數(shù)控車(chē)床宏程序案例教學(xué)文案

1、由淺入深宏程序數(shù)控車(chē)床旋轉(zhuǎn)正弦函數(shù)宏程序正弦函數(shù)曲線旋轉(zhuǎn)宏程序坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)1s = x cos(b) - y sin(b)t = x sin(b) + y cos(b)根據(jù)下圖，原來(lái)的點(diǎn)(#1, #2),旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)(#4, #5),則公式: #4=#1*COSb- #2*SINb#5=#1*SINb+ #2*COSb公式中角度b,逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)下圖中正弦曲線如果以其左邊的端點(diǎn)為參考原點(diǎn)，則此條正弦曲線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 16度，即b=-16J.8S9ru / an 5瑞NG54GNC.COM正弦函數(shù)旋轉(zhuǎn)圖紙 1此正弦曲線周期為24,對(duì)應(yīng)直角坐標(biāo)系的360對(duì)應(yīng)關(guān)系 0,360】 y=sin (x

2、)【0,24y=sin(360*x/24)可理解為：360/24是單位數(shù)值對(duì)應(yīng)的角度360*x/24是當(dāng)變量在【0,24】范圍取值為x時(shí)對(duì)應(yīng)的角度sin(360*x/24)是當(dāng)角度為360*x/24時(shí)的正弦函數(shù)值旋轉(zhuǎn)正弦函數(shù)曲線粗精加工程序如下：T0101M3S800G0X52Z5#6=26工件毛坯假設(shè)為50mm #6為每層切削時(shí)向+X的偏移量N5 G0X#6+18.539G1Z0F0.1#1=48N10 #2=sin 【360*#1/24 】旋轉(zhuǎn) 30 度之后對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值#4=#1*COS-16- #2*SIN-16 #5=#1*SIN-16+ #2*COS-16#7=#4- 【 50-3.

3、875 】坐標(biāo)平移后的坐標(biāo)。#8=45+2*#5+#6G1X#8Z#7F0.1沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1-0.5遞減 0.5 ，此值越小，工件表面越光滑。IF #1 GE 0 GOTO 10條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)Z-50直線插補(bǔ)切到工件外圓之外G1X52G0Z5 #6=#6-2IF #6 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30鏤空立方體宏程序范例鏤空立方體圖紙及宏程序范例此零件六個(gè)面加工內(nèi)容相同，在加工時(shí)，調(diào)面裝夾時(shí)要注意考慮夾緊力。對(duì)于每個(gè)面的加工，可以用一個(gè)宏程序進(jìn)行編制。宏程序編程時(shí)，即有深度方向的變化， 也有半徑的變化，是一種典型的宏程序?？梢韵扔米约旱乃悸肪幹埔幌?，圖后

4、附有參考程 序。G54CHC. COM圖片1圖片2六面體每個(gè)麥面 分麻m困科 個(gè)蟀大小疑 也每個(gè)黃孔之 肺可度財(cái) 2J5G54CHC. COMG64G40G90G54G0X0Y0Z100G0Z5#1=-2.75 （分四層切削，共11mms）#2=25 （第一層，最大一個(gè)沉孔直徑為 25mm其次為20、15、10）N10 G1Z#1F30G1G41X#2D01F200G3 I-#2R#2G1G40X0#1=#1-2.75#2=#2-5IF #1 GE -11 GOTO 10G0Z100M5M30點(diǎn)評(píng)：程序中有兩個(gè)變量，但只用一個(gè)循環(huán)就可以了。因?yàn)閮蓚€(gè)方向的變化都分別是等值遞減的，所以 把其中一個(gè)

