基于FANUC-0i系統(tǒng)下螺旋槽宏程序的研究

張 斌

（江蘇省張家港職業(yè)教育中心校，江蘇 張家港 215600）

在數(shù)控編程中，常見(jiàn)的編程方法有手動(dòng)編程和自動(dòng)編程。手動(dòng)編程在院校教學(xué)中應(yīng)用的較多，因?yàn)槭謩?dòng)編程是編程的基礎(chǔ)，需熟練掌握才能為今后的自動(dòng)編程打下基礎(chǔ)，而自動(dòng)編程則在企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較廣，主要是為了提高加工精度和生產(chǎn)效率，以便獲得更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。手動(dòng)編程不僅可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的輪廓編程，如直線(xiàn)、圓構(gòu)成的輪廓，還可以實(shí)現(xiàn)二次函數(shù)曲線(xiàn)輪廓編程，如：橢圓、拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)構(gòu)成的輪廓。上述輪廓編程比較常見(jiàn)，那對(duì)于螺旋槽這樣的宏程序又是怎樣編程的呢？現(xiàn)通過(guò)實(shí)例來(lái)介紹FANUC 數(shù)控系統(tǒng)螺旋槽宏程序的編制。零件圖尺寸及實(shí)體模型，如圖1 所示，函數(shù)方程為R=0.035×a+22。

1 螺旋線(xiàn)槽的宏編程

1.1 分析圖形特征

（1）零件分析：毛坯直徑為120 mm 的圓柱體，中間是截面沿螺旋線(xiàn)構(gòu)成的槽。具體尺寸見(jiàn)圖1 左所示。

（2）工藝分析：用精密平口鉗裝夾底部合適位置，先粗、精銑表面外圓輪廓，保證精度，再銑削螺旋槽。

（3）刀具選擇：T01，準(zhǔn)8 mm 硬質(zhì)合金銑刀。只進(jìn)行螺旋線(xiàn)編程，其余程序省略，最后加工形狀見(jiàn)圖1右所示。

1.2 建立數(shù)學(xué)模型

螺旋線(xiàn)方程為R = 0.035 × a + 22，a ∈ [0 ~450°]，其數(shù)學(xué)模型參照?qǐng)D2 所示。

圖2 螺旋線(xiàn)槽數(shù)學(xué)模型

1.3 編程思路

根據(jù)螺旋線(xiàn)方程R=0.035×a +22，a ∈[0~450°]可知，該螺旋曲線(xiàn)的半徑值R 是隨角度a 的改變而變化的，只要把角度a 作為變量，就可以計(jì)算出該角度時(shí)的半徑R 值，并通過(guò)圓的參數(shù)方程X=R×cos a，Y=R×sin a，就能得出X，Y坐標(biāo)。采用銑刀中心編程，即銑刀中心沿該螺旋線(xiàn)軌跡走刀。

1.4 變量設(shè)定

螺旋線(xiàn)角度初始賦值#1 =450；螺旋線(xiàn)半徑值#2=0.035×#1+22；螺旋線(xiàn)半徑在X 向的坐標(biāo)值#3=#2×cos[#1]；螺旋線(xiàn)半徑在Y向的坐標(biāo)值#4 =#2×sin[#1]。

2 實(shí)例加工

2.1 參考程序

實(shí)例參考程序如表1 所示。

表1 實(shí)例參考程序

2.2 實(shí)物零件

根據(jù)上述分析，輸入程序，并進(jìn)行對(duì)刀與加工，其最后加工零件如圖3 所示。

圖3 螺旋槽零件

3 結(jié)束語(yǔ)

在銑削平面的曲線(xiàn)輪廓時(shí)，只要給定曲線(xiàn)的函數(shù)方程，確定好變量值，通過(guò)計(jì)算該曲線(xiàn)上的點(diǎn)的坐標(biāo)值，即可實(shí)現(xiàn)正確的宏編程。那么在銑削螺旋線(xiàn)槽時(shí)，也是采用同樣的方法。可見(jiàn)，在進(jìn)行平面曲線(xiàn)編程時(shí)，只要掌握宏程序編程方法，不管遇到什么樣的曲線(xiàn)輪廓，都能輕松解決。

[1]陳海舟.數(shù)控銑削加工宏程序及應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.