利用宏程序编制长方台倒圆角程序

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机 电技 术
２ ０ １ ３ 年４ 月
利用宏程序编制长方 台倒 圆角程序
胡翔 云 胡 莹
（ １ ． 湖 北 职业 技术 学 院 ，湖 北 孝 感 ４ ３ ２ ０ ０ ０ ；２ ． 湖 北 省 孝 感 高 级 中 学２ ０ １ １ ０ ７ 班， 湖 北 孝感 ４ ３ ２ ０ ０ ０ ）
图 １ 长方台倒圆角零件 图及其 分析
程 序 的编制要 根据 加工走 刀路 线确 定 。凸台 上Ｒ ５倒 圆角 曲面为 不能展 开成平 面 的空 间 曲面 ，
３ 宏 程 序 编 制
采用 Ｈ ＮＣ 一 ２ １ Ｍ 数控 系统进 行编程 。
％０ ０ ０１
采用 手工 编程 时 ，可 以利用 宏程序 编 程功 能 ，在 二轴 半立 式铣床 上 采用 球头 铣刀完 成 加工 。其 基
胡 翔 云 等 ： 利 用 宏程 序编 制 长 方 台 倒 圆 角程 序
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Ｎ７ ０ Ｇ０ １ Ｚ ［ ２ ５ ＋ ［ 拌 ０ ＋ ≠ ｝ １ ］ Ｓ Ｉ Ｎ［ ＃ ２ Ｐ Ｉ ／ １ ８ ０ ］ ］
可用 于类 似 零件 的加 工 。如 当倒 角 圆半径 和球 刀 半径 发生 改变 时 ， 只 需改变 ０ ＝ ５ 、 ≠ ｝ ｌ ＝ ４的值 即可 ，
位 ：度 Ｎ６ ０ ＷＨ Ｉ Ｌ Ｅ≠ ｝ ２ ＧＴ ９ ０ ；进 行循环
具 的半径 补偿 功 能 ，让 刀具 实 际切 削点在 此高 度
作 者 简介 ：胡 翔￣（ １ ９ ６ ６ －） ， 男，高级 工程 师 、副教授 ，硕 士 ，主要研 究方 向 ：数控 技术 。
第 ２期
中图分类号：Ｔ Ｇ６ ５ ９ 文献标识码：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ２ ． ４ ８ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ０ ７ ２ ． ０ ２
现 代机 械制 造 中 ，经 常碰 到在 长方 体上 倒 圆 角 的加 工特 征（ 如图 １ （ ａ ） 所示） 。 工厂通 常 的做 法 是 采用成 形铣 刀切 削 ， 当倒 圆角 的半径