宏程序在數控車削加工中的應用

李應峰, 宋琳琛

摘 要：宏程序在數控編程中有著廣泛的應用。結合兩種非圓曲線宏程序編程實例，分析表明：宏程序數控編程具有編程快捷和程序短小精悍的顯著特點，尤其適用于一些含非圓曲線的零件的數控編程加工。

關鍵詞：宏程序;數控編程;非圓曲線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.009

1 概述

在數控加工中經常要對一些輪廓的表面進行加工，而這些輪廓的表面往往都不是一個平面，可能為：球面結構、凸面結構等。這樣我們就要用到一些橢圓、拋物線、漸開線等曲線加工法。這樣以來，普通的手工編程方式往往不能滿足這些輪廓的加工需求，我們就需要采用宏程序編程，用變量參數代替具體的數值，在加工過程中不斷改變變量從而實現普通編程難以實現的功能。而宏程序編程不單可以滿足普通編程難以實現的功能，這樣編程方式使我們在編程應用起來靈活多變，加工程序也更加簡單，是數控加工編程的重要部分。

橢圓是較為典型的非圓曲線，是我們在數控加工經常遇到的曲面之一，也是必須要利用宏程序來才能完成加工的曲面，在數控車和數控銑編程中具有很強的代表性，因此本文將著重分析和說明橢圓曲面中的宏程序編制方法和使用技巧。

2 關于橢圓型曲線的宏程序編輯加工

2.1 橢圓長軸不與工件軸線重合

如圖1所示零件，材料為硬鋁，φ40毛坯鍛件棒料。在此僅對橢圓曲線用宏程序進行編程討論，過程如下：

（1）根據橢圓曲線的函數方程： （X值為半徑值）。

則（X值為直徑值）。

編程時，必須考慮橢圓中心與編程原點不一致的問題，即所有按上述公式計算出的擬合點坐標都應該加上相應的X和Z偏差值。[1]由圖1可知，橢圓中心的坐標值為（X10.0，Z-20.0），從而可得：。

因為是凸圓弧，故取。

（2）定義變量：

#111——橢圓的長軸半徑;

#112——橢圓短軸半徑;

#113——Z向循環變量;

#115——X坐標變量。

（3）變量運算思路。采用小段直線擬合，以Z向長度0.1mm為一個步距來分段，把Z坐標當為自變量，[2]由上述公式即可計算出所有擬合點的坐標，通過修改步長值的大小可改變曲線加工精度與表面粗糙度。

（4）參考程序：

圖1零件橢圓曲線部分的參考宏程序如下：

%

O0001

N10 #111=20

N20 #112=10

N30#113=20

N40 IF[#113LT0]GOTO100

N50#114=SQRT[#111*#111-#113*#113]

N60 #115=#112*#114/#111

N70 G01X[10+2*#115+#150]Z[#113]

N80 #113=#113-0.1

N90 GOTO40

N100 G00U20.0Z5.0

N110 M99

%

2.2 橢圓的長半軸與工件軸線重合

參考程序：

%

O0002

N10 G98M03S1000T0404F200.0

N20G00X45.0Z2.0

N30 #150=4.0

N40 IF[#150LT1]GOTO80

N50 M98 P0002

N60 #150=#150-3.0

N70 GOTO40

N80G00X45.0Z2.0

N90S1450F100.0

N100 #150=0.0

N110 M98P0002

N120 G00X150.0Z55.0

N130 M05

N140 M30

%

%

O0003

N10 #111=20.0

N20#112=10.0

N30#113=20.0

N40 IF[#113LT0]GOTO100

N50#114=SQRT[#111*#111-#113*#113]

N60 #115=#112*#114/#111

N70 G01X[2*#115+#150]Z[#113]

N80 #113=#113-0.1

N90 GOTO40

N100 G00U20.0Z20.0

N110 M99

%

3 主要結論

通過以上討論分析可知，宏程序能用變量編程，程序精煉，通用性強等特點，在解決非圓曲線編程問題上優勢突出，可以用于解決實際生產中特殊曲面編程問題，對提高生產效率有重大意義。

參考文獻：

[1]韓加好.數控編程與操作技術[M].北京：冶金工業出版社，2008.

[2]王洪亮.數控車床宏程序編程應用實例[J].科技資訊，2007（04）.