數(shù)控銑床加工非圓曲面宏程序編程方法

在數(shù)控加工中，經(jīng)常需要對加工零件某一部分的形狀反復(fù)進(jìn)行切削，這時侯可以使用子程序編程效果比較好；但是，對于不同零件，不同部分，且具有相似形狀的零件，子程序的通用性就差了，而宏程序就能替代子程序很好的適應(yīng)相似形狀的零件的加工。

宏程序編程的最大特征主要有三方面：

（1）在宏程序主體中可以使用變量

（2）可以進(jìn)行變量之間的演算

（3）用宏程序指令對變量可以賦值

因此，宏程序可以實(shí)現(xiàn)相似形狀加工，由其能解決非圓曲線曲面的加工。在數(shù)控銑床曲面輪廓加工中，應(yīng)用非常廣泛。

1.規(guī)則公式曲面形狀的加工方法

在對斜面、球面和橢球面等規(guī)則公式曲面編程時，一般由曲面的規(guī)則公式或參數(shù)方程，選擇其中的一個變量作為自變量（或參數(shù)），另一個變量作為這個自變量的函數(shù)，并將公式或方程轉(zhuǎn)化為這個自變量（參數(shù)）的函數(shù)表達(dá)式；再用數(shù)控系統(tǒng)中的變量（#i或Ri）來表達(dá)這個函數(shù)表達(dá)式；最后根據(jù)曲面的起點(diǎn)和移動步距，采用等間距直線段逼近法和圓弧逼近法來進(jìn)行程序設(shè)計。

2.不規(guī)則曲面的程序設(shè)計與加工方法

在對不規(guī)則曲面進(jìn)行程序編程時，一般先對曲面分層進(jìn)行相似擬合，隨后對相似擬合的曲線套用規(guī)則公式，再按照規(guī)則公式曲面編程和加工方法分段進(jìn)行；如果不能用規(guī)則公式來表達(dá)，則求出曲線上相鄰點(diǎn)的坐標(biāo)繪制出曲線列表，采用列表式方法編程。

3.非圓曲線宏程序的具體應(yīng)用實(shí)例

本例通過FANUC數(shù)銑系統(tǒng)的宏程序來講述在數(shù)控銑床上加工非圓曲線形狀的編程方法。以銑削一凸輪輪廓為例。

例：如圖所示，要在一工件材質(zhì)為45鋼，尺寸為120×120×20mm的毛坯上加工圖示凸輪。

分析：此零件加工內(nèi)容為凸輪，由圖形可知在X正方向長度為40mm，在X負(fù)方向長度為60mm，需要在180°內(nèi)長度要不斷變化，長度要從40mm變化到60mm，增加20mm，角度到達(dá)180°。因此，設(shè)置長度方向增量為20mm/180°（即每增加180°長度增加20mm），設(shè)角度的增量為1°，φ最終求出凸輪上各點(diǎn)坐標(biāo)，把各點(diǎn)連在一起，形成凸輪。

3.1.參數(shù)

#1 20.0/180.0 長度方向增量

#2 0° 起始角度值

#3 40 凸輪起始半徑

#4 0 凸輪半徑增量

#5 -5 凸輪深度

#6 60 凸輪最終半徑

#7 180° 第二次起始角度值

3.2.選擇φ16平底刀

3.3.加工程序

O111

T1 M6；

G90 G54 G0 X60.0 Y0 S600 M3；

G0 Z50.；

Z10.0；

#1=20.0/180.0；

#2=0；

#3=40.0；

#4=0.；

#5=-5.0；

G1Z[#5] F100； （下刀）

N10 #8=[#3+#4]*COS[#2]； （計算x坐標(biāo)值）

#9=[#3+#4]*SIN[#2]； （計算y坐標(biāo)值）

G42 G1 X#8 D1； （x方向加刀補(bǔ)）

Y#9； （y方向進(jìn)給）

#4=#4+#1； （長度方向增加#1）

#2=#2+1.0； （角度增加1度）

IF[#2LE180.0]GOTO 10； （如果角度小于或等于180度，跳轉(zhuǎn)到N10執(zhí)行）

#7=180.0；

#4=0；

N20 #6=60.0 （起始半徑）

#10=[#6-#4]*COS[#7]； （計算x坐標(biāo)值）

#11=[#6-#4]*SIN[#7]； （計算y坐標(biāo)值）

G1 X#10 Y#11 F100；

#4=#4+#1；

#7=#7+1.0；

IF[#7LE360.0] GOTO 20； （如果角度小于或等于360度，跳轉(zhuǎn)到N20執(zhí)行）

G40 G1 X48.0 Y0； （取消刀補(bǔ)）

G0 Z50.0 M5；

M30；

4.小結(jié)

此零件的編程關(guān)鍵在它的二次嵌套，當(dāng)程序運(yùn)行完一次后，變量就會記憶最后一次的結(jié)果。當(dāng)?shù)诙芜\(yùn)行時，如果以第一次的變量賦值作為基準(zhǔn)的話，在第二次調(diào)用標(biāo)識符內(nèi)就不能再有以第一次作為基準(zhǔn)的變量。