论文部分内容阅读
【摘 要】 宏程序是手工编程的高级形式,合理的运用宏程序会使程序变得简单、而且加工精度很高、相对于CAD/CAM自动编程软件的数控程序、加工时间也会大大缩短。文章通过实际的加工实例、从椭圆程序结构上探索了宏程序在数控加工上的运用。
【关键词】 数控宏程序 椭圆 变量 运用
1 导言
随着科学技术的发展,数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛,而在对数控机床的应用中,机床系统所提供的宏程序、参数编程的功能,并没有得到广泛的运用。
在程序中大量使用变量,通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能,实现加工,这种有变量的数控程序称之为宏程序。宏程序与普通的程序的区别在于:普通程序只可指定常量、常量之间不可以运算,程序只能按顺序执行,不能跳转、功能是固定的。宏程序可以使用变量、可以给变量赋值、变量之间可以进行运算、程序运行可以跳转。
实际的教学和生产中,普通的数控指令、程序都是针对平面、直线和简单的圆弧等轮廓。当遇到诸如球面、椭圆等非圆曲线零件的加工,除非运用CAD/CAM软件进行自动编程,否则将无法加工零件。尽管现在使用各种CAD/CAM软件编程已成为数控加工的潮流,但手工编程毕竟还是基础,各种疑难杂症的解决,往往还是要运用到宏程序。宏程序具有灵活性、通用性、和智能性等特点。宏程序在生产实践中应用广泛,尤其是在各种曲面的编程中最为常用。掌握宏程序在数控编程和加工中的运用。是学好数控技术的基础。
2 平面椭圆宏程序在加工中的运用
椭圆是数控加工中常遇到的曲面之一,也是现有数控系统中须用宏程序来进行编程和加工的曲面。编制椭圆加工程序和加工方法也就是利用了椭圆的方程和参数,运用椭圆变量之间的关系构成加工程序,形成刀具加工轨迹。
2.1 椭圆标准方程。X=acosθy=bsinθ
2.2 平面椭圆零件加工图例。零件的加工使用TK7650型FANUC系统数控铣床,采用手动换刀方式加工。设椭圆的中心为坐标原点、运用椭圆的参数方程通过选择椭圆极角θ的增量将椭圆分成若干线段或圆弧,每次增加角度变量为2,从极角θ=90开始,切削到极角θ=460终点结束。
2.3 参数的设定(选用直径12mm平底刀)
#1 30 椭圆长半轴
#2 20 椭圆短半轴
#3 6 刀具半径
#4 90 椭圆起始角度
2.4 平面椭圆加工程序。
00001 程序名
M3S1000主轴正转转速1000r/min
G54G90G00X60Y60程序参数初始化
Z100 刀具安全位置
G01Z-10F100 刀具下降至切削深度
#1=30 椭圆长半轴
#2=20 椭圆短半轴
#3=6 刀具半径
G01Y[#2+#3]X[#3] 刀具运动到椭圆起点
#4=90 椭圆切削起始角
WHILE[#4LE460]DO1 判断是否切削到椭圆终点
#5=[#1+#3]*COS[#4] 椭圆X轴坐标值
#6=[#2+#3]*SIN[#4] 椭圆Y轴坐标值
G01X[#5]Y[#6]F200 椭圆插补
#4=#4+2椭圆角度递增值
END1循环判断1
G00Z100 刀具抬高至安全高度
M30 程序结束
3 椭圆凸半球曲面加工实例
3.1 椭圆凸半球图例。
3.2 椭圆参数设定(选用直径12mm球头刀自下而上)
#8 30椭圆长半轴
#9 20椭圆短半轴
#10 6刀具半径
#11 0椭圆起始角
3.3 椭圆凸半球加工程序。
00002 程序名
M03S1000主轴正转转速1000r/min
G54G90G00X60Y60 刀具运动到起始点
Z100 刀具至安全位置
G52X0Y0Z-20 建立局部坐标Z轴下降至椭圆起点
#8=30椭圆长半轴
#9=20椭圆短半轴
#10=6具半径(mm)
#11=0椭圆起始角
WHILE[#11LT90]DO1 判断椭圆高度值
G01Z[[#9+#10]*SIN[#11]]F200 到椭圆各层高度
#12=0椭圆起始角度
#13=[#8+#10]*COS[#11]计算椭圆X坐标值
#14=[#9+#10]*SIN[#11] 计算椭圆Y坐标值
WHILE[#12LE360]DO2判断椭圆是否到终点
G01X[#13*COS[#12]]Y[#14*SIN[#12]]椭圆插补
#12=#12+2 椭圆角度递增值
END2循环判断2
#11=#11+2 椭圆高度递增值
END1循环判断1
G52X0Y0Z0取消局部坐标
G00Z100 刀具回安全高度
M30 程序结束
4 结束语
数控宏程序是数控系统设计和生产时留给用户在数控系统的一个平台,供使用者有条件有限制的开发运用。只有数控使用者熟练掌握宏程序的使用,才能充分发挥机床潜力、极大提高生产率。掌握宏程序在数控加工中的应用、是学好数控技术的重要环节和基础。
参考文献
1 李锋编著.数控铣削变量编程实例教程.化学工业出版社
