数控车床加工非圆曲线宏程序编程技巧0家庭影院

数控车床加工非圆曲线宏程序编程技巧

机械加工中常有由复杂曲线所构成的非圆曲线（如椭圆曲线、抛物线、双曲线和渐开线等）零件，随着工业产品性能要求的不断提高，非圆曲线零件的作用就日益重要，其加工质量往往成为生产制造的关键。数控机床的数控系统一般只具有直线插补和圆弧插补功能，非圆曲线形状的工件在数控车削中属于较复杂的零件类别，一般运用拟合法来进行加工。而此类方法的特点是根据零件图纸的形状误差要求，把曲线用许多小段的直线来代替，根据零件图纸的形状误差，如果要求高，直线的段数就多，虽然可以凭借CAD软件来计算节点的坐标，但是节点太多也导致了加工中的不方便，如果能灵活运用宏程序，则可以方便简捷地进行编程，从而提高加工效率。

一、非圆曲线宏程序的使用步骤

（1）选定自变量。非圆曲线中的X和Z坐标均可以被定义成为自变量，一般情况下会选择变化范围大的一个作为自变量，该产能扩大举措使帝斯曼能够满足日趋增长的客户需求并且要考虑函数表达式在宏程序中书写的简便，为方便起见，我们事先把与Z坐标相关的变量设为＃100、＃101，将X坐标相关的变量设为＃200、＃201等。

（2）确定自变量起止点的坐标值。必须要明确该坐标值的坐标系是相对于非圆曲线自身的坐标系，其起点坐标为自变量的初始值，终点坐标为自变量的终止值。

（3）进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式。

（4）确定公式曲线自身坐标系的原点相对于工件原点的代数偏移量（△X和△Z）。

（5）计算工件坐标系下的非圆曲线上各点的X坐标值（＃201）时，判别宏变量＃200的正负号。以编程轮廓中的公式曲线自身坐标原点为原点，绘制对应的曲线坐标系的X′和Z′坐标轴，以其Z′坐标为分界线，将轮廓分为正负两种轮廓，编程轮廓在X′正方向称为正轮廓，编程轮廓在X′负方向为负轮廓。

如果编程中使用的公式曲线是正轮廓，则在计算工件坐标系下的X坐标值（＃201）时，宏变量＃200的前面应冠以正号；如公式曲线是负轮廓，则宏变量＃200的前面调剂丝杆高度应冠以负号，即＃201＝±＃200＋△X。

（6）设计非圆曲线宏程序的模板。设Z坐标为自变量＃100，X坐标为因变量＃200，自变量步长为△W，△X为曲线本身坐标系原点在工件坐标系下X方向偏移量，△Z为曲线本身坐标系原点在工件坐标系下Z方向偏移量，则公式曲线段的加工程序宏指令编程模板如下。

＃100＝Z1（定义自变量的起点Z坐标）

WHILE【＃100GEZ2】DO1

（加工控制）

＃200＝F（＃100）（建立自变量与因变量函数关系式）

＃201＝±＃200＋△X

（计算曲线上点在加工坐标系的X坐标）

＃101＝＃100＋△Z（计算曲线上点在加工坐标系的Z坐标）

G01X【2×＃201】Z【＃101】F

（曲（1）钢筋线加工）

＃100＝＃100－△W（自变量减小一个步距）

END1（加工结束）

二、非圆曲线宏程序的具体应用实例

运用以上非圆曲线宏程序模板，就可以快速准确实现零件公式曲线轮廓的编程和加工。下面介绍一个具体应用示例。加工图1所示椭圆轮廓，棒料Φ45，编程零点放在工件右端面。

（1）分析零件尺寸，确定正负轮廓及代数偏移量（△X和△Z）。

在计算工件坐标系下的X坐标值（＃3、＃201）时，宏变量＃200的前面应冠以正号，公式曲线自身坐标系的原点相对于工件原点的偏移量为（X0，Z－60）。

（2）零件的外轮廓粗精加工参考程序如下（粗加工用直角方程，精加工用极坐标方程）。

O9988

G98S700M3；T0101；

G0X41Z2；

G1Z－100F150；（粗加工开始）G0X42；

Z2；

＃1＝20×20×4；（4A2）

＃2＝60；（B）

＃3＝35；（X初值（直径值））WHILE【＃3GE0】DO1；（粗加工控制）

＃100＝＃2×SQRT【1－＃3×＃3／＃1】；（Z）

＃101＝＃100－60＋0.2

G0X【＃3＋1】；（进刀）

G1Z【＃101】F150；（切削）

G0U1；（退刀）Z2；（返回）

＃3＝＃3－4；（下一刀切削直径）END1；

＃10＝0.8；（X 就会加速老化向精加工余量）

＃11＝0.1；（Z向精加工余量）WHILE【＃10GE0】DO1；（半精、精加工控制）

G0X0S800；（进刀，准备精加工）

＃20＝0；（角度初值）WHILE【＃20LE90】DO2；（曲线加工范围）

＃200＝2×20×SIN【＃20】；（X）

＃201＝＃200＋＃10

＃100＝60×COS【＃20】；（Z）

＃101＝＃100＋＃11－60

G1X【＃201】Z【＃101】F100；（曲线精加工）