不遵循笛卡爾坐標系的數(shù)控機床加工程序編制

耿 欣 顧紅光

(①沈陽理工大學應用技術學院，遼寧撫順 113122;②沈陽機床成套設備有限責任公司，遼寧沈陽 110142)

數(shù)控機床的加工程序編制有它自己的標準G代碼，如G02:圓弧插補指令，只要指定兩個軸的起點和加工半徑，機床就能夠直接走出圓弧軌跡。如G02 X10 Z10 R5就能加工出R5 mm的圓弧段，但有一前提就是指定的兩個軸得相互垂直。標準數(shù)控機床的X、Y、Z在空間是相互垂直的，即機床的結構應該遵循笛卡爾坐標系。但是有些專為一些特定的復雜零件設計的專用機床，不能遵循這一標準，所以編制加工程序也不能直接用標準的G代碼。這里講述用宏程序來實現(xiàn)特殊機床的加工程序的編制。

1 專用數(shù)控機床結構

我公司研制的SUC8210缸蓋冷卻水孔耐熱塊加工數(shù)控機床是專門加工大重量的船用發(fā)動機缸蓋的機床，由于加工工件的工藝要求機床結構不能遵循笛卡爾坐標系，部分機床結構如圖1所示。

這是機床進給單元結構:Y、Z、W位于B軸轉盤之上，X軸帶動B軸轉盤移動，當B軸旋轉時，Z與X的角度就隨之變化，并非垂直，所以X、Y、Z不遵循笛卡爾坐標系，因而不能按標準G代碼直接編制加工程序。

2 應用宏程序編制螺旋插補銑的加工程序

此機床加工的零件如圖2所示。

加工冷卻水孔應先用銑刀將入刀點銑平，之后用鉆頭鉆孔。因是圓弧面所以需要進行螺旋插補銑進行加工，但因為不遵循笛卡爾坐標系所以不能直接用系統(tǒng)標準代碼編制加工。下面為冷卻水孔的宏程序編制。

主程序:

(1)利用特殊指令調用子程序

參數(shù)9091輸入66，當程序中有 B時直接調用O9005號程序。

O9005;B軸旋轉子程序

(2)利用M代碼進行的宏程序調用

用M碼調用宏程序時，程序號O9020－9029分別對應6080－6089號參數(shù)，只要在參數(shù)號6081里輸入511，系統(tǒng)在運行M511時自動調用程序號O9021的宏程序執(zhí)行螺旋線插補。

系統(tǒng)在運行 M511時，讀到 A5C80K－8.9R20F2000Q1D1B5E200系統(tǒng)自動給變量:

#1=5、#3=80、#6= －8.9、#18=20、#9=2000、#17=1、#7=1、#2=5、#8=200 賦值。這里面定義的螺旋插補銑的自變量含義為:A為起始點Z值;C為從安全位置到起始位置進給時的進給率F;K為終點Z值;R為圓半徑;F為銑削時進給率F值;Q為每次旋轉一圈Z進給量;D為以直線逼近時逼近角度;B為銑后回退的安全距離;E為銑后回退的進給率F。

子程序:

3 結語

以上為FANUC數(shù)控系統(tǒng)的應用宏程序的螺旋插補銑加工程序，此種編程方法解決了非笛卡爾坐標系數(shù)控機床的加工問題。