2 沈建峰主编.数控铣床/加工中心技能鉴定.化学工业出版社
3 数控铣削加工宏程序及应用实例.机械工业出版社,2006
【关键词】 数控宏程序 椭圆 变量 运用
1 导言
随着科学技术的发展,数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛,而在对数控机床的应用中,机床系统所提供的宏程序、参数编程的功能,并没有得到广泛的运用。
在程序中大量使用变量,通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能,实现加工,这种有变量的数控程序称之为宏程序。宏程序与普通的程序的区别在于:普通程序只可指定常量、常量之间不可以运算,程序只能按顺序执行,不能跳转、功能是固定的。宏程序可以使用变量、可以给变量赋值、变量之间可以进行运算、程序运行可以跳转。
实际的教学和生产中,普通的数控指令、程序都是针对平面、直线和简单的圆弧等轮廓。当遇到诸如球面、椭圆等非圆曲线零件的加工,除非运用CAD/CAM软件进行自动编程,否则将无法加工零件。尽管现在使用各种CAD/CAM软件编程已成为数控加工的潮流,但手工编程毕竟还是基础,各种疑难杂症的解决,往往还是要运用到宏程序。宏程序具有灵活性、通用性、和智能性等特点。宏程序在生产实践中应用广泛,尤其是在各种曲面的编程中最为常用。掌握宏程序在数控编程和加工中的运用。是学好数控技术的基础。
2 平面椭圆宏程序在加工中的运用
椭圆是数控加工中常遇到的曲面之一,也是现有数控系统中须用宏程序来进行编程和加工的曲面。编制椭圆加工程序和加工方法也就是利用了椭圆的方程和参数,运用椭圆变量之间的关系构成加工程序,形成刀具加工轨迹。
2.1 椭圆标准方程。X=acosθy=bsinθ
2.2 平面椭圆零件加工图例。零件的加工使用TK7650型FANUC系统数控铣床,采用手动换刀方式加工。设椭圆的中心为坐标原点、运用椭圆的参数方程通过选择椭圆极角θ的增量将椭圆分成若干线段或圆弧,每次增加角度变量为2,从极角θ=90开始,切削到极角θ=460终点结束。
2.3 参数的设定(选用直径12mm平底刀)
#1 30 椭圆长半轴
#2 20 椭圆短半轴
#3 6 刀具半径
#4 90 椭圆起始角度
2.4 平面椭圆加工程序。
00001 程序名
M3S1000主轴正转转速1000r/min
G54G90G00X60Y60程序参数初始化
Z100 刀具安全位置
G01Z-10F100 刀具下降至切削深度
#1=30 椭圆长半轴
#2=20 椭圆短半轴
#3=6 刀具半径
G01Y[#2+#3]X[#3] 刀具运动到椭圆起点
#4=90 椭圆切削起始角
WHILE[#4LE460]DO1 判断是否切削到椭圆终点
#5=[#1+#3]*COS[#4] 椭圆X轴坐标值
#6=[#2+#3]*SIN[#4] 椭圆Y轴坐标值
G01X[#5]Y[#6]F200 椭圆插补
#4=#4+2椭圆角度递增值
END1循环判断1
G00Z100 刀具抬高至安全高度
M30 程序结束
3 椭圆凸半球曲面加工实例
3.1 椭圆凸半球图例。
3.2 椭圆参数设定(选用直径12mm球头刀自下而上)
#8 30椭圆长半轴
#9 20椭圆短半轴
#10 6刀具半径
#11 0椭圆起始角
3.3 椭圆凸半球加工程序。
00002 程序名
M03S1000主轴正转转速1000r/min
G54G90G00X60Y60 刀具运动到起始点
Z100 刀具至安全位置
G52X0Y0Z-20 建立局部坐标Z轴下降至椭圆起点
#8=30椭圆长半轴
#9=20椭圆短半轴
#10=6具半径(mm)
#11=0椭圆起始角
WHILE[#11LT90]DO1 判断椭圆高度值
G01Z[[#9+#10]*SIN[#11]]F200 到椭圆各层高度
#12=0椭圆起始角度
#13=[#8+#10]*COS[#11]计算椭圆X坐标值
#14=[#9+#10]*SIN[#11] 计算椭圆Y坐标值
WHILE[#12LE360]DO2判断椭圆是否到终点
G01X[#13*COS[#12]]Y[#14*SIN[#12]]椭圆插补
#12=#12+2 椭圆角度递增值
END2循环判断2
#11=#11+2 椭圆高度递增值
END1循环判断1
G52X0Y0Z0取消局部坐标
G00Z100 刀具回安全高度
M30 程序结束
4 结束语
数控宏程序是数控系统设计和生产时留给用户在数控系统的一个平台,供使用者有条件有限制的开发运用。只有数控使用者熟练掌握宏程序的使用,才能充分发挥机床潜力、极大提高生产率。掌握宏程序在数控加工中的应用、是学好数控技术的重要环节和基础。
参考文献
1 李锋编著.数控铣削变量编程实例教程.化学工业出版社
2 沈建峰主编.数控铣床/加工中心技能鉴定.化学工业出版社
3 数控铣削加工宏程序及应用实例.机械工业出版社,2006