宏程序编程在轮廓铣削中的应用

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1、宏程序编程在轮廓铣削中的应用2007年1月（总第145期）叶凯 漳州职业技术学院福建漳州363000   摘要：通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能的程序叫宏程序，通过编程实例介绍了宏程序编程在有规则的曲线、曲面铣削加工中的应用。关键词：宏程序 变量 编程 铣削在普通程序的编制中，一般是将一个具体数值赋给功能字，如G00X10.，就是将10赋给功能字X。在宏程序编程中，可以将变量赋给功能字，在程序中或MDI面板上改变变量代表的数值，这种在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能的程序叫宏程序。  相对普通程序，由于宏程序编程可以

2、使用类似计算机编程语言中的函数变量，使得程序编制更加容易和灵活，可实现普通编程难于实现的功能。宏程序编程属手工编程，其程序功能虽然也可以通过CAM编程实现，但CAM生成的程序往往较长，空刀运行的部分较多，降低加工效率，因此，在数控铣削中，对于非圆曲线、曲面、圆角、倒角的加工，当程序容量较小时，应用宏程序编程具有其独特的优点。一．XY平面非圆曲线的加工1．非圆曲线参数方程编程前必须明确所加工的非圆曲线的参数方程，即x=x(t)，y=y(t)，常用的非圆曲线有：椭圆、渐开线、摆线、抛物线等，参数方程如下：椭圆：   x=acost  y=bsint渐开线：

3、 x=rcost+rtsint   y=rsint-rtcost摆线：   x=r（t–sint）  y=r（1–cost）2．程序编制编制非圆曲线程序时，为简便起见，常常会不用铣刀的半径补偿功能，而在椭圆的长、短轴a、b值或渐开线、摆线的r值上加(减)铣刀半径R，建立新的参数方程，铣刀中心走修正后的参数方程所形成的轨迹，实际上，铣刀中心走完该轨迹后，铣刀所切削的轮廓并不是所需的曲线。以加工外轮廓椭圆A为例，如图1所示，采用铣刀的半径补偿功能，以曲线参数方程进行编程，铣刀中心的轨迹为B，刀具加工出来的轮廓为A，这是所需的轮廓，若不用铣刀的半径补偿功能，

4、而以椭圆的长、短轴a、b值加铣刀半径R建立新的参数方程编程，铣刀中心的轨迹为C，刀具加工出来的轮廓为D，轮廓D与轮廓A有明显偏离，只在椭圆的四个顶点重合，轮廓D是错误的。                      图1 两种编程方式形成不同椭圆轮廓设椭圆长轴半径为100mm，短轴半径为20mm，要求用φ20的平头立铣刀加工出外轮廓。采用铣刀的半径补偿功能，以曲线参数方程进行编程，加工程序如下，加工出的轮廓为AO0001N10M03S800N20Z200N30G43G00Z20H1N40M08N50X-70Y-40N60G41X-100Y-30D01N7

5、0G01Z-3F50N80X-100Y0F100N90#1=180N100WHILE[#1GE-180]DO1N110#2=100*COS[#1]N120#3=20*SIN[#1]N130G01X[#2]Y[#3]F150N140#1=#-0.5N150END1N160Y10N170Z20N180M09N190G40G00X0Y0N200G49Z200N210M05N220M30不用铣刀的半径补偿功能，而在椭圆的长、短轴a、b值加铣刀半径R，加工程序如下，加工出的轮廓为D，A、D轮廓线产生偏离。O0002N10M03S800N20Z200N30G43G

6、00Z20H1N40M08N50X-70Y-40N60G01Z-3F50N70X-110Y0F100N80#1=180N90WHILE[#1GE-180]DO1N100#2=110*COS[#1]N110#3=30*SIN[#1]N120G01X[#2]Y[#3]F150N130#1=#-0.5N140END1N150Y10N160Z20N170M09N180G40Z200N190M05N200M30   需要指出的是，对于某些不便使用半径补偿功能，必须以刀心编程的加工程序，如用球头立铣刀加工非圆曲线形成的曲面，其球头立铣刀球心轨迹的参数方程不是简单的

7、在非圆曲线参数方程的基础上加（减）某个常数，其球头刀球心轨迹已不同于加工面的曲线，球头刀球心轨迹的参数方程是在加工面的曲线参数方程的基础上，根据法线距离相等，推导出一个新的参数方程，然后再依据新的参数方程编程，以确定球头立铣刀球心运动轨迹。二．球形曲面加工1．编程程序　　球状曲面是零件中常见的曲面，下例是凹球面加工的程序编制。   凹球一般采用球头立铣刀进行环切加工，如图2所示：图2凹球面加工示意图O0003N10 M03S800N20 Z200N30 G43G00Z20H1N40 X0Y0N50 M08N60 #3=5            （#3：

8、刀具半径）N70 #4=50           （#4：球形弧面半径）N80 #5=30