四軸銑削(三)

文章日期：2008-03-26 09:35

四軸連動(X軸+Y軸+ Z軸+A軸)
想要在圓筒上的圓溝周邊稜線加以倒角，以去除毛邊，這就需四軸連動(X軸+Y軸+ Z軸+A軸)，才能達成的加工，下圖的綠色線條是球銑刀倒角時的刀具路徑，由於CNC程式是控制球銑刀的中心最低點，所以倒角的刀具路徑看起來是在圓溝周邊稜線的上方內側。

四軸連動的倒角刀具路徑的計算
如前所敘，圓筒上的這個圓溝最初是以直徑64mm銑刀所銑出，待這個圓溝銑好之後，要用直徑較小的球銑刀(以直徑12mm為例)，銑出這個圓溝周邊的稜線的倒角，加工要訣也是要先找出圓溝的每一處稜線是以直徑64mm銑刀圓周邊的哪一個部位所銑出來的，然後透過移動X及Y軸及Z軸的方法，將直徑較小的球銑刀的刀球圓周邊移到該位置，並以過切的手法來達到倒角的目的，如下圖所示，至於A軸則如同前述之二軸連動那樣旋轉，即可用直徑較小的球銑刀銑出圓溝周邊的稜線的倒角。

球銑刀倒角的刀具路徑側視圖

球銑刀倒角的刀具路徑端視圖

四軸連動Autolisp程式
(defun c:kk() ;;chamfering by variable diameter of r1;; including the other groove
(setq r0 32.0 r1 10.0 xc 0.0 yc 0.0 d 0.0)
(setq r1 (/ (getreal "Enter the dia of the ball-endmilling: ") 2))
(setq chm (getreal "Enter the size of chamfer: "))
(setq delr (/ r1 1.414)   xp 99.0 yp 99.0   zp 99.0)
(setq file01 (open "C://test.nc" "w"))
(princ "%\n" file01)
(princ "O0005\n" file01)
(princ "G0X121.205 Y0. Z120. A0. F600\n" file01)
(princ "S800 M03\n" file01)
(setq r1 (- r1 (/ chm 1.414)))
(setq x2 121.205 y2 (- r0 r1) z2 (+ 105.0 r1) ctype 1)
(princ "G1 " file01)
(pp1)

(princ "     F70\n" file01)

(setq x2Pre x2 y2Pre r0   z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))) )
(setq y2 (- y2Pre delr) z2 (+ z2Pre delr))
(princ "   " file01)
(pp1)

(setq x2 90.0 )
(princ "G1 " file01)
(pp1)

;;;;;;;;;setting variables////////////////////////////////
(setq radChg (/ 180.0 3.1415926) angChg (/ 3.1415926 180.0))
(setq cosCta (cos (* 2 angChg)) sinCta (sin (* 2 angChg)))
(setq iniCta 0.0 cta0 0.0 cta1 0.0 ctaTatal 0.0 iniAxial 0.0 wkAxial 0.0)

;;;;;;;;;chamfering the half circle ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq i1 1 xp 90.0 yp r0   x2 90.0 y2 (* -1 r0) ppr r0)
(scir) ;obtain xc, yc, iniCta, cta0, cta1,
(setq x2mem x2 y2mem y2 a2 0.0 x1wk (- xp xc) y1wk (- yp yc) )
(while (< i1 91)
    (setq x2wk (- (* x1wk cosCta) (* y1wk sinCta) ))
    (setq y2wk (+ (* y1wk cosCta) (* x1wk sinCta) ))
    (setq y2Pre (+ yc y2wk))
    (setq x2Pre (+ xc x2wk))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xc) ppr))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre yc) ppr))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (pp1)
    (setq i1 (+ i1 1) x1wk x2wk y1wk y2wk xp x2 yp y2 zp z2) )

;;;;;;;;;chamfering a horizontal line;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq x2 121.205 )
(princ "   " file01)
(pp1)

