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巧用宏程序对抛物线曲面编程
2018-9-7  来源:江苏省联合职业技术学院无锡交通分院机械工  作者:姜爱国

    摘要:对数控车床的零件进行编程,是我们完成自动加工的前提。在编程技术日益发展的今天,宏程序的运用,变量的设定,是对复杂零件编程不可或缺的重要工具。

    关键词:宏程序;自动编程;抛物线;基点坐标;变量

    经常有复杂曲线所构成的非圆曲面(如:椭圆曲线、抛物线、双曲线等)零件,其加工质量往往成为生产制造的关键。

    非圆曲线形状的工件在数控车削中属于较复杂的零件类别,一般运用直线拟合法来进行加工。而此类方法的特点是根据零件图纸的形状误差要求,把曲线用许多小段的直线来代替,根据零件图纸的形状误差,如果精度要求高,直线的段数就多,虽然可以凭借CAD软件来计算节点的坐标,但是节点太多也导致了加工中的不方便,如果能巧妙运用宏程序,则可以方便简洁地进行编程,从而提高加工效率。
       
       一、解读宏程序

       在一般的程序编制中程序地址下的字为常量,而宏程序则采用变量编程它是利用对变量赋值、表达式、逻辑运算、条件判断等来描述零件加工过程的指令的集合;既可以写人主程序,也可以独立编写成子程序,供主程序调用,我们把这种程序叫宏程序。

       二、宏程序与普通程序的对比
       
       普通编程是利用每个指令代码的功能,按照规定进行各地址下的常量编程即可,有的时候这些简单的指令不能满足加工要求,因此系统提供了用户宏程序功能,使用户可以对数控系统进行一定功能的扩展,普通程序只能使用常量进行编程而且常量之间不可以进行计算,而宏程序则使用变量,并可以给变量进行赋值,变量之间可以根据程序中给出表达式进行计算。

       当工件形状没有变化,但尺寸发生变化时,只需改变变量中几个与尺寸有关的值,其他的表达式无须改变。

       三、宏程序与自动编程的比较

       自动编程有自动编程的好处,但是自动编程也有其不利于加工方面的问题,在加工不规律的曲面时利用自动编程确实是很好,但是在加工有规律的曲面时,用宏程序加工要比用自动编程软件要强的多,而且宏程序比较精练,不象自动编程那么烦琐,而且程序段非常多,加工时间长,需要专门的后处理软件支持,成本非常高。

       四、宏程序运用举例

       (FANUC-Oi数控系统B类宏指令)

       通过如图1-1所示的带二次非圆曲线抛物线的轴类零件的编程,会使我们更加了解宏程序的特点与作用。
 
  

       (1)基点坐标(以轴心线与右端面的交点为编程原点):

       A(26,0) off, B(3o,-2), c(3o,一10), D(40,一15), E(30,-20),E(30,-30)

       (2)变量设定:

       ①以#1为Z轴的变量且为自变量;
       
       ②以#3为X轴的变量且为应变量;

       ③抛物线的顶点为((40,-15) ;. #1=5(抛物线Z轴的初值!;

       ⑤ #3=-1/5*Z*Z(抛物线X轴的初值);

       (3)编程:

       01000(精车加工程序)图1-1
       N10 G99G0 X100 2100 TO101 S1200 M03;
       N20 GOX22 Z2 M08;
       N30 GOl X30 Z-2 F0.05;
       N40 Z-10;
       N50 #1=5;
       N60 #2=#1-15;(在编程坐标系里的Z坐标变化值)
       N70 #3=一1/5*#1*#1;
       N80 #4=2*#3+40;(在编程坐标系里的X坐标变化值)
       N90 #1=#1-0.1;     (Z坐标变化值以0.1递减)
       N10 GO1X#4 Z#2 F0.05;
       N 110 IF[#2 GE -20] GOTO 60;(条件判断式)
       N120 GOl Z-30;
       N130 GOOX100Z100M09;
       N 140 MOS:
       N150 M30;

       综上所述,为了满足生产实际需要,我们不断总结编程方法,发挥宏程序在数控机床的编程中举足轻重的作用,正确合理地掌握这一编程利器,能为我们的数控加工开启了一扇敞亮的窗户。
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