宏程序在數(shù)控車削加工中的應(yīng)用

李應(yīng)峰, 宋琳琛

摘 要：宏程序在數(shù)控編程中有著廣泛的應(yīng)用。結(jié)合兩種非圓曲線宏程序編程實(shí)例，分析表明：宏程序數(shù)控編程具有編程快捷和程序短小精悍的顯著特點(diǎn)，尤其適用于一些含非圓曲線的零件的數(shù)控編程加工。

關(guān)鍵詞：宏程序;數(shù)控編程;非圓曲線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.009

1 概述

在數(shù)控加工中經(jīng)常要對(duì)一些輪廓的表面進(jìn)行加工，而這些輪廓的表面往往都不是一個(gè)平面，可能為：球面結(jié)構(gòu)、凸面結(jié)構(gòu)等。這樣我們就要用到一些橢圓、拋物線、漸開(kāi)線等曲線加工法。這樣以來(lái)，普通的手工編程方式往往不能滿足這些輪廓的加工需求，我們就需要采用宏程序編程，用變量參數(shù)代替具體的數(shù)值，在加工過(guò)程中不斷改變變量從而實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。而宏程序編程不單可以滿足普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能，這樣編程方式使我們?cè)诰幊虘?yīng)用起來(lái)靈活多變，加工程序也更加簡(jiǎn)單，是數(shù)控加工編程的重要部分。

橢圓是較為典型的非圓曲線，是我們?cè)跀?shù)控加工經(jīng)常遇到的曲面之一，也是必須要利用宏程序來(lái)才能完成加工的曲面，在數(shù)控車和數(shù)控銑編程中具有很強(qiáng)的代表性，因此本文將著重分析和說(shuō)明橢圓曲面中的宏程序編制方法和使用技巧。

2 關(guān)于橢圓型曲線的宏程序編輯加工

2.1 橢圓長(zhǎng)軸不與工件軸線重合

如圖1所示零件，材料為硬鋁，φ40毛坯鍛件棒料。在此僅對(duì)橢圓曲線用宏程序進(jìn)行編程討論，過(guò)程如下：

（1）根據(jù)橢圓曲線的函數(shù)方程： （X值為半徑值）。

則（X值為直徑值）。

編程時(shí)，必須考慮橢圓中心與編程原點(diǎn)不一致的問(wèn)題，即所有按上述公式計(jì)算出的擬合點(diǎn)坐標(biāo)都應(yīng)該加上相應(yīng)的X和Z偏差值。[1]由圖1可知，橢圓中心的坐標(biāo)值為（X10.0，Z-20.0），從而可得：。

因?yàn)槭峭箞A弧，故取。

（2）定義變量：

#111——橢圓的長(zhǎng)軸半徑;

#112——橢圓短軸半徑;

#113——Z向循環(huán)變量;

#115——X坐標(biāo)變量。

（3）變量運(yùn)算思路。采用小段直線擬合，以Z向長(zhǎng)度0.1mm為一個(gè)步距來(lái)分段，把Z坐標(biāo)當(dāng)為自變量，[2]由上述公式即可計(jì)算出所有擬合點(diǎn)的坐標(biāo)，通過(guò)修改步長(zhǎng)值的大小可改變曲線加工精度與表面粗糙度。

（4）參考程序：

圖1零件橢圓曲線部分的參考宏程序如下：

%

O0001

N10 #111=20

N20 #112=10

N30#113=20

N40 IF[#113LT0]GOTO100

N50#114=SQRT[#111*#111-#113*#113]

N60 #115=#112*#114/#111

N70 G01X[10+2*#115+#150]Z[#113]

N80 #113=#113-0.1

N90 GOTO40

N100 G00U20.0Z5.0

N110 M99

%

2.2 橢圓的長(zhǎng)半軸與工件軸線重合

參考程序：

%

O0002

N10 G98M03S1000T0404F200.0

N20G00X45.0Z2.0

N30 #150=4.0

N40 IF[#150LT1]GOTO80

N50 M98 P0002

N60 #150=#150-3.0

N70 GOTO40

N80G00X45.0Z2.0

N90S1450F100.0

N100 #150=0.0

N110 M98P0002

N120 G00X150.0Z55.0

N130 M05

N140 M30

%

%

O0003

N10 #111=20.0

N20#112=10.0

N30#113=20.0

N40 IF[#113LT0]GOTO100

N50#114=SQRT[#111*#111-#113*#113]

N60 #115=#112*#114/#111

N70 G01X[2*#115+#150]Z[#113]

N80 #113=#113-0.1

N90 GOTO40

N100 G00U20.0Z20.0

N110 M99

%

3 主要結(jié)論

通過(guò)以上討論分析可知，宏程序能用變量編程，程序精煉，通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在解決非圓曲線編程問(wèn)題上優(yōu)勢(shì)突出，可以用于解決實(shí)際生產(chǎn)中特殊曲面編程問(wèn)題，對(duì)提高生產(chǎn)效率有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓加好.數(shù)控編程與操作技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2]王洪亮.數(shù)控車床宏程序編程應(yīng)用實(shí)例[J].科技資訊，2007（04）.