5、直接放到另一個(gè)循環(huán)里做好遞減就可以了。車(chē)削斜橢圓”的宏程序本文分析了斜橢圓的數(shù)控車(chē)床加工問(wèn)題，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換方程確定了斜橢圓的參數(shù)方程，編 制出（包含宏程序的）實(shí)際加工程序。隨著數(shù)控技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)控車(chē)床加工中各種復(fù)雜型面也日漸增多，如橢圓、拋物線、正弦曲線、 余弦曲線和雙曲線等各種非圓曲面。對(duì)于上述各種復(fù)雜成形面，利用CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程相對(duì)簡(jiǎn)單， 但由于種種原因，在絕大數(shù)情況下數(shù)控車(chē)床主要還是依靠手工編程。目前在數(shù)控車(chē)床上加工正橢圓已 不是難事，一些學(xué)者進(jìn)行過(guò)這方面的研究并發(fā)表了相關(guān)論文。但對(duì)斜橢圓零件的加工方面研究較少， 主要原因?yàn)椋簷C(jī)床數(shù)控系統(tǒng)本身既不存在加工橢圓等非圓曲線的G指令，更

6、沒(méi)有類(lèi)似數(shù)控銃床用 G68這樣的 旋轉(zhuǎn)指令，使編程難度大大增加 ；加工中變量的參數(shù)直接影響著加工的效率以及質(zhì)量，很容 易產(chǎn)生過(guò)切報(bào)警，即使程序正確無(wú)誤，實(shí)際加工時(shí)參數(shù)調(diào)整也非常困難，直接影響加工能否順利進(jìn)行， 以及加工精度能否保證。Bi加工零件圖對(duì)于如圖1所示的斜橢圓零件，筆者在配置華中世紀(jì)星車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)（HNC-21/22T）的數(shù)控車(chē)床上加工成形，加工出的零件如圖2所示。1 .相關(guān)數(shù)學(xué)計(jì)算-tana acoscr u已知：橢圓方程：a2b2（見(jiàn)圖1）,橢圓上任一點(diǎn) A點(diǎn)坐標(biāo)（Z,X）:（acos /bsin 則:。若橢圓繞圓心旋轉(zhuǎn)0 （見(jiàn)圖3）,則根據(jù)旋轉(zhuǎn)公式，求出 A點(diǎn)在工件坐標(biāo)系（Z0X

7、坐標(biāo)系）中的坐標(biāo)為:/ acosdr、A 點(diǎn)：Z : acos a cos-bsin a sin 0 ；X : acos a sin 0+bsin a cos &注意：橢圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，公式中的0角取負(fù)值；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，0角取正值。2 .程序格式（1）如圖3和圖4所示，編程原點(diǎn)為右端面與軸線的交點(diǎn)。（2）程序?yàn)镠NC 21T系統(tǒng)格式。%1234 （程序名）M3s600T0101G42G00X Z （快速點(diǎn)定位）#12=起始角（a賄圓輪廓起始點(diǎn)的參數(shù)角）WHILE#12LE終點(diǎn)角（若為凹橢圓輪廓，則應(yīng)為WHILE#12GE負(fù)終點(diǎn)角）#13=a*COS#12*PI/180*COS 0 -

8、b*SIN#12*PI/180*SIN0 （橢圓上任一點(diǎn)Z 坐標(biāo)值）#14=a*COS#12*PI/180*SIN 0 +b* SIN#12*PI/180*COS。（橢圓上任一點(diǎn) X 坐標(biāo)值）G01 X2*#14+UZ#13+WF60（直線 插補(bǔ)橢圓，U、W為橢圓圓心在編程坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，即橢圓平移后需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，請(qǐng)注意平移方向，以便確定 U、W的正負(fù)）。#12=#12+0.5 （若為凹橢圓輪廓，則應(yīng)為#12=#12-0.5）G40G00X100Z100M05M303 .編程實(shí)例實(shí)例如圖1所示。國(guó)I加工零件圖（1）計(jì)算起始參數(shù)角bsiti a b 彳一tan et根據(jù)公式:a cos Cf

9、 (7可以得到：起始參數(shù)角 =21.40。 (2)計(jì)算終點(diǎn)參數(shù)角 bs.lR£T A I ini 加一-t£iii a根據(jù)公式：一門(mén)“盯憾我m ,得到：終點(diǎn)參數(shù)角=97o。(3)參考程序如下(HNC-21T數(shù)控系統(tǒng))。使用數(shù)控車(chē)床切削零件圖如圖1所示，毛坯材料為 45鋼，直徑50mm,長(zhǎng)度為65mm,橢圓的長(zhǎng)半軸和短軸分別為 25mm和15mm,旋轉(zhuǎn)角度200(1號(hào)刀為粗車(chē)35o尖刀，2號(hào)刀為精車(chē)35o尖刀，3號(hào) 刀為切斷刀)。%2 M3s600T0101 G42G00X55Z2 G71 U2 R0.5 P1 Q2 X0.5 Z0.01 F120 G0X100Z100 M3

