数控设备加工时间的计算

数控设备加工时间的计算以下设小写英语字母为数控代码中的实际数字，t表示一个程序段的耗费时间，∑表示累积时间，Ψ表示数控设备非加工行程定位的最大速度，如表3所示。表3编程模式（1）功能分组（2）功能解释处理方法G00XxYyZzA点定位。刀具运行到G54(或G55~G59)的工件坐标系的x,y,z点x0=0,y0=0.z0=0}/)0()0()0(222zzyyxxt∑=∑+tx0=x,y0=y.z0=zG01XxYyZzFfA直线插补,按照f进给速度，刀具运行到x,y,z点}/)0()0()0(222fzzyyxxt∑=∑+tx0=x,y0=y.z0=zG02XxYyIiJjFf或G02XxYyRrFfA顺时针方向圆弧插补圆弧终点在x,y点，圆心在i,j点,或半径为r如果r未知，则22)()(jyixr)}2/()0()0(arcsin{222ryyxxt=(rθ’)/f∑=∑+tx0=x,y0=y.z0=zG03A逆时针方向圆弧插补同G02G33XxZzFfSs或G33UuWwFfSsA螺纹切削，等螺距按主轴旋转速度s(转/分)，导程为f(mm/转)加工螺纹t=z/(sf)∑=∑+tx0=x,z0=zG80E固定循环注销G81XxYyZzRrQqPpFf~G89E钻孔循环，孔位置在x,y点，在r点进刀,进刀深度为z,如果是高速深孔加工，则每次进刀深度为q，直到z,在孔底暂停p}/)0()0()0(222zryyxxt∑=∑+t，x0=x,y0=yt=(q+1)z/(2f).∑=∑+tt=(q+1)z/(2Ψ).∑=∑+t+p,G90XxZzFf内外圆车削循环。刀具从x0/2,点运行到x/2,z0点加工至z，又返回x0/2,z0点t=|(x-x0)/Ψ|,∑=∑+t，t=max{|(x-x0)/Ψ|,|(z-z0)/Ψ|}.∑=∑+tt=|(z-z0)|/f.∑=∑+t,G86XxZzRrFf外圆锥面车削循环。刀具从x0/2,z0点运行到t=|(x/2+r-x0/2)/Ψ|,∑=∑+t，t=max{r/f|,|(z-z0)/f|}.∑=∑+tx/2+r,z0点加工至x/2,z，又返回x0/2,z0点t=max{|(x/2-x0/2)/Ψ|,|(z-z0)/Ψ|}.∑=∑+t,……G89国定循环……G90I绝对尺寸在后续代码中，令x0=0,y0=0.z0=0说明1.以上只是按照JB3208-83的标准列出的G指令的功能，不同国家、不同的数控设备生产厂，甚至相同生产厂的不同型号的数控指令含义都可能不同，数控车床和数控铣床指令的含义也有不同。但是基本的插补指令是一样的，不同的指令主要是设置参数、固定循环等等，请注意阅读操作手册。2.在A组或者E组指令下的非取消指令紧后，如果出现单独的坐标参数如XxYyZz，或UuΨΨWw的程序段，则按此坐标继续实施该组指令的加工，其它参数仍然有效。UuΨΨWw分别表示平行于x轴，y轴，z轴的坐标参数。上述表中的累积时间忽略了刀补、换刀等辅助动作的时间，但是其所占的比例一般小于5%，可以忽略，如果不能忽略可以按照手册提供的参数加以修正。计算流程1.设置变量2.逐行读取程序段，如果有F、S的设置，要保存；如果有表示绝对坐标的程序段如G90,则在后续代码中，令x0=0,y0=0.z0=0；如果满足表1的编程模式，根据表1的处理方法进行加工时间的计算。3.输出∑4.