;;;;;;;;;;;chamfering arc 36 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq x2mem 121.205 y2mem y2 z2mem z2 xp 121.2051 yp -32.0 zp z2 x2 149.9004 y2 -46.2611)
(setq ctype 2 ppr 36.0)
(scir) ;obtain xc, yc, iniCta, cta0, cta1,
(setq pillarDia (* 3.1415926 210) )
(setq x2mem x2 y2mem y2 a2 0.0 )
(setq i1 1   x1wk (- xp xc) y1wk (- yp yc))
(while (< i1 ctaTatal)
    (setq x2wk (+ (* x1wk cosCta) (* y1wk sinCta) ))
    (setq y2wk (- (* y1wk cosCta) (* x1wk sinCta) ))
    (setq ycc (+ yc (* (+ r0 ppr) (/ y2wk ppr))) )
    (setq xcc (+ xc (* (+ r0 ppr) (/ x2wk ppr))) )
    (setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)))
    (setq y2Pre (- 0   (* r0 (/ y2wk ppr))))
    (setq x2pre (- xcc (* r0 (/ x2wk ppr))))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (ppAxial4)
    (setq i1 (+ i1 2) x1wk x2wk y1wk y2wk xxmem x2 yymem yy   zzmem zz) )

;;;;;;;;;chamfering the last endpoint of Arc 32;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
    (setq ycc (+ yc (* (+ r0 ppr) (/ (- -46.2611 yc) ppr))) )
    (setq xcc (+ xc (* (+ r0 ppr) (/ (- 149.9004 xc) ppr))) )
    (setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)))
    (setq y2Pre (- 0   (* r0 (/ (- -46.2611 yc) ppr))))
    (setq x2pre (- xcc (* r0 (/ (- 149.9004 xc) ppr))))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (ppAxial4)

;;;;;;;;;chamfering slant line ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq x2mem x2 y2mem y2)
(setq xxmem x2 yymem yy   zzmem zz )
(setq d12 (sqrt (+ (* (- 254.4931 149.9004)(- 254.4931 149.9004)) (* (- -184.3234 -46.2611)(- -184.3234 -46.2611)) )))
(setq i1 2 xdel (/ (- 254.4931 149.9004) d12)   ydel (/ (- -184.3234 -46.2611) d12) )
(setq x2 254.4931)
(setq y2 -184.3234)
(setq xcc (- x2 (* r0 ydel)))
(setq ycc (+ y2 (* r0 xdel)))
(setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)))
(setq x2pre (+ xcc (* ydel r0)))
(setq y2Pre (- 0   (* xdel r0)))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (ppAxial4)

;;;;;;;;;;chamfering the lower circle;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq x2mem x2 y2mem y2Pre xp x2Pre   yp y2Pre    ctype 3   ppr r0)
(setq x2 (- x2Pre (* ydel 2 r0)))
(setq y2 (abs y2Pre))
(scir) ;obtain xc, yc, iniCta, cta0, cta1,
(setq i1 2   x1wk (- xp xc) y1wk (- yp yc) ctype 1)
(while (< i1 181)
    (setq x2wk (- (* x1wk cosCta) (* y1wk sinCta) ))
    (setq y2wk (+ (* y1wk cosCta) (* x1wk sinCta) ))
    (setq x2Pre (+ xc x2wk) )
    (setq y2Pre (+ yc y2wk) )
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre)) ))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (pp1)
    (setq i1 (+ i1 2) x1wk x2wk y1wk y2wk xxmem x2Pre yymem yy   zzmem zz) )

;;;;;;;;;;;;revering;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;chamfering the revering slant line ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq d12 (sqrt (+ (* (- 254.4931 149.9004)(- 254.4931 149.9004)) (* (- -184.3234 -46.2611)(- -184.3234 -46.2611)) )))
(setq i1 2 xdel (/ (- 149.9004 254.4931) d12)   ydel (/ (- -46.2611 -184.3234) d12) )
    (setq x2 299.8698)
    (setq y2 -110.2882)
    (setq xcc (- x2 (* r0 ydel)))
    (setq ycc (+ y2 (* r0 xdel)))
    (setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)) )
    (setq x2Pre (+ xcc (* r0 ydel)))
    (setq y2Pre (- 0   (* r0 xdel)))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre)) ))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (ppAxial4)

;;;;;;;;;;;;obtain the data of the revering arc 100
(setq x2 121.205 y2 r0 )
(setq xp 200.9143   yp -7.6142 ctype 3 ppr (+ 36. (* 2 r0)) )
(scir) ;obtain xc, yc, iniCta, cta0, cta1,
(setq x2mem x2 y2mem y2 a2 0.0)

