寻求一种简单合理的小容量程序进行复杂零件的加工是很有必要的。本文从数控宏程序的应用实例入手, 展示宏程序的实际应用效果, 归纳应用宏程序解决复杂零件的数控加工编程问题的技巧。
1 宏程序编程实例
1.1 编制一个如下图所示铣削凸球面类零
件的曲面通用程序, 假设凸球面的半径I、最终加工深度T
工艺分析:加工此类零件曲面, 一般采用分层铣削的方式进行;手工编制零件的宏程序时, 先用平底立铣刀由上而下 (或由下而上) 以等高方式逐层切削, 每层采用G02/G03圆弧插补铣削。为了保证加工余量的均衡, 在Z向分段, 以0.1mm~0.4mm为一个步距, 并把Z作为自变量, 圆弧半径作为Z的函数。为了适应不同的凸半球、不同的起始点和不同的步距, 我们可以编制一个只用变量不用具体数据的宏程序, 然后在主程序中呼出该宏程序的用户宏指令段内为上述变量赋值。这样, 对于不同的凸半球、不同的起始点和不同的步距, 不必更改程序, 而只要修改主程序中用户宏指令段内的赋值就可以了。
加工程序:该程序适用于H N C—2 1/22M华中世纪星数控系统。
局部变量的含义:
#23=X0;X0为凸半球球心的X绝对坐标值。
#24=0Y;0Y为凸半球球心的Y绝对坐标值。
#25=T;T为凸半球最终加工深度。
#7=H;H为凸半球球顶Z绝对坐标值。
#8=I;I为凸半球的圆弧半径。
#9=J;J为立铣刀半径。
#16=Q;Q为Z向下刀每次的深度。
#5=F;F为切削速度。
#2=C;C为切入圆弧半径。
%0001;宏程序号 (用平底立铣刀粗、精加工凸半球) 。
N001#36=#16m
N002 G90 G00 X[#23+#8+#9+#2]Y[#24];指令刀具移动到X轴上。
N003 Z[#7];刀具迅速下降到工件上方安全距离。
N004 WHILE#7GE#25。
N005#7=#7-#16;任意层的Z向高度坐标计算。
N006#30=SQRT[#8*#8-[#8-#36]*[#8-#36]];刀具中心轨迹在任意层的圆弧半径计算。
N007 G90 G01 Z[#7]F[3*#45];刀具直接下降到当前层高。
[#24-#2];直线插补到切入圆起点。
N009 G91 G02 X[-#2]Y[#2]R[#2]F[#5];以四分之一圆弧方式切线切入。
N010 G03 I-[#30+#9];在当前层高上进行整圆插补。
N011 G02 X[#2]Y[#2]R[#2];以四分之一圆弧方式切线切出。
N012 G01 Y[-#2];直线插补到X轴上。
N013#36=#36+#16。
N014 ENDW;返回循环体。
N015 G90 G00 Z100;快速抬刀。
N016 M99;程序结束。
1.2 机械零件制造中经常需要加工相邻面倒R圆滑过渡的零件
倒圆角的宏程序编程:HNC-21/22M华中世纪星数控系统对相邻面倒R的宏程序编制局部变量含义。
#23=X0;X0为零件中心的工件横向绝对坐标值;
#24=0Y;0Y为零件中心的工件纵向绝对坐标值;
#17=R;R为刀具起始切削安全高度;
#8=I;I为基准孔的直径尺寸值;
#9=J;J为倒圆半径的尺寸值;
#3=D;D为刀具半径;
#1=B;B为角步距初始角度值;
#4=E;E为角步距递增均值;
#5=F;F为切削进给速度;
%183。
N001#32=#9;倒圆半径的尺寸值赋给中间变量#3 2。
N002 G90 G00 X[#23]Y[#24];指令刀具移到工件基准孔上方。
N003 Z[#17];刀具快速下降到工件基准孔上方安全距离。
N004 WHILE#1LE90;如果#1大于90, 则程序跳转至N014程序段。
N005#1=#1+#4;角步距叠加一个均值。
N006#30=[#8/2+#9]-[#9+#3]*COS[#1*PI/180]。
N007 X= (基准孔半径+倒圆半径) - (倒圆半径+刀具半径) ×COS (β) 。
N008#31=[#9+#3]*SIN[#1*PI/180]。
N009 Z= (倒圆半径+刀具半径) ×SIN (β) 。
N010#32=#32-#31。
N011 G01 Z[-#32]F[3*#5];刀具以工进速度移动到工件表面下一个倒圆半径值。
N012 X[#23+#30]Y0 F[#5];直线插补到基准孔侧。
N013 G03 I[-#30]J0;整圆插补。
N014 ENDW;返回循环体。
N015 G00 X[#23]Y[#24];刀具快速回到基准孔中心。
N016 Z[#17+50];刀具快速抬起离开工作。
N017 M99;宏程序结束并返回主程序。
2 宏程序编程的技巧
宏程序与普通程序相比较, 一般程序的程序字为常量, 一个程序只能描述一个几何形状, 所以缺乏灵活性与适用性。而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程, 还可以用宏指令对这些变量进行赋值, 运算等处理, 从而可以使用宏程序执行一些有规律变化的动作。
在工艺分析时, 首先要明确被加工零件的材料、结构特点、尺寸参数、主要加工表面及加工精度和表面质量要求, 根据这些信息确定加工方法和加工方式, 然后拟定零件加工的工艺步骤即工艺路线, 最后确定走刀路线及对刀点、起刀点的位置并设计切入、切出方式。
摘要：本文从数控宏程序的应用实例入手, 展示宏程序的实际应用效果, 归纳应用宏程序解决复杂零件的数控加工编程问题的技巧。
关键词：数控,宏程序,通用程序
参考文献
[1] 冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社.
[2] 周劲松.巧用宏程序解决复杂零件的数控加工编程问题.