基于宏程序的一種圓臺曲面的手工編程加工方法

董世鋼 王煒罡 李紹紅

摘 要：本文主要介紹利用數(shù)控銑床（三軸）加工出圓臺曲面的一種方法。文章基于FANUC編程基礎(chǔ)，利用手工編程中旋轉(zhuǎn)指令與宏程序指令相結(jié)合，編制出加工圓臺曲面的一種方法。通過加工實例來介紹此種加工方法，讓學(xué)者可以通過掌握此種加工方法，拓展數(shù)控手工編程的編程能力，從而掌握零件的倒角、零件中的斜面等數(shù)控編程加工方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；手工編程；宏程序

Abstract：This paper mainly introduces a method of machining circular surface with numerical control milling machine（triaxial）. Based on the foundation of FANUC programming， a method of machining circular surface is developed by combining rotary instruction and macro programming instruction in manual programming. This paper introduces the machining method through a machining example， so that the author can master the NC programming method， such as the chamfer of the part and the slope of the part.

Key word：NC machining；Manual programming；Macro Program

國家針對制造業(yè)已提出中國制造2025戰(zhàn)略目標(biāo)，數(shù)控加工產(chǎn)品、機械裝備現(xiàn)已應(yīng)用到各行各。宏程序是手工編程的一種，是在程序中使用變量， 通過對變量進行賦值及處理的一種編程方法。宏程序的使用可以使加工程序簡練易懂， 并且可以實現(xiàn)普通編程難以實現(xiàn)的功能。數(shù)控系統(tǒng)所提供的宏程序功能有時可以代替CAD/CAM軟件完成一定的加工，體現(xiàn)了宏程序編制的實用性。

1 圓臺曲面加工的設(shè)計思路

設(shè)計思路為：（1）如圖所示，用φ20mm的立銑刀，以圓臺上表面中心為原點，在XOZ平面內(nèi)進行切削圓臺側(cè)母線，路徑為①Z向快速移動到Z-50，②X向與Z向兩個方向共同進給加工到X50Z0（考慮刀具的半徑），③X方向快速移動到X60（考慮刀具的半徑），經(jīng)過以上3步，就完成了XOZ平面的圓臺母線加工。（2）以原點為中心，以繞OZ軸旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)增量為1o，切削側(cè)母線，轉(zhuǎn)動360次即可完成整個曲面的切削。

2 圓臺曲面加工的宏程序編程實現(xiàn)

2.1 圓臺曲面加工的理論基礎(chǔ)

用φ20mm的立銑刀加工，以旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系指令G68X_Y_R_為基礎(chǔ)，R后為轉(zhuǎn)角的大小，利用宏程序編制原理，將轉(zhuǎn)角設(shè)為變量，每次旋轉(zhuǎn)的角度為一遞增關(guān)系，從而實現(xiàn)0～360度的旋轉(zhuǎn)與加工。

2.2 圓臺曲面加工宏程序編制

O0001

G54G00G90G40G69Z50；

M03S1500；

X60Y0；

Z2；

#1=0；

WHILE[#1 LE 360] DO1；

G68X0Y0R#1； （旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系）

G00Z-50；

G01X50Z0F200；

G0X60Y0；

G69；（取消旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系）

#1=#1+1；

END1；

G00Z50；

Y150；

M05；

M30。

3 結(jié)論

宏程序是數(shù)控系統(tǒng)提供的一種非常靈活實用的編程功能，是手工編程的高級語言形式，和普通編程指令有很大的差異，將宏程序與普通編程手法結(jié)合起來，對數(shù)控產(chǎn)品加工能力得到很大的補充。文章充分分析并給出圓臺曲面加工宏程序編制的思想，利用FANUC系統(tǒng)提供的宏指令實現(xiàn)圓臺面加工的手工編程，實現(xiàn)零件曲面的加工，讓學(xué)者可以通過掌握此種加工方法，拓展數(shù)控手工編程的編程能力，也為零件的倒角、零件中的斜面加工等問題提供一種數(shù)控編程加工方法的參考。

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作者簡介：第一作者董世鋼（1982-），男，主要從事數(shù)控加工、機械制造的教學(xué)和科研工作。