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宏程序功能介紹與數(shù)控曲線車削的編程實(shí)例分析
閱讀：168 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12在數(shù)控車床上加工曲線的零件是企業(yè)生產(chǎn)及數(shù)控大賽經(jīng)常涉及到的 這些曲線包括了橢圓 雙曲線 拋物線和正弦曲線等 當(dāng)采用不具備非圓曲線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工非圓曲線輪廓的零件時(shí) 在加工程序的編制過程中 常需要用若干直線或圓弧擬合非圓曲線 加工出近似輪廓形 其近似程度取決于擬合誤差的大小 數(shù)值計(jì)算和編程的復(fù)雜程度取決于逼近線段的形式 數(shù)量和逼近方式 如何避免數(shù)控程序的重復(fù)冗長 使數(shù)控機(jī)床更好的發(fā)揮效益 設(shè)計(jì)利用宏程序并將其模塊化是有效途徑之一
編程時(shí)需要采用數(shù)控系統(tǒng)自帶的一種編程方法 FANUC 系統(tǒng)采用宏程序編程 下面主要介紹 FANUC 0i-Mate 系統(tǒng)中的宏程序
1 宏程序
數(shù)控程序中含有變量的程序稱為宏程序 宏程序可以讓用戶利用數(shù)控系統(tǒng)提供的變量 數(shù)學(xué)運(yùn)算 邏輯判斷和程序循環(huán)等功能 來實(shí)現(xiàn)一些特殊的用法 從而使得編制同樣的加工程序更加簡便
1.1 變量
普通加工程序直接用數(shù)值 G 代碼和移動間隔 例如 GO1 和 X100.0 運(yùn)用用戶宏程序時(shí) 數(shù)值能夠直接或用變量當(dāng)用變量時(shí) 變量值可用程序或用 MDI 面板上的操作改動 如 #1 #2 100 或 G01 X#1 F300
1 變量的表示及類型
一般編程辦法允許對變量命名 但用戶宏程序不行 變量用變量符號 # 和后邊的變量號 例如 #1 #10 等 表達(dá)式能夠用于變量號
2 變量的運(yùn)算變量常用算術(shù) 邏輯運(yùn)算和運(yùn)算符 如表 1 2所示
運(yùn)算符右邊的表達(dá)式可包含常量 或由函數(shù)或運(yùn)算符組成的變量 表達(dá)式中的變量 #j 和 #k 可以用常數(shù)賦值 左邊的變量也可以用表達(dá)式賦值 函數(shù)正弦 余弦 正切 反正弦 反余弦和反正切的角度單位是度( ) 括號多可以嵌套使用 5 級 包括函數(shù)內(nèi)部使用的括號
1.2 功能語句
1 無條件轉(zhuǎn)移 GOTO 語句轉(zhuǎn)移到有順序號 n 的程序段格式為 GOTO n 其中 n 表示程序段號
例 GOTO1 表示轉(zhuǎn)移到第一程序段
再如 GOTO#10 表示轉(zhuǎn)移到變量 #10 決定的程序段
2 條件轉(zhuǎn)移 IF 語句在 IF 后一條件 當(dāng)條件滿足時(shí)轉(zhuǎn)移到順序號為 n 的程序段 不滿足則執(zhí)行下一程序段
格式為 IF[表達(dá)式]GOTO n
3 循環(huán) WHILE 語句在 WHILE 后一條件表達(dá)式 當(dāng)條件滿足時(shí) 執(zhí)行 DO 到END 之間的程序(然后返回到 WHILE 重新判斷條件) 不滿足則執(zhí)行 END 后的下一程序段
格式為 WHILE[條件式]DO m (m=1 2 3 循環(huán)執(zhí)行范圍的識別號 ) END m 其中m 只能是 1 2 和 3 否則系統(tǒng)報(bào)警 DO END 循環(huán)能夠按需要使用多次 即循環(huán)嵌套
2.編程實(shí)例分析
2.1典型零件1
如圖 1 所示零件 該零件編程時(shí)以橢圓右端中心 O 點(diǎn)作為編程原點(diǎn) 由于加工的橢圓極角 為 90 所以可以采用將橢圓極角設(shè)為自變量 當(dāng)橢圓極角從 O 點(diǎn) 0 逐漸增加到 A 點(diǎn) 90 時(shí) 根據(jù)橢圓參數(shù)方程求得橢圓 OA 段上每個點(diǎn)所對應(yīng)的短軸值和長軸值 然后再算出橢圓 OA 段上每個點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中所對應(yīng)的 X 值和 Z 值 從而加工出橢圓 編程中采用條件轉(zhuǎn)移 IF 語句 該橢圓的參數(shù)方程 X=39*COS ,Y=25*SIN 其中 X 表示橢圓長軸值 Y 表示橢圓短軸值 表示橢圓極角
