数控车床宏程序编程模板在数控大赛中的应用..doc

数控车削加工中公式曲线宏程序编程模板在数控大赛中的应用 武汉市第二轻工业学校 禹诚 武汉华中数控股份有限公司 肖明 应用宏程序变量编程，对可以用函数公式描叙的工件轮廓或曲面进行数控加工，是现代数控系统一个重要的新功能和新方法，也是第二届全国数控技能大赛实操考试主要考核点之一。但是，在一些地方的数控技能大赛中，数控宏程序编程的普及和应用还有待进一步提高。例如：用数控车床加工公式曲线轮廓时，常需要使用宏程序，而很多数学和高级语言基础较差的学生往往很难掌握好。 在2006年第二届湖北省“华中数控杯”数控大赛，成绩优异，共有5名选手入选湖北省参加全国决赛代表队，位居全省第一第二届全国数控技能大赛闭幕式暨颁奖仪式，其中含有三次开方函数在宏程序中不方便表达。 4）为了表达方便，在这里将和X坐标相关的变量设为#1、#11、#12等，将和Z坐标相关的变量设为#2、#21、#22等。实际中变量的定义完全可根据个人习惯进行定义。 2、如何确定自变量的起止点的坐标值 该坐标值是相对于公式曲线自身坐标系的坐标值。其中起点坐标为自变量的初始值，终点坐标为自变量的终止值。 如图1所示，选定椭圆线段的Z坐标为自变量#2，起点S的Z坐标为Z1=8，终点T的Z坐标为Z2=-8。则自变量#2的初始值为8，终止值为-8。 如图2所示，选定抛物线段的Z坐标为自变量#2，起点S的Z坐标为Z1=15.626，终点T的Z坐标为Z2=1.6。则#2的初始值为15.626，终止值为1.6。 图1 含椭圆曲线的零件图 图2 含抛物线的零件图 如图3所示，选定三次曲线的X坐标为自变量#1，起点S的X坐标为X1=28.171-12=16.171，终点T的X标为X2==7.368。则#1的初始值为16.171，终止值为7.368。 3、如何进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式 如图1，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那么X用Z表示为： 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式： 如图2，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那么X用Z表示为： 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式： 如图3，X坐标为自变量#1，因Z坐标为因变量#2，那么Z用X表示为： Z=0.005*X*X*X 分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#2相对于自变量#1的宏表达式： #2=0.005*#1*#1*#1 4、如何确定公式曲线自身坐标系原点对编程原点的偏移量（含正负号） 该偏移量是相对于工件坐标系而言的。 如图1所示，椭圆线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量ΔX=15，Z轴偏移量△Z=-30 如图2所示，抛物线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量ΔX=20，Z轴偏移量△Z=-25.626 图3 含三次曲线的零件图 如图3所示，三次曲线段自身原点相对于编程原点的X轴偏移量ΔX=28.171，Z轴偏移量△Z=-39.144 5、如何判别在计算工件坐标系下的X坐标值（#11）时，宏变量#1的正负号。 1）根据编程使用的工件坐标系,确定编程轮廓为零件的下侧轮廓还是上侧轮廓：当编程使用的是X向下为正的工件坐标系，则编程轮廓为零件的下侧轮廓，当编程使用的是X向上为正的工件坐标系，则编程轮廓为零件的上侧轮廓。 2）以编程轮廓中的公式曲线自身坐标系原点为原点，绘制对应工件坐标系的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＇正方向的称为正轮廓，编程轮廓在X负方向的称为负轮廓； 3）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（#11）时宏变量#1的前面应冠以正号，反之为负。 如图1所示，在X向下为正的前置刀架数控车床编程工件坐标系下，编程中使用的是零件的下侧轮廓，其中的公式曲线为负轮廓，所以在计算工件坐标系下的X坐标值#11时宏变量#1的前面应冠以负号。 如图2所示，在X向下为正的前置刀架数控车床编程工件坐标系下，编程中使用的是零件的下侧轮廓，其中的公式曲线为负轮廓，所以在计算工件坐标系下的X坐标值#11时宏变量#1的前面应冠以负号。 如图3所示，在X向下为正的前置刀架数控车床编程工件坐标系下，编程中使用的是零件的上侧轮廓，其中的公式曲线为负轮廓，