;;;;;;;;;;chamfering the revering arc 100;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(setq x2 121.205 y2 r0 xp 200.9143   yp -7.6142)
(setq i1 1   x1wk (- xp xc) y1wk (- yp yc))
(setq cosCta (cos (* 1 angChg)) sinCta (sin (* 1 angChg)))
(while (< i1 ctaTatal)
    (setq x2wk (- (* x1wk cosCta) (* y1wk sinCta) ))
    (setq y2wk (+ (* y1wk cosCta) (* x1wk sinCta) ))
    (setq xcc (+ xc (* (- ppr r0) (/ x2wk ppr))) )
    (setq ycc (+ yc (* (- ppr r0) (/ y2wk ppr))) )
    (setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)))
    (setq y2Pre (+ 0   (* r0 (/ y2wk ppr))))
    (setq x2pre (+ xcc (* r0 (/ x2wk ppr))))
    (setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
    (setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
    (setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
    (setq z2 (+ z2Pre delr))
    (princ "   " file01)
    (ppAxial4)
    (setq i1 (+ i1 1) x1wk x2wk y1wk y2wk xxmem x2 yymem yy   zzmem zz) )

(setq xcc 121.205)
(setq ycc 0)
(setq a2 (* 360 (/ ycc pillarDia)))
(setq y2Pre r0)
(setq x2pre 121.205)
(setq z2Pre (sqrt (- (* 105 105) (* y2Pre y2Pre))))
(setq x2 (- x2Pre (* delr (/ (- x2Pre xcc) r0))))
(setq y2 (- y2Pre (* delr (/ (- y2Pre   0) r0))))
(setq z2 (+ z2Pre delr))
(princ "   " file01)
(ppAxial4)

(princ "G0 Z150.\n" file01)           ;raising tool
(princ "M99\n" file01)
(princ "%\n" file01)
(close file01)
(setvar "osmode" 1)
)

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;以下是AutoLisp之子程式;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
(defun pp1()
(setq pxs(rtos x2 2 3) pys(rtos y2 2 3) pzs(rtos z2 2 3))
(setq pxl(strlen pxs) pyl(strlen pys) pzl(strlen pzs))
(setq pxn(- 7 pxl) pyn(- 7 pyl) pzn(- 7 pzl))

(if (> (abs (- xp x2)) 0.001)
    (progn
      (princ " X" file01)   (princ pxs file01)
      (if ( or (< (abs (- (fix x2) x2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix x2) x2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
      (repeat pxn (princ " " file01)) ))

(if (> (abs (- yp y2)) 0.001)
    (progn
      (princ " " file01) (princ "Y" file01) (princ pys file01)
      (if ( or (< (abs (- (fix y2) y2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix y2) y2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
    (repeat pyn (princ " " file01)) ))

(if (> (abs (- zp z2)) 0.001)
    (progn
      (princ " " file01) (princ "Z" file01) (princ pzs file01)
      (if ( or (< (abs (- (fix z2) z2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix z2) z2))) 0.001) ) (princ "." file01) )))

(if (> ctype 1 )
       (progn
          (float ppr)
          (princ " " file01) (princ "R" file01) (princ ppr file01) ))

(princ "\n" file01)
(setq xp x2 yp y2 zp z2)
)

(defun ppAxial4()
(setq pxs(rtos x2 2 3) pys(rtos y2 2 3) pzs(rtos z2 2 3) pas(rtos a2 2 3))
(setq pxl(strlen pxs) pyl(strlen pys) pzl(strlen pzs) pal(strlen pas))
(setq pxn(- 7 pxl) pyn(- 7 pyl) pzn(- 7 pzl) pan(- 7 pal))

(princ " X" file01)   (princ pxs file01)
(if ( or (< (abs (- (fix x2) x2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix x2) x2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
(repeat pxn (princ " " file01))
(if (> (abs (- yp y2)) 0.001)
    (progn
      (princ " Y" file01)   (princ pys file01)
      (if ( or (< (abs (- (fix y2) y2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix y2) y2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
      (repeat pyn (princ " " file01)) ))

(princ " Z" file01)   (princ pzs file01)
(if ( or (< (abs (- (fix z2) z2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix z2) z2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
(repeat pyn (princ " " file01))

