基于宏程序的橢圓車削

本文結(jié)合工作實踐對編制橢圓軌跡通用程序的宏程序進行探討。

一、編程原理

使用宏程序編程，大部分零件尺寸和工藝參數(shù)通過參數(shù)傳遞到宏程序中，程序修改方便，圖樣改變時，僅需修改相應(yīng)參數(shù)，不需要重新編程。同時在宏程序中利用數(shù)控系統(tǒng)自身的計算功能，盡可能地消除了數(shù)據(jù)計算誤差，相應(yīng)的也保證了加工工件的精度。

對于非圓曲線，我們可以對數(shù)據(jù)進行密集化處理，使直線盡可能地逼近曲線。這樣應(yīng)用宏程序中的變量和計算功能，使得數(shù)控系統(tǒng)自動計算出曲線上的點。我們只需要指定曲線的起點和終點，以及相鄰兩數(shù)據(jù)之間的步長，并制定變量的運算方式就可以了。

由圖1可以看到，步長越小，逼近曲線越接近理論曲線。但在實際編程中，無限縮小步長會增加系統(tǒng)的運算量，可能會造成加工時間延長。需要根據(jù)加工工件的要求合理地設(shè)定步長。

二、編程方法

橢圓的方程有兩種，一種是 ，還有一種參數(shù)方程： 。

以 為例，可以設(shè)定X為自變量，根據(jù)X值和橢圓方程，確定y值。需要特別注意的是，在數(shù)控車床中，編程時對應(yīng)的是直徑編程，需要根據(jù)數(shù)控車床的坐標(biāo)軸和坐標(biāo)方向，根據(jù)圖紙，對X，y值進行轉(zhuǎn)變。下面列出宏程序編制方法的流程圖。

要實現(xiàn)圖2所示的程序流向，需要在程序中對變量進行多次復(fù)制，并可以通過轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句實現(xiàn)。在宏程序中，有以下幾個語句可以使用：

GOTO語句：無條件轉(zhuǎn)移；

IF語句：條件轉(zhuǎn)移；

WHILE語句：當(dāng)…時循環(huán)。

從功能上說，IF語句和WHILE語句具有一定的相互替代性；從具體的用法和使用的限制上說，IF語句受到的限制相對更少，使用更靈活。與GOTO語句相比，用WHILE語句實現(xiàn)循環(huán)可減少處理時間。具體編程時可根據(jù)編程者的經(jīng)驗和習(xí)慣進行選用。

三、加工程序

以圖3為例，說明橢圓的加工程序。

圖中橢圓長軸為50，短軸為25。數(shù)控車床中X方向為直徑編程，在加工時需要注意。圖中X的取值范圍為[0，25]，Z的取值范圍為[-50，50]，需要注意的是，每一個X值對應(yīng)兩個Z值，而每一個Z值，只對應(yīng)一個X值，所以在編程中以Z值為自變量，以X值為因變量。

程序如下：

O1234;

N10 M03 S500 T0101 F0.2;

N20 G00X52 Z52;

N30 G00X0;

N40 G01 Z0;

N50 #1=50;#1表示Z；

N60 #2=25*SQRT[1-#1*#1/2500]；#2表示X值，半徑值；

N70 G01X[2*#2] Z[#1];

N80 #1=#1-0.2;

N90 IF[#1GE-50] GOTO N60;

N100 G00X100;

N120 G00 Z150;

……

使用參數(shù)方程進行編程時，需要確定的起始角和結(jié)束角的角度，需要設(shè)定三個變量，X和Z值根據(jù)角度的大小發(fā)生變化，這里不在贅述。

（作者單位：山東省濟南技師學(xué)院）