10、S1500T0202 G0X55Z2 N1 G0 X26.209 G01Z0 F60 #12=21.4 WHILE#12LE97#13=25*COS#12*PI/180*COS20 卜15*SIN#12*PI/180*SIN20#14=25*COS#12*PI/180*SIN20+15*SIN#12*PI/180*COS20G01 X2*#14Z#13-20F60#12=#12+0.5 ENDWG02X35.022Z-35R5G1X48C1Z-50N2X50G00X100Z100M5M0M3s700T0303G00X50Z-45G01X1F40G00X50X100Z100M304 .程序中變量

11、的確定與注意事項(xiàng)旋轉(zhuǎn)橢圓程序變量的賦值是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)楹瓿绦蚴抢迷S多段微小的直線來(lái)逼近輪廓的， 取值大，輪廓表面的逼近誤差也大。在加工中，變量的賦值可以按粗車(chē)和精車(chē)來(lái)取值。粗加工程序變量的取值應(yīng)根據(jù)預(yù)留加工余量的 大小來(lái)確定，在保證加工不過(guò)切的前提下，我們可以選擇較大的程序變量，但是也不能過(guò)大，變量過(guò) 大會(huì)使精加工余量不均勻或形成過(guò)切；精加工時(shí)我們主要是保證工件的質(zhì)量，為使工件的幾何形狀達(dá)到 要求，需要減少擬合的誤差，因此我們應(yīng)該選擇一個(gè)較小的程序變量。5 .結(jié)語(yǔ)通過(guò)實(shí)際加工生產(chǎn)，上述措施能很好地解決加工中程序編制，保證工件的形狀幾何精度，解決加 工出現(xiàn)的各種問(wèn)題，減少加工時(shí)間，提高加工

12、效率。利用宏程序編制數(shù)控車(chē)床斜橢圓程序編程計(jì)算題：請(qǐng)利用宏程序或子程序編制粗、精加工程序答案：提示：如果采用三角函數(shù)計(jì)算橢圓起點(diǎn)和終點(diǎn)，會(huì)造成一定的計(jì)算誤差。所以應(yīng)該采用坐標(biāo)系的平移和角度變換 進(jìn)行計(jì)算。已知AB=20AOB=3或出AOB=AB/A(AO=40所以橢圓長(zhǎng)軸為40短軸為30在xoy 坐標(biāo)系編程計(jì)算題：請(qǐng)利用宏程序或子程序編制粗、精加工程序答案：會(huì)造成一定的計(jì)算誤差所以應(yīng)該采用坐標(biāo)系的平移和提示：如果采用三角函數(shù)計(jì)算橢圓起點(diǎn)和終點(diǎn), 角度變換進(jìn)行計(jì)算。已知 AB=20/ AOB=30求出/ AOB=AB/AOAO=40所以橢圓長(zhǎng)軸為40短軸為30在 xoy 坐標(biāo)系中求出起點(diǎn)與終點(diǎn)起

13、點(diǎn) x=37.7y=10在XOY坐標(biāo)系求橢圓起點(diǎn)：X=xCOS30+ySIN30X=37.7*COS30+10*SIN30X=37.649將 x=-10y=28.55 代入公式求出橢圓終點(diǎn)：X=x COS30+ySIN30X=5.6125將計(jì)算出的起點(diǎn)和終點(diǎn)值帶入公式X=A*COS求出起點(diǎn)和終點(diǎn)的角度值:起點(diǎn)：37.649=40COSaCOS =0.941225/ a =-19.741終點(diǎn)：5.6125=40*COSaCOS =0.1403125/ a =81.93參考加工程序?yàn)椋海ㄎ鏖T(mén)子802D）G40G64T1D1M3S1200G0X100Z2R1=10N1 G1X=R1+60 Z0Z-1

14、2.3R2=-19.741N2 R3=40*COS R2R4=30*SIN R2R5=R3*COS 30 -R4*SIN 30 R6=R3*SIN 30 -R4*COS 30G1X=R1+40+2*R6 Z=R5-50R2=R2+1IF R2 =81.93 GOTOB N2G1X=R1+97.1 Z=-60Z-110G0X150Z2R1=R1-2IF R1 =0 GOTOB N1G0X100Z150M5M2車(chē)床橢圓宏程序 粗精加工宏程序橢圓宏程序，最經(jīng)典，最需要掌握的，也是比較基本的一種車(chē)床宏程序G99G40G21M03S700G0X42Z5（開(kāi)始粗加工，從外分層向里切）#2=18設(shè)置分層初始

15、值N10 #1=30*SQRT1-#2*#2/20*20#3=2*#2計(jì)算X軸坐標(biāo)值計(jì)算橢圓上對(duì)應(yīng)#2=18的#1值#4=#1-30+0.1G0X#3 G1Z#4F0.2G1U2G0Z5#2=#2-2IF #2GE0 GOTO 10 執(zhí)行下一段計(jì)算Z軸坐標(biāo)值,0.1為給精加工留的余量刀具快速移動(dòng)至切削直徑第一層走刀利用增量坐標(biāo)從切削直徑向外退離工件 1mm快速退刀至Z5,為下次進(jìn)刀做準(zhǔn)備變量遞減2mm作為下次切削直徑終點(diǎn)判斷，是否到達(dá)0,等于0時(shí)也會(huì)切削，之后-2時(shí)會(huì)跳出循環(huán),（精加工，從工件坐標(biāo)系遠(yuǎn)點(diǎn)開(kāi)始切削橢圓，用小直線段模擬橢圓進(jìn)行加工） M03S1500G0X0G1Z0F0.1#2=0

16、初始值與粗加工不同N20 #1=30*SQRT1-#2*#2/20*20#3=2*#2#4=#1G01X#3Z#4F0.1#2=#2+0.5這里 0.5 決定了劃分的小段直線大小，值越小加工出來(lái)的橢圓面越光滑IF #2LE20 GOTO 20G0X100Z100M5M30車(chē)床任意位置橢圓宏程序的編制不在軸線上的橢圓宏程序編制也沒(méi)有什么特殊的，只是改下偏置的數(shù)值罷了。 橢圓的參數(shù)方程為：X=a*COS Y=b*SIN 可改寫(xiě)為： #1=30*cos#3 #3 為參數(shù)方程對(duì)應(yīng)的中角度#2=20*sin#3 圖中橢圓長(zhǎng)半軸 30mm ，短半軸 20mm ，橢圓中心位置如圖所示，不在軸線上，橢圓的參數(shù)

17、方程為：X=a*COSY=b*SIN 9可改寫(xiě)為： #1=30*cos#3#3 為參數(shù)方程對(duì)應(yīng)的中角度#2=20*sin#3圖中橢圓長(zhǎng)半軸30mm短半軸20mm橢圓中心位置如圖所示，不在軸線上, 程所用的坐標(biāo)值時(shí)，X方向要再加上40, Z方向要減去30+10=30因此在計(jì)算編相應(yīng)程序如下：T0101M3S800G0X82Z5#6=36N5 G0X#6+40G1Z-10F0.1#3=0N10 #1=30*COS#3#4=2*#2+#6+40#2=20*SIN#3計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)#5=#1-30-10G1X#4Z#5F0.1#1=#1+3IF #1 LE 90 GOTO 10沿小段直線插補(bǔ)加工遞減3度，此值越小，工件表面越光滑條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X82直線插補(bǔ)切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-4IF #6 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30宏程序編制左右交替切削梯形螺紋數(shù)控車(chē)加工梯形螺紋，用宏程序左右車(chē)削編程加工用成型刀加工，刀寬1mm螺紋槽才©底寬度1.6mnr|螺距為6mm尺寸如圖所示:1050G54CSC. COM圖片1G54CHC COM圖片2每次切深0.2mm左右交替切削，編程如下:T1D1M3