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申请/专利权人：杭州大天数控机床有限公司

摘要：本发明涉及一种机床钻孔加工振荡式自断屑的方法，所属机床加工中心技术领域，包括通过钻削G代码程序指令、程式变量的运算方法、钻削加工振荡式进给和主轴空切量的控制方法，获取机床主轴电机传感器实测转速数据及机床轴向进给速度数据。识别并执行的定制G代码程序指令，通过G代码程序指令设定获取钻孔的定位坐标值X和Y，钻孔深度位置值Z，轴向进给速度值F，钻削抬刀安全高度位置值R，断屑增程步进进给量倍数值Q，断屑振荡幅度量倍数值E，断屑准停时间量倍数值K，断屑控制关闭识别值P。采用指令程式变量数据逻辑运算、钻孔深度判断逻辑运算、工件加工平面选择判断、钻孔振荡式自断屑进给切削控制和钻孔主轴空切自断屑进给切削控制。

主权项：1.一种机床钻孔加工振荡式自断屑的方法，其特征在于包括如下操作步骤：第一步：通过设计钻削G代码程序指令，设计程式变量的运算方法，设计钻削加工振荡式进给的控制方法，设计钻削加工主轴空切量的控制方法，获取机床主轴电机传感器实测转速数据，获取机床轴向进给速度数据，实现机床钻孔加工自断屑控制；第二步：将钻孔加工振荡式自断屑的控制方法，设计封装成机床数控系统CNC识别并执行的定制G代码程序指令，通过G代码程序指令设定获取钻孔的定位位置坐标值X和Y，钻孔深度位置值Z，轴向进给速度值F，钻削抬刀安全高度位置值R，断屑增程步进进给量倍数值Q，断屑振荡幅度量倍数值E，断屑准停时间量倍数值K，断屑控制关闭识别值P；第三步：采用指令程式变量数据逻辑运算、钻孔深度判断逻辑运算、工件加工平面选择判断、钻孔振荡式自断屑进给切削控制和钻孔主轴空切自断屑进给切削控制；程式变量I的运算方法为钻孔断屑增程深度变量A＝固定进给量n1×倍数值Q，n1值根据不同材料断屑工艺验证确定，且倍数值Q的大小，控制钻孔断屑的切屑长短，倍数值Q越大，自动断屑后切屑的长度越长，反之倍数值Q越小，自动断屑后切屑的长度越短，断屑增程步进进给量倍数值Q取绝对值，n1推荐范围值：0.5-1，倍数值Q推荐范围值：1-10，缺省默认值1；程式变量II的运算方法为钻孔断屑振荡幅度变量B＝钻削轴向进给速度值F÷主轴转速值S×倍数值E，且倍数值E的大小，实现控制钻孔断屑振荡往复的幅度，倍数值E越大，断屑的振荡往复幅度越大，断屑效果越佳，断屑振荡幅度量倍数值E取绝对值，倍数值E推荐范围值：1-10，缺省默认值1；程式变量III的运算方法为钻孔进给瞬停时间变量C＝60.0÷主轴转速值S×n2×倍数值K，此计算得出主轴运转n2圈时所需的时间值的单位为秒，n2值根据不同材料断屑工艺验证确定，且倍数值K越大，主轴空切量越大，断屑效果越佳，断屑准停时间量倍数值K取绝对值，n2推荐范围值：0.5-1，倍数值K推荐范围值：1-5，缺省默认值1；程式变量IV的运算方法为目标钻孔深度位置值变量D＝当前钻孔深度位置z1-钻孔断屑增程深度变量A，变量D在自动断屑控制开始和结束时初始化为0；程式变量V的运算方法为工件加工平面选择变量判断，当变量H等于17时，判定为XY平面，指定机床Z轴为钻孔轴；当变量H等于18时，判定为XZ平面，指定机床Y轴为钻孔轴；当变量H等于19时，判定为YZ平面，指定机床X轴为钻孔轴；根据G代码程序指令设定钻孔相关数据后，执行钻孔自动断屑的控制开启，执行程式变量I、程式变量II、程式变量III，执行目标钻孔深度位置值变量D值清0，执行程式变量V，工件加工平面选择判断，指定机床钻孔轴；机床钻孔轴快速定位至孔位表面上方距离固定高度处，然后以钻削轴向进给速度值F移动到钻孔初始加工平面坐标位置即工件表面，执行程式变量IV数据的计算，获得目标钻孔深度位置值变量D，运算公式D＝z1-A，将D值与钻孔深度位置值Z进行逻辑大小比较运算，当变量D值大于Z时，D和Z均为负数值大小比较，判定为未达到设定钻孔深度位置，控制机床钻孔轴以F值的进给速度增量进给切削动作，进给行程量为钻孔断屑增程深度变量A值，运算公式A＝n1×Q；在钻削进给深度位置到达A值后，执行钻削轴振荡断屑一次往复进给控制，机床钻削轴先退刀后再进刀，退刀和进刀行程量均为钻孔断屑振荡幅度变量B值，运算公式B＝F÷S×E，利用钻削轴振荡往复进给达到对切屑的切断效果目的；在完成一次断屑振荡往复进给后，执行轴向进给暂停动作，暂停时间为钻孔进给瞬停时间变量C值，运算公式C＝60.0÷S×n2×K，通过计算控制进给暂停的时长，实现让主轴空转切削n2圈，利用主轴的瞬时空切达到对切屑的切断效果目的；当轴向进给暂停时间到达后，再返回执行目标钻孔深度位置变量D值的计算，运算公式D＝z1-A，再进行新一轮的数据判断运算流程，若目标钻孔深度位置变量D大于Z时，判定为未达到设定钻孔深度位置，会控制机床继续反复循环执行钻孔轴向增量步进进给切削动作、钻削振荡往复进给断屑动作、钻削进给暂停动作和主轴旋转空切断屑动作，直至运算得出目标钻孔深度位置值变量D值小于Z时，判定为即将达到设定钻孔深度位置，会控制机床以F值的进给速度切削至Z值孔深位置，完成后控制机床快速提升返回至钻削抬刀安全高度位置值R位置；若计算得出变量D值等于Z时，判定为已经达到设定钻孔深度位置，则结束钻孔并抬刀提升至R位置，至此一个钻孔的自断屑加工动作控制完成；再根据G代码程序指令设定下一个孔位坐标位置，继续以上述控制方法执行动作完成下一个孔位的断屑加工，以此不断重复循环多孔加工执行；若在最后孔位坐标指令后加入断屑功能关闭识别值P，当指令P0时，在完成当前孔位的断屑加工后，则会关闭结束断屑控制功能，并对本次参与运算相关的变量A、变量B、变量C、变量D对应寄存器内数据初始化清零，对参与程式Z、R、Q、E、K值的运算变量寄存器内数据进行初始化清零，目的是为下次启动执行程式变量运算做准备，防止后续寄存器内变量数据运算发生错误。

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