宏程序嵌套编程在数控铣削加工中的应用.pdf

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1、精密制造与自动化2014年第3期宏程序嵌套编程在数控铣削加工中的应用郑向周杨冰(运城职业技术学院机电工程系山西运城044000)摘要宏程序是数控编程的高级语言。用户宏程序通过数控系统对变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，再通过条件循环语句以及程序嵌套的综合运用，可以用较少的编程语句完成较大的编程工作，减少了手工编程时繁琐的数值计算。实现了椭圆、抛物线、双曲线等曲线编程，又能通过参数改变进行零件形状的改变，充分发挥了数控机床智能、高效、柔性、自动化的特点，扩展了其应用范围。关键词宏程序铣削加工倒角椭圆机械零件边缘轮廓

2、根据需要经常设计成倒棱在圆角底部刀具半径补偿值为，在顶部刀补或圆角形状。回转类工件在车床上进行倒(圆)角值为，得到刀具半径补偿随变量0变化关系式为：加工是容易实现的，非回转形状的倒(圆)角可以#101=+，)．cosO—R在数控镗铣床上进行加工。对于轮廓形状比较简0从0。增加至90。可以将圆角拟合加工完成。单、手工编程容易实现的形状，可以用倒(圆)角数控系统循环语句的格式为：成型刀具进行加工，但需要准备不同类型的刀具，其成本较大且不具备柔性加工能力。也可以借助．{=条件表达式CAD／CAM软件进行自动编程⋯，实现轮廓插补功

3、能，但程序冗长且效率不高。以下就尝试用宏程运用到本例，程序如下：序变半径补偿及嵌套功能的编程方法实现任意形状的倒(圆)角加工。≠}1=r；刀具半径赋值给jfi}1{fj}2=R；圆角半径赋值给撑21用球头铣刀加工任意圆角及倒角的方法≠}3=0；初始值0在数控铣床上进行倒(圆)角实际上是一种两轴WHILE#3LE90；给定循环条件半加工，通过刀具切削深度的变化实现层加工，刀G01z[[≠}l+撑2]女SIN[#1★PI／180]]：铣刀高度尺寸具半径补偿值的变化实现所要求的倒(圆)角形状拟≠≠101=[[≠≠1+2]★COS

4、[#1★PI／180]]一≠}2，刀补变量赋值给合，其刀具轨迹类似地图中的等高线。华中数控系撑101统对于半径补偿设置有两种方法，可以在刀补表中设立刀补半径值，通过G41或G42的调用实现，适用#3=#3+0；角变量增加于刀具半径补偿值不变的状态：也可以用#100~ENDW：循环结束#199全局变量来定义半径补偿量，赋值与变量，使其在循环中变化，实现刀具半径补偿的不断改变，从而改变刀具的径向加工轨迹。以下推导使用球头铣刀加工倒(圆)角时，刀具切削位置和变量之间的数学逻辑关系。1．1圆角的加工如图1所示，要将圆弧加工出来，刀

5、具从位置运动到位置。设所加工圆角半径值R，刀具半径r，得到刀具深度切削值随变量0变化关系为：Z=(R+r)．sinO图1圆角的加工62郑向周等宏程序嵌套编程在数控铣销加工中的应用1．2倒角的加工如图2所示，加工的倒角尺寸高CI角度0。铣刀刀位点在球头圆心处。在起刀位置，铣刀与倒角延长线相切。l≠}2=b；短半轴赋值给≠}2l≠}3=0；初始循环变量0JWHILE#3LE360,设置循环条件图2倒角的加工l⋯．根据几何关系得到铣刀刀位点C尺寸：C1=—I_f1．sinO1EN?．；循环结束COS0、设上平面为z零面，终止位置

6、高度尺寸C2：C2=，．‘cosO3用宏程序嵌套方法Jjnr斜椭圆倒圆角工件上平面定位零位置，设铣刀层升高变量值日，如图3所示，轮廓的倒圆角，椭圆长半轴35，得到刀具切削高度随变量h的变化关系：短半轴20，顺转45。。通过循环嵌套的使用，椭圆z=(C广C)+插补程序为内循环，倒圆角为外循环，实现层叠加起始位置刀补半径值为，抬刀则刀补半径工将圆角拟合而成。缩小H／tanO，随变量变化规律：#】01=rⅣ／tanO运用宏程序循环语句得到程序如下：≠}1=r；刀具半径赋值给≠f1撑2=C：图3倾斜45~的椭圆群3=；倒角尺寸赋值

7、≠}2、≠≠3=[≠}1／cos[≠}3[卜sin[≠}3]】一≠}2；(Cl—C)赋值给槲如图4所示，采用普通平底铣刀进行加工。刀5=≠}lcos[≠f3】；c2赋值给#5具的刀位点为刀具中心，刀尖从位置运动到位H=0；高度初始值为0置，得到刀具切削深度公式：WHILEHLE【牟5一#4】；刀具高度不超过C2Z=R．sin0G01z[≠}4+H]；铣刀高度尺寸#101=#1一H／TAN[0]；刀补变量式赋值给#101H=H+h：循环变量的增加ENDW：循环结束图4普通平底铣刀加工圆角2宏程序加工椭圆方法数控编程未对椭圆、

8、抛物线等数学可表达曲线刀补半径补偿起始值为r，层加工到0位置时63精密制造与自动化2014年第3期可以看出向加工方向靠近一R·cos0)，所以刀补半Y【≠}6SIN[#4PI／18O]】(按参数方程进行轮廓插补)径值的变化式：N200≠}4=#4+1；椭圆插补步距角为l。≠}10l=r(—R·cos0)