湖北文理學院 吳艷花 王中任 南朝子
基于華中8型數控系統用戶宏程序的研究
湖北文理學院 吳艷花 王中任 南朝子
國產華中數控系統的功能越來越強大,使用越來越普遍。華中8型數控系統中的宏程序為用戶提供了方便的編程平臺。用戶宏程序允許用戶使用變量、算術和邏輯運算及條件轉移,能夠使用戶編制的程序比傳統的程序更簡潔。同時也可將某些相同的加工操作程序用宏程序編制成固定程序,存儲到數控裝置中,編程人員可以在必要時隨時調用宏程序加工工件。
華中數控;用戶宏程序;變量
在一般的零件數控加工程序編制中程序字為一常量,一個程序只能描述一個幾何形狀,此類程序缺乏靈活性與通用性,針對這種情況,華中8型數控系統為用戶提供了宏編程[1]。數控宏程序在數控加工編程中有著突出的優勢[2],在程序中使用變量,通過對變量進行賦值及處理使程序具有特殊功能,這種有變量的程序叫宏程序。通過編制宏程序,能執行一些有規律變化(如非圓二次曲線輪廓)的動作。目前,已有針對華中數控系統無變螺距螺紋指令的局限性,應用華中數控系統提供的宏功能開發了變螺距螺紋指令并成功運用于生產實踐[3]。
校企合作的過程中,企業提供了一個非圓二次曲線輪廓的加工,零件圖如圖1所示。在數控編程的授課過程中引入課程教學。根據零件的要求,師生共同商議,編制圖2所示零件的數控加工工序卡片。由于零件存在橢圓曲線,數控系統系統中又沒有橢圓曲線插補,所以使用直線插補來擬和橢圓曲線。所以使用G01來編程,擬和越精確,那么要求G01插補時計算的節點越多,計算工作量非常大。

圖1 零件圖

圖2 數控加工工序卡
基于零件的圖紙要求,普通的數控加工程序不能簡潔地編制好合格的程序。華中8型數控系統的用戶宏程序可以很好解決這個問題。直線擬和時出現很多坐標點,這些坐標點不能用常量來表示,需用變量來表示,其中使用#1,#2,#3局部變量。局部變量是指在宏程序內部使用的變量,即是在當前時刻下調用某個宏程序中使用的局部變量#i與另一時刻下調用這個宏程序中使用的#i不同[1]。
同時,由于橢圓曲線不是一刀切完,還需要使用循環語句。循環語句在WHILE后指定條件表達式,當指定的條件表達式滿足時,執行從WHILE到ENDW之的程序。當指定條件表達式不滿足時,退出WHILE循環,執行ENDW之后的程序行。故編寫的程序如下:
%0001
N10 T0101;調用1號刀、建立刀補
N20 M03 S400;主軸正轉400r/min
N30 G00 X60 Z10;
N40 X54 Z0;快速定位至X54 Z0點
N50 G71 U1.6 R0.8 P60 Q190 X0.4 Z0 F0.25 S300;
復合循環指令加工留余量0.4mm
N60 G01 X0 Z0 F0.05 S700;精加工輪廓
N70#1=40;橢圓長半軸40mm
N80#2=40;#2運算初始值
N90 WHILE#2 GE 0;宏程序循環語句
N100#3=20*SQRT[1-#2*#2/1600];X軸坐標運算
N110 G01 X[2*#3]Z[#2-40]F0.1
直線插補擬合橢圓軌跡
N120#2=#2-0.2;運算增量0.2
N130 ENDW環語句結束
N140 G01 Z-50;其他輪廓
N150 X50;
N160 Z-65;
N170 G02 X50 Z-90 R18.1;
N180 G01 Z-105;
N190 X53
N200 G00 X100 Z100;
N210 T0100;
N220 T0202 S200;調用2號刀,建立刀補
N230 G00 X55 Z10;
N240 Z-104;
N250 G01 X0 F0.1;切斷保證長度100mm
N260 G00 X100;
N270 Z100;
N280 T0200;取消刀補
N290 M05;主軸停
N300 M30;程序結束
利用宏程序編制的加工程序交給襄陽金瀚力機械有限公司,加工出來的工件基本符合零件要求,比他們利用CAD/CAM自動編程軟件自動生成的程序簡潔,只需要在工藝參數上做下修改,即能達到要求。通過更改部分參數:主軸轉速、進給速度和背吃刀量,再次試切加工,達到了好的加工效果。
[1]華中8型數控系統用戶說明書V1.11.武漢華中數控股份有限公司.2013.11.
[2]章斌,陳科.華中數控宏程序的應用和推廣[J].工業控制計算機.2010(06).
[3]魯淑葉.基于華中數控系統變螺距螺紋指令的開發[J].機械工程師.2011(11).
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2015-11-06)