用推拔螺紋 ) 以前是使用面直角的螺紋峯,現在將規格統一為軸直角者。 JIS 定為耐密用而組合外螺紋和內螺紋。 PT 外螺紋除了配合 PT 內螺紋,有時也配合 PS 。 PS ( 英制管用推拔螺紋用平行內螺紋   ─   耐密用 )     屬於 JIS 內 PT 的規格,舊 JIS 裏 PS 牙的外螺紋已被取消,配合的外螺紋現規定要用 PT 。 PF( 英制管用平行螺紋   ─  

G76車牙

文章日期:2008-10-10 00:02 工具機若使用 Fanuc 控制器,車牙轉速有一個先天上的限制: S × P < 4000 請參考 車牙的 NC 碼計有 G32 、 G92 、 G76 三種 ( 使用方法 這三個指令中,手寫 G92 一般是直進式切削,牙刀的兩刃皆受力,直進式切削 ,每刀吃深不多,以免造成牙面粗糙,反觀 G76 則是斜進式單邊車削 ,可以有較大的進刀深度 , 寫法也簡短方便廣受採用,不論多大的牙, G76 只要兩個單節就可解決了。 由於 G76 有單邊切削的效果,廣受學校或職訓單位的喜愛,如下圖所示。         Fanuc0T系列控制器之G76 格式如下 : 指令說明 (m) : 精車次數。 (r) : 車牙末端 拔刀時留下的不完全牙長度(倍率)。 (a) :牙刀之角度,可選擇 80 °、 60 °、 55 °、 30 °、 29 °、 0 °等角度。 Q( △ dmin) :最小進刀深度。 R(d) :精車預留量。 X(u) :螺紋程式終點的 X 軸方向座標。 Z(w) :螺紋程式終點的 Z 軸方向座標。 R(i) :螺紋部份的半徑差,如果 I=0 可作一般直線螺紋車削。 P(k) :螺紋高度即牙深度, K 為正值在 X 軸方向用半徑值指定。 Q( △ d) :第一次螺紋的切削深度,用半徑值指定。 F(l) :螺紋的導程,與 G32 相同。 以M20X2.5外螺紋為例 , 常見的寫法如下 : G76 P01 00 60 Q40 R0.02 G76 X16.933 Z-10.0  P1533    Q500   F2.5 1. G76第一行的 P01 00 60 ,這01表示最後精車時只車一刀精車, 00 表示車牙最後拔刀時不留倒角 ,此所謂之倒角是 不完全牙之意 ,亦即因拔刀而在工件上留下牙深較淺的牙 ,Fanuc的拔刀精度是0.1倍的導程 , 若是此值改成10,則表示拔刀時在軸向會留下一倍導程長度的不完全牙,這一倍就是指導程2.5的一倍,也就是不完全牙會有2.5mm那麼長, 60 表示要車的牙角是 60 度 , G76 所 適應的刀角範圍不但很大, Fanu

CNC的S及F

文章日期:2008-01-25 23:25 刀片的損耗與 S 碼及冷卻潤滑較有關,機台的負載則跟 F 碼與機台剛性及馬力較相關,講到 CNC 的 S 及 F 碼,就一定要先講切削刀具, CNC 切削用的刀具常分為整體型及捨棄式刀片型,整體型刀具材質大都是高速鋼類 (HSS) 或鎢鋼類,捨棄式刀片型刀具材質大都是碳化鎢類 (WC) ,這些刀具表面常鍍上耐磨材料在刀刃及刀面上,以增加刀具壽命;常用的整體型刀具以端銑刀為代表,常用的捨棄式刀片型刀具以面銑刀車刀搪刀或快速鑽為代表。  CNC車床的 S 碼有兩種使用方法  : 1. 切削米速 (m/min) ,與 G96 合用,在公式裡的代號是 V ,一般刀具商都會提供這個建議數據,但是在實際使用上通常要先打半折來當起始米速。 2. 主軸轉速 (RPM 或 rev/min) ,與 G97 合用,公式裡的代號是 N ,切削米速與主軸轉速兩者之間可以換算 (CNC 銑床的 S 碼則常內定為後者,不需要再用 G 碼切換 ) 。 CNC的 F 碼是指進給,也有兩種使用方法  : 1. 每分鐘車刀移動距離 mm/min( 或是銑床床台每分鐘移動距離 ) ,此法單純只指車刀或床台的移動,與主軸並沒有連動的關係,在公式裡的代號是 F 。 2. 車工工件每轉之下車刀移動距離 mm/rev ,此法之主軸刀塔有連動的關係,使用在 CNC 銑床的意義為  :  銑刀每轉之下銑床床台移動之距離 (mm/rev) ,銑刀與車刀不盡相同,銑刀通常是多刀刃,所以銑刀每轉之床台移動距離若再除以銑刀刃數,就可以得到每刃每轉之下的切削量,在本文中所使用的公式代號是 f 。 CNC的 S 碼跟刀具壽命有最直接的關係,而 CNC 的 F 碼則與銑刀及機台承受能力有最直接的關係,主軸轉速過高會耗損刀具壽命,進給過快則銑刀崩裂或斷掉,甚至機台耗損,尤其是近年來台灣製造的 CNC 車床搭配 Fanuc 的伺服馬達,若內無附減速齒輪機構,對於大直徑工件 (500mm 直徑 ) 在低轉速大進給之下車削,主軸的負載會飆升,長時間加工會加速機台耗損。 ★ CNC 銑床主軸轉速的計算  :  主軸轉速 N=1000*V / (3.14*D) D: 指銑刀的直徑 (mm)  , V: 刀片的