根据换刀的次数调整∑，得到该数控设备的加工时间实例受FANUC0i-MC控制的铣削加工中心有两个孔需要加工，如图4-1所示，数控代码如下，带圈的数字示意该程序段刀具到达的终点位置，不包括在数控代码中：N01G00G90G55X-41.25Y0○1N02G43H01Z60○2N03M03S1400N04M08N05Z2.0○3N06G98G81Z-4.5R2.0F50○4○5○6N07X-66.85○7○8○9○10N08G00G80Z200.0○11N09M05N10M09N11M06T02N12G00G90G55X-41.25Y0○1zyx-41.256020,0-66.85200①②③④⑤⑥-4.5⑦⑧⑨⑩13.0图4-1N13G43H02Z60.0○2N15M03S1800N16M08N17Z2.0○3N18G98G83Z-13.0Q4.0R2.0F70Z注:○4○12○6。○4~○12的过程是第一次次进刀4mm，然后退到○4;又快进4mm，进刀4mm,退到○4;又快进8mm，进刀4mm，退到○4;又进刀15mm，退到○6。N19X-66.85注：○8○13○10，重复N18，只是变换位置号，○4○12○6变成○8○13○10。N20G00G80Z200.0○11N21M05N22M09N23G91G28Y0N24M06T01N25M30%上面程序中用带圈的序号表示每个程序段到达的位置，N06和N07，N18和N19是钻孔循环程序段，包含多个动作和位置。除去辅助过程，根据表3中的处理办法进行如下的时间累积。N01G00G90G55X-41.25Y0○1N02G43H01Z60○2N05Z2.0○3N06G98G81Z-4.5R2.0F50○4○5○6N07X-66.85○7○8○9○10N08G00G80Z200.0○11N12G00G90G55X-41.25Y0○1N13G43H02Z60.0○2N17Z2.0○3N18G98G83Z-13.0Q4.0R2.0F70○4○12○6N19X-66.85○8○13○10N20G00G80Z200.0○11已知Ψ=5000mm/分=83.3mm/秒，阅读上述程序后，f1=50mm/分=0.833mm/秒,f2=70mm/分=1.1666mm/秒N01t=|41.25|/Ψ=0.50秒，∑=∑+t=0.50秒N02t=|60|/Ψ=0.72秒，∑=∑+t=1.22秒N05t=|60-2|/Ψ=0.70秒，∑=∑+t=1.92秒N06t=|2|/Ψ+|-4.5-2|/f1=7.82秒，∑=∑+t=9.74秒t=|-4.5-2|/Ψ=0.08秒，∑=∑+t=9.82秒N07t=|-66.85-(-41.25)|/Ψ+7.82+0.08=8.21秒,∑=∑+t=17.03秒N08t=|200-4.5-2|/Ψ=2.32秒，∑=∑+t=19.35秒N12t=|-41.25-66.85|/Ψ=0.31秒，∑=∑+t=19.66秒N13t=|60-200|/Ψ=1.68秒，∑=∑+t=21.34秒N17t=|2-60|/Ψ=0.70秒，∑=∑+t=22.04秒N18t=|2|/Ψ+|4|/f2+|4|/Ψ=3.50秒，∑=∑+t=25.54秒t=|8|/f2+|8|/Ψ=6.96秒，∑=∑+t=32.50秒t=|12|/f2+|12|/Ψ=10.43秒，∑=∑+t=42.93秒○12○13t=|15|/f2+|15+2|/Ψ=13.06秒，∑=∑+t=55.99秒N19t=|-41.25-66.85|/Ψ=0.31秒，∑=∑+t=56.30秒t=|2|/Ψ+|4|/f2+|4|/Ψ=3.50秒，∑=∑+t=59.80秒t=|8|/f2+|8|/Ψ=6.96秒，∑=∑+t=66.76秒t=|12|/f2+|12|/Ψ=10.43秒，∑=∑+t=77.19秒t=|15|/f2+|15+2|/Ψ=13.06秒，∑=∑+t=90.25秒N20t=|200-2|/Ψ=2.38秒，∑=∑+t=92.63秒由于程序在N11和N24有两次换刀，经查每次换刀平均需要1秒，所以总的加工时间为92.63+1+1=94.63秒，经实测加工时间为96秒，误差不到2秒。