數(shù)控機床編程與操作項目教程 第3版 課件 任務(wù)2.8 宏指令的使用

項目2數(shù)控車削編程與加工數(shù)控機床編程與操作任務(wù)2.8宏指令的使用數(shù)控機床編程與操作知識目標(biāo)掌握宏變量的類型及功能掌握宏變量的算術(shù)運算法則及格式掌握宏變量的關(guān)系運算法則及運算符掌握宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句掌握參數(shù)方程法完成橢圓輪廓插補的編程學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展

技能目標(biāo)解決非圓輪廓曲線的數(shù)學(xué)逼近算法會設(shè)置刀具補償值學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展任務(wù)引入完成如圖所示右端為橢圓輪廓的短軸零件的車削加工，零件已完成粗加工，現(xiàn)需對其進行精加工，單件生產(chǎn)

任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)確定所需的知識3段直線1/4橢圓加工部位：零件外輪廓已事先完成粗加工由于輪廓中含有橢圓且一般數(shù)控系統(tǒng)均不提供直接的橢圓插補編程，因此必須結(jié)合宏指令完成零件的精加工編程任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)宏指令編程的概念由于一般數(shù)控系統(tǒng)均不提供直接的非圓輪廓曲線（如橢圓）的插補編程，因此采用手工編程完成非圓輪廓的插補必須借助于高等數(shù)學(xué)中的積分概念將非圓輪廓處理為大量的微小直線段來逼近其理論輪廓 由于宏指令允許使用變量、算術(shù)和邏輯運算及條件轉(zhuǎn)移，因此使得上述的逼近算法在數(shù)控編程中得以實現(xiàn)。知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的類型在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，宏變量用變量符號（#）和后面的變量號（數(shù)字）指定，如“#1”代表系統(tǒng)的局部變量。宏變量根據(jù)變量號可分為四種類型知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的類型知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的算術(shù)運算法則功能格式備注定義#i=#j加法減法乘法除法#i=#j+#k#i=#j-#k#i=#j＊#k#i=#j/#k正弦余弦正切#i=SIN[#j]#i=COS[#j]#i=TAN[#j]角度以度指定。如：90°30′表示為90.5度。平方根絕對值#i=SQRT[#j]#i=ABS[#j]算術(shù)運算法則舉例說明定義變量#1=100，#2=200，#3=0.2編程G01X#1Z#2F#3其功能等同于常規(guī)指令G01X100Z200F0.2知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的關(guān)系運算法則以FAUNC系統(tǒng)為例表達式含義英文#jEQ#k#j＝#kEQual#jNE#k#j≠#kNotEqual#jGT#k#j＞#kGreaterThan#jLT#k#j＜#kLessThan#jGE#k#j≥#kGreaterorEqual#jLE#k#j≤#kLessorEqual知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入算術(shù)運算法則舉例說明要表達變量#1大于等于#2，則應(yīng)編程為#1GE#2

知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句使用條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句可以控制程序的流向，一般常用的有三種：①條件轉(zhuǎn)移（IF語句）格式：IF[<條件表達式>]GOTOn；若滿足<條件表達式>，下步操作轉(zhuǎn)移到順序號為n的程序段去。若不滿足，執(zhí)行IF語句下面的語句。說明：知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句格式：IF[<條件表達式>]THEN…；若滿足<條件表達式>，執(zhí)行THEN后的宏程序語句，只執(zhí)行一個語句說明：①條件轉(zhuǎn)移（IF語句）知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工、量、刃具選擇

種類序號名稱規(guī)格精度數(shù)量工具1平口鉗QH13512扳手13平行墊鐵14塑膠錘子1量具1百分表及表座0－100.0112游標(biāo)卡尺0－1500.0213深度游標(biāo)卡尺0－2000.021刀具1φ14立銑刀φ14mm

1知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入加工工藝方案換刀點換刀點O點A點A-B-C-D-E順序加工快速切削速度E點垂直切出返回至換刀點知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工藝方案－切削用量的選擇加工材料為硬鋁，硬度低，切削力小，精車時采用恒線速度切削V=60m/min