其加工程序?yàn)?/span>
O0001
G98 G21
T0101
M03 S1000
G00 X65 Z5
#1=0 將橢圓極角設(shè)為自變量 賦值為 0
N10#2=25*SIN[#1] 參數(shù)方程中橢圓短軸值
#3=39*COS[#1] 參數(shù)方程中橢圓長軸值
#4=#2*2 橢圓 OA 段上各點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中 X 坐標(biāo)值 *2 為直徑值
#5=#3-39 (橢圓 OA 段上各點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中 Z 坐標(biāo)值)
#3-39=-(
G01 X#4 Z#5 F0.1 加工橢圓
#1=#1+0.1 自變量橢圓極角每次增量為 0.1
IF[#1LE90]GOTO10 如果 #1 小于且等于 90 則返回到 N10 程序段不滿足則執(zhí)行下一程序段
X65
G00 X100 Z100
M05
M30
2.2典型零件2
如圖 2 所示零件 從零件圖給出的尺寸可知橢圓長軸值為
40mm 我們可以將橢圓長軸設(shè)為自變量 數(shù)值由 22mm 逐漸減少
到-22mm 然后根據(jù)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程 求得所對應(yīng)的長軸變化值
后再算出橢圓每個點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中對應(yīng)的 X 值和 Z 值 從而加
工出該零件的橢圓部分 編程中采用循環(huán) WHILE 語句 由該橢
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 X2
/402
+Y2
/232
=1
得 X=40*SQRT[1-Y*Y/529] 其中 X 表示橢圓長軸值 Y 表
示橢圓短軸值
以下是加工圖 4 的外橢圓輪廓的程序
O0002
G98 G21
T0101
M03 S1000
G00 X65 Z5
X46
G01 Z-5 F0.1
G01 Z-5 F0.1
#1=22 (將橢圓短軸設(shè)為自變量 賦值為 22mm)
WHILE[#1GE-22]DO1 (#1 如滿足大于且等于-22 則執(zhí)行 DO 到 END 之間的程序 否則轉(zhuǎn)到 END 后的下一程序段)
#2=40/23*SQRT[529-#1*#1] (由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程推算出橢圓長軸值)
#3=#1*2 (橢圓 AB 段上各點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中 X 坐標(biāo)值 *2 為直徑值)
#4=-[#2+22] (橢圓上各點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中 Z 坐標(biāo)值)
G01 X#3 Z#4 F0.1 (加工橢圓)
#1=#1-0.1 (自變量橢圓短軸每次減量為 0.1mm)
END1 (循環(huán)結(jié)束)
Z-44
X50
G00 Z100
M05
M30
小結(jié)
上述兩個實(shí)例在編程中都使用了宏程序 但是選擇了兩個不同的參數(shù)作為自變量 例 以橢圓極角作為自變量 例 以橢圓長軸作為自變量 這主要由橢圓在工件坐標(biāo)系中的位置及圖樣中給出的尺寸而定 通過兩個實(shí)例可以看出 編寫加工橢圓的宏程序首先要選擇正確的參數(shù)作為自變量 然后依據(jù)自變量和橢圓方程求得橢圓上每個點(diǎn)所對應(yīng)的短軸值和長軸值 再計(jì)算出橢圓上每個點(diǎn)在工件坐標(biāo)中的 值和 值 終加工出橢圓 以上只是零件的精加工程序 粗加工時(shí)由于機(jī)床操作系統(tǒng) 零件的加工性質(zhì)等因素 我們可以采用靈活的粗加工編程方式 如把精加工程序加入到 指令中 或者單獨(dú)編寫粗加工的宏程序 還可以修改刀具中的磨耗值等不同方法來滿足粗加工的要求
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