(princ " A" file01) (princ pas file01)
(if ( or (< (abs (- (fix a2) a2)) 0.001) (< (- 1 (abs (- (fix a2) a2))) 0.001) ) (princ "." file01) )
(princ "\n" file01)
(setq yp y2)
)

(defun scir ()
(setq d (/ (distance (list xp yp) (list x2 y2)) 2))
(if (> d 0)
    (progn
      (setq k1 (sqrt (- (* ppr ppr) (* d d))) )
      (if (< ctype 2.5)
           (setq xc (+ (/ (+ xp x2) 2) (/ (* k1 (- y2 yp)) d 2))
                 yc (- (/ (+ yp y2) 2) (/ (* k1 (- x2 xp)) d 2)))
           (setq xc (- (/ (+ xp x2) 2) (/ (* k1 (- y2 yp)) d 2))
                 yc (+ (/ (+ yp y2) 2) (/ (* k1 (- x2 xp)) d 2))) )))

(if(< k1 0.001)
    (setq ctaTatal 90.0 )
    (setq ctaTatal (* radChg (atan (/ d k1)) 2)) )

(setq x0 xp iniCta 0.0 cta0 0.0)
(if (< (abs (- xc xp )) 0.01)
      (if (> yp yc)
           (setq iniCta 90.0)
           (setq iniCta 270.0) )
      (if (< (abs (- yc yp )) 0.01)
         (if (> xp xc)
           (setq iniCta 0.0)
           (setq iniCta 180.0) )
         (progn
           (setq cta0 (* radChg (atan (abs (/ (- yp yc) (- xp xc))))))
           (if (> xp xc )
              (if (> yp yc )
                 (setq iniCta cta0)
                 (setq iniCta (- 360.0 cta0) cta0 iniCta) )
              (if (> yp yc )
                 (setq iniCta (- 180.0 cta0) cta0 iniCta)
                 (setq iniCta (+ 180.0 cta0) cta0 iniCta) )))))
)

G70-G76

文章日期：2008-10-12 23:01 G71的使用法及優點 G71名稱為 : Z軸向粗車削循環，它可說是Fanuc最強大的形狀車削指令，幾乎所有手寫走刀式CNC車床程式的人都會用到它，使用時只要在指定的前後某兩個Nxxxx單節之間，輸入工件的車削範圍，就可將此車削範圍內的材料全部粗車去除，並且合併著G70使用，僅僅一行單節就完成精車部位以Fanuc0T系列為例，它的寫法如下： G71 U2.5 R0.5 G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.3 N10 …… …(車削範圍)….…… N20 ………………. 第一行的G71的U2.5是指每次進刀(單邊)2.5mm，R0.5是指退刀高度，第二行的G71的P10是指車削範圍的起始單節編號為10，所以在G71之後可以看到N10….，而Q20是指車削範圍的終止單節編號為20，所以在N10及車削範圍單節之後，就可以看到N20，至於第二行的U0.3 W0.1，是指粗車指定的車削範圍之後，工件表面餘留的精車量，U0.3是指X軸向精車的預留量(雙邊)為0.3mm，如果車內徑，此值就設為負值，W0.1是指Z軸向精車的預留量為0.1mm。第二行的F0.3，即車床會以F0.3為粗車之進給速率，若車削範圍內出現F，則會改以此新出現之F當進給速率。如果G71包含之車削範圍就是精車範圍，則可使用G70，其做法是將精車刀定位到與G71同樣的出發點之後，再呼叫G70即可，只要一個單節就可以完成精車，不用再把精車路徑重寫一遍，相當好用， G70寫法如下 : G70 P10 Q20 F0.1( 要記得G70的P...Q..要與G71的P...Q..一樣才行。) G70後面若加寫F0.1，則便以F0.1為精車之進給速率，否則便以存留之F(譬如說上一刀所使用之F)當進給速率，車削範圍內若出現F，則以此新出現之F當進給速率。 G71的缺點 1.對於Fanuc0T的控制器來說，外徑工件，其直徑只能越來越大，不能有大的凹槽(直徑變小)的情況，否則會過切，而對於於內徑來說，其直徑只能越來越小，且不能有大的凹槽(直徑變大)的情況，否則會過切，以下圖為例，需將工件G71區拆解出來。 ...

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