進給速率f=0.05mm/r

知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)任務(wù)實施知識拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入程序的編制1）工件坐標(biāo)系的建立工件坐標(biāo)系的原點選在工件右端面的中心，遵循基準(zhǔn)重合的原則。2）橢圓輪廓的數(shù)值計算輪廓AB為1/4橢圓采用參數(shù)方程的方法其橢圓的坐標(biāo)系如圖所示任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)由橢圓參數(shù)方程可得動點A的坐標(biāo)為：X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）a為橢圓長半軸b為橢圓短半軸θ為動態(tài)夾角程序的編制任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)

由于本案例中編程原點設(shè)置在零件的右端面中心，即圖中的A點因此需對圖中的坐標(biāo)系進行平移，在平移后的坐標(biāo)系中動點A的坐標(biāo)為

：

X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）-a程序的編制任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)O0004（程序名）%（程序起始符號）N0010G50S2500（設(shè)置主軸最高限制轉(zhuǎn)速）N0020G96S60M03T0202（設(shè)置恒線速度，啟動主軸，換2號刀并設(shè)置刀具補償為2號補償）N0030G00X44Z2（快速運動至O點，接近工件）N0040G01X0Z0F0.05（切削至橢圓起點A）N0050#1=15（定義宏變量，即橢圓短軸）N0060#2=30（定義宏變量，即橢圓長軸）N0070#3=1（定義宏變量，即初始增量角度）N0080#4=2*#1*SIN[#3]（計算X軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)）N0090#5=#2*COS[#3]-#2（計算Z軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)）N0100G01X#4Z#5

（通過插補直線擬合橢圓輪廓）N0110#3=#3+1

（增量角度遞增）N0120IF[#3LE90]GOTO80

（判定是否走完橢圓）N0130G01Z-40

（插補直線輪廓BC）N0140X40Z-50

（插補直線輪廓CD）N0150Z-60

（插補直線輪廓DE）N0160X42

（由E點垂直切出零件）N0170G00X100Z100

（快速返回至換刀點）N0180M05N0190M30%程序說明在此程序中，采用微小直線段插補橢圓輪廓時宏變量#3（即θ角）每次遞增1度，整個橢圓將由90個微小直線段構(gòu)成。

從高等數(shù)學(xué)的極限角度出發(fā)，θ角每次遞增越小，橢圓將越逼近其真實形狀；但從數(shù)控加工的角度出發(fā)，如果θ角遞增過小，微小直線段的數(shù)量則會過大，這將影響輪廓加工的效率

如果θ角遞增過大則會影響輪廓加工的質(zhì)量經(jīng)過加工試驗θ角遞增值為1度既能滿足數(shù)控加工對效率的要求也能滿足其對質(zhì)量的要求。任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開機、回參考點。3）程序輸入：把編寫好的程序或經(jīng)仿真后的數(shù)控程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。4）工件裝夾：將毛坯用三爪自定心卡盤夾至預(yù)緊，并用百分表校正圓周的跳動度，待調(diào)整完畢后再將毛坯完全夾緊任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備5）刀具裝夾：由于本案中的零件尺寸精度要求不高，且切削量不大，因此采用一把高速鋼外圓車刀完成零件的粗、精加工。首先將準(zhǔn)備好的車刀安裝至刀架并夾緊，通過試切校正并調(diào)整其中心高。

6）對刀操作任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備7）機床刀具磨損量的調(diào)整以FANUC0i-TC數(shù)控車為例，進行刀具磨損量的設(shè)置介紹。磨損量設(shè)置可按如下步驟進行：（1）按鍵進入?yún)?shù)設(shè)定面，先按“出現(xiàn)下圖所示系統(tǒng)畫面；”再按”任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)（2）把光標(biāo)移到所用刀具號的X和Z處，輸入刀具磨損量值，

按輸入健對于磨損量的計算，應(yīng)根據(jù)零件粗加工后相關(guān)尺寸的測量值與尺寸編程值進行比較，并考慮事先的余量計算出刀具的磨損量，該磨損量不僅包括了刀具的磨損，同時也包括了先前對刀過程可能產(chǎn)生的誤差。即可。加工準(zhǔn)備任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備8）、空運行9）、零件自動加工及尺寸控制10）、零件尺寸檢測11）、加工結(jié)束、拆下工件、清理機床任務(wù)實施任務(wù)實施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識拓展知識學(xué)習(xí)橢圓輪廓的粗加工編程數(shù)控車削加工中，粗加工階段由于切削量較多，輪廓需多次車削才能完成，因此一般使用輪廓多次車削循環(huán)指令進行編程，但是本案中的零件