数控机床宏程序例题

由浅入深宏程序10-车床旋转正弦函数宏程序

正弦函数曲线旋转宏程序

坐标点旋转1

s = x cos(b) – y sin(b)

t = x sin(b) + y cos(b)

根据下图，原来的点（#1，#2），旋转后的点（#4，#5），则公式：

#4=#1*COS[b]- #2*SIN[b]

#5=#1*SIN[b]+ #2*COS[b]

公式中角度b，逆时针为正，顺时针为负。

下图中正弦曲线如果以其左边的端点为参考原点，则此条正弦曲线顺时针旋转了16度，即b=-16

正弦函数旋转图纸1

此正弦曲线周期为24，对应直角坐标系的360

对应关系【0,360】 y=sin（x）

【0,24】 y=sin(360*x/24)

可理解为：

360/24是单位数值对应的角度

360*x/24是当变量在【0,24】范围取值为x时对应的角度

sin(360*x/24)是当角度为360*x/24时的正弦函数值

旋转正弦函数曲线粗精加工程序如下：

T0101

M3S800

G0X52Z5

#6=26 工件毛坯假设为50mm，#6为每层切削时向+X的偏移量。N5 G0X[#6+]

0F

#1=48

N10 #2=sin【360*#1/24】

#4=#1*COS[-16]- #2*SIN[-16] 旋转30度之后对应的坐标值#5=#1*SIN[-16]+ #2*COS[-16]

#7=#4-【】坐标平移后的坐标。

#8=45+2*#5+#6

G1X[#8]Z[#7] 沿小段直线插补加工

#1=# 递减，此值越小，工件表面越光滑。

IF [#1 GE 0] GOTO 10 条件判断是否到达终点。

Z-50

G1X52 直线插补切到工件外圆之外

G0Z5

#6=#6-2

IF [#6 GE 0] GOTO 5

G0X150Z150

M5

M30

镂空立方体宏程序范例

镂空立方体图纸及宏程序范例

此零件六个面加工内容相同，在加工时，调面装夹时要注意考虑夹紧力。

对于每个面的加工，可以用一个宏程序进行编制。宏程序编程时，即有深度方向的变化，也有半径的变化，是一种典型的宏程序。可以先用自己的思路编制一下，图后附有参考程序。

图片1

图片2

G64G40G90G54G0X0Y0Z100

G0Z5

#1= (分四层切削，共11mm深)

#2=25 （第一层，最大一个沉孔直径为25mm，其次为20、15、10）

N10 G1Z[#1]F30

G1G41X[#2]D01F200

G3 I[-#2]R[#2]

G1G40X0

#1=#

#2=#2-5

IF [#1 GE -11] GOTO 10

G0Z100

M5

M30

点评：程序中有两个变量，但只用一个循环就可以了。因为两个方向的变化都分别是等值递减的，所以把其中一个直接放到另一个循环里做好递减就可以了。

车削“斜椭圆”的宏程序

本文分析了斜椭圆的数控车床加工问题，通过旋转转换方程确定了斜椭圆的参数方程，编制出(包含宏程序的)实际加工程序。

随着数控技术不断进步，数控车床加工中各种复杂型面也日渐增多，如椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线和双曲线等各种非圆曲面。对于上述各种复杂成形面，利用CAM软件进行自动编程相对简单，但由于种种原因，在绝大数情况下数控车床主要还是依靠手工编程。目前在数控车床上加工正椭圆已不是难事，一些学者进行过这方面的研究并发表了相关论文。但对斜椭圆零件的加工方面研究较少，主要原因为：①机床数控系统本身既不存在加工椭圆等非圆曲线的G指令，更没有类似数控铣床用G6 8这样的旋转指令，使编程难度大大增加;②加工中变量的参数直接影响着加工的效率以及质量，很容易产生过切报警，即使程序正确无误，实际加工时参数调整也非常困难，直接影响加工能否顺利进行，以及加工精度能否保证。

对于如图1所示的斜椭圆零件，笔者在配置华中世纪星车床数控系统(HNC-21/22T)的数控车床上加工成形，加工出的零件如图2所示。

1.相关数学计算

已知：椭圆方程：a2b2(见图1)，椭圆上任一点A 点坐标(Z,X):(acosα ,bsinα )，则：。若椭圆绕圆心旋转θ (见图3)，则根据旋转公式，求出A 点在工件坐标系(Z0X 坐标系)中的坐标为：

A点：Z：acosαcosθ-bsinαsinθ;

X ：acosα sinθ +bsinα cosθ。

注意：椭圆顺时针旋转时，公式中的θ 角取负值;逆时针旋转时，θ 角取正值。

2.程序格式

(1)如图3和图4所示，编程原点为右端面与轴线的交点。

(2)程序为HNC—21T系统格式。

%1234 (程序名) M3S600T0101

G42G00X Z (快速点定位)

#12=起始角(α)(椭圆轮廓起始点的参数角)

WHILE[#12]LE终点角 (若为凹椭圆轮廓，则应为WHILE[#12]GE负终点角)

#13=a*COS[#12*PI/180]*COS[θ]- b*SIN[#12*PI/180]*SIN[θ] (椭圆上任一点 Z坐标值)

#14=a*COS[#12*PI/180]*SIN[θ]+b* SIN[#12*PI/180]*COS[θ] (椭圆上任一点 X坐标值)

G01 X[2*#14+U]Z[#13+W]F60 (直线插补椭圆，U、W为椭圆圆心在编程坐标系下的坐标，即椭圆平移后需要进行坐标转换，请注意平移方向，以便确定U、W 的正负)。

#12=#12+ (若为凹椭圆轮廓，则应为#12=#

G40G00X100Z100M05

M30

3.编程实例

实例如图1所示。

(1)计算起始参数角

根据公式：

可以得到：起始参数角=º。

(2)计算终点参数角

根据公式：，得到：终点参数角=97º。

(3)参考程序如下(HNC-21T数控系统)。

使用数控车床切削零件图如图1所示，毛坯材料为45钢，直径50mm，长度为65mm，椭圆的长半轴和短轴分别为25mm和15mm，旋转角度20º(1号刀为粗车35º尖刀，2号刀为精车35º尖刀，3号刀为切断刀)。

%2

M3S600T0101

G42G00X55Z2

G71 U2 P1 Q2

F120

G0X100Z100

M3S1500T0202