宏程序在数控车削加工中的应用

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1、宏程序在数控车削加工中的应用　　摘要当前，宏程序在数控编程中得到了广泛的应用，能够较大地简化编程，拓宽应用范围。本文以椭圆曲线轮廓的零件为例，对宏程序在数控车削加工中的应用进行了详细的介绍，以期能为相关零件加工提供参考。　　关键词宏程序数控车削应用　　随着我国工业化进程的不断推进以及数控技术的发展，零件制造业取得了迅猛的发展，非圆曲线零件的应用也越来越广泛。在非圆曲线零件加工中，宏程序使用变量的组合以及各种算术、循环语句，能够有效增加程序的灵活性，实现传统数控编程无法直接实现的非圆曲线类零件的加工

2、。基于此，笔者进行了相关介绍。　　1零件分析　　图1所示零件，此零件左端面是一个椭圆曲线回转面，中间为阶梯圆柱轴面，右端为一螺纹面。对于中间和右端的回转面，是由直线、斜线、圆弧等要素所组成，可以采用数控系统的G71、G72、G73、G82等循环指令进行编程加工。而左端的椭圆面则无法使用数控系统的指令直接编程，且图纸中并未给出椭圆的方程、椭圆的中心与加工时编程坐标系中心不重合，这些都给零件的编程加工带来一定的难度。因此，加工该零件需要解决三个问题：宏程序指令的表达、椭圆方程及转换、椭圆中心与编程坐标

3、原点的转换。　　2宏程序及指令表达　　2.1宏程序的表达与赋值　　在使用宏程序编程过程中，通常是以变量作为数据进行编程的。宏程序的变量表达为：#数字，例如：#1.还可以使用变量进行逻辑运算、算术运算和函数的混合运算表达，例如：#4=[#2+#3]*#1.需要注意的是，表达式中是不能出现小括号，只能使用中括号。对自变量可以直接赋值，其格式为：变量号后用“=”直接赋值，例如：#2=6，表示将6赋值给2号变量。也可以用表达式赋值，例如：#4=[#2+#3]*#1，表示将#2的值与#3的值相加后得到的和，

4、再乘以#1的值得到的积赋值给#4.宏程序就是利用系统对变量可以重新赋值的特性，计算出整个非圆曲线上若干个点的坐标值，从而用若干段圆弧线或直线段来逼近理想的轮廓曲线。因此，在数控程序运行中，编程者只需给出轮廓曲线的数学表达式和算法即可，而非圆曲线的拟合线节点坐标则是由数控系统自动来完成的。　　2.2宏程序的控制指令　　非圆曲线轮廓零件加工常采用控制指令有：WHILE语句、条件转移IF语句和跳转语句GOTO。　　（1）WHILE指令程序格式为：　　当条件式成立时，将重复执行WHILE到ENDW之间的程

5、序段，直到条件不?M足为止。当条件不成立，则执行ENDW后面的程序段。　　（2）IF语句指定一个条件表达式，当条件满足时，则执行某个程序。IF语句和跳转语句GOTO一起使用。　　3椭圆方程与坐标转换　　3.1椭圆数控车削编程方程　　数控车削在编制宏程序时，编程坐标采用的是Z、X轴坐标系，而椭圆方程数学表达是X、Y轴坐标系，因此编写椭圆程序时，要将坐标系转换为Z、X轴。由图纸可知，椭圆的X向半轴为b=15mm，Z向半轴a=25mm，则椭圆的方程为：　　（1）椭圆参数方程式为：　　通常以角度为自变量，

6、则程序表达式为：　　（2）椭圆标准方程式为：+=1　　①若以X为自变量时，椭圆曲线上各点的Z坐标值表达式为：Z=25/15　　则编程时的表达式可以写成：　　式中：#1表示X轴坐标值；#2表示Z轴坐标值；　　②若以Z为自变量时，椭圆曲线上各点X的坐标值表达式为：X=15/25（X为半径值）　　则编程时的表达式可以写成：　　式中：#1表示X轴坐标值；#2表示Z轴坐标值；　　3.2椭圆中心与编程坐标原点的转换　　数控车削零件的时候，编程坐标系原点往往与曲线中心不重合，因此，必须对椭圆轮廓曲线上的坐标值进

7、行编程转换。通过计算椭圆的中心在编程坐标系中的位置，确定编程坐标值与数学坐标值之间的关系，为叙述方便，设定：　　4宏程序在数控车削加工中的应用　　4.1编制非圆曲线宏程序的步骤　　（1）确定自变量。选择自变量时，通常首先选择已知变化范围的变量作为自变量，已知变量比较多时，再考虑已知变化范围的大小，选择范围较大的变量作为自变量。分析零件图形，确定Z为自变量，X为因变量。　　（2）设置自变量的起止点坐标值，椭圆曲线Z向起点坐标为0，终点坐标为-25.　　（3）调用循环语句。根据已知条件选择相应的循环指

8、令及循环条件。采用WHILE语句，宏程序的循环条件是Z≥-25，即#1GE-25.　　（4）依据函数关系，确定因变量与自变量的表达式，则表达式为：#2=15*SQRT[25*25-#1*#1]/25。式中：#1表示Z轴坐标值；#2表示X轴坐标值；　　（5）确定非圆曲线上各点的编程坐标值。　　（6）采用G01指令，即用直线段拟合椭圆曲线的轨迹。　　（7）确定自变量的变化规律。自变量可以递增，也可以递减。递增或递减的变化量的大小影响加工精度。零件中确定Z（#1）为自变量。赋初值：#1=