数控加工宏程序在非圆弧曲线上的应用.pdf

维普资讯 第 22卷 第 9期 甘肃科技 、，0Z．22 No．9 2006年 9月 GansuScienceandTechnology Sep． 2OO6 数控加工宏程序在非圆弧曲线上的应用 代世 明 ，邹雪娟。，孙永 吉。 (1．兰州工业高等专科学校 工程训练中心 甘肃 兰州 730050； 2．中国石油兰州石化公司 甘肃 兰州 730060；3．兰州工业高等专科学校 工程训练中心，甘肃 兰州 730050) 摘 要：介绍数控加工的宏指令，探讨在加工中心上 实现非圆弧 曲线的加工方法 以及其宏程序的编 制等 问题 。 关键词 ：宏指令 ；非 圆弧 曲线 ；编制 中图分类号 ：TG659 随着社会的发展 ，现代产品的更新换代特别频 出高精度的非圆弧零件 。如图 1和图2所示给出了 繁 ，逐步 向小型化、大功率、复杂化 、高精度方向发 直线插补和圆弧插补的过程。 展。在机械制造业中，具有非圆曲线 (椭圆，双曲线， 抛物线 ，一般二次曲线和阿基米德螺旋线等曲线)外 形的零件 ，如继电器触点的铆头，微波 ，波导元件、模 具的型芯 、射罩 、雷达天线、汽车观后镜、汽车车灯等 零件 比较常见也是比较难加工的。传统的靠模加工 法柔性差 ，不能满足这类产品多样化 ，产品更新换代 快 的要求。只有采用柔性好，加工精度高的数控加 工方法，才能满足市场的要求。一般数控机床，只具 有直线插补和圆弧插补 的功能。对 于非圆曲线，只 能用直线段或圆弧段来逼近零件轮廓 ，造成编程误 图 1 直线插补 差 。利用用户宏程序实现非圆曲线的加工方法很好 的解决了这一难题 。 l 直线插补和圆弧插补的分析 由于一般数控机床的编程代码只具有直线插补 和圆弧插补功能，因此对于诸如椭圆、抛物线 、渐开 线 以及螺旋线等这类非圆弧曲线的数控加工大多采 用小段直线或小段 圆弧去逼近轮廓 曲线 ，完成手工 编程。或借助一些 CAD／CAM 软件 ，如 CAXA制 图 2 圆弧插补 造工程师 、Pro／E等，便可比较方便地 自动编程。但 这两种方法都是将非圆弧曲线分割成很短的一段段 2 利用宏程序编制加工非圆弧 曲线 直线或圆弧，并用分段线段来拟合原始衄线，然后计 在一般的数控程序编制 中只能使用常量，一个 算 出每段直线或圆弧的起点坐标、终点坐标或圆弧 程序通常只能描述一个几何形状，缺乏灵活性和适 半径 ，当工件轮廓较长而精度要求越高时，逼近的直 用性。宏程序的主体是 由变量的定义、赋值、运算、 线或圆弧段分得越细，因而计算量大 ，给手工编程 转移、循环、判断以及报警 、计时、运动指令等组成， 带来很多的不便。利用软件编制 的程序 ，加工时沿 并以一定的格式写成的程序。用户宏指令功能是由 这些直线段或圆弧段移动 ，走 的也只是一条近似的 用户根据各有的需要编制 出宏指令 ，并 以子程序形 轨迹 ，同时这种按逼近曲线或近似画法进行编程的 式装入存储器，以便用户随时通过简单 的操作就能 方法从原理上讲就 已经带来了误差 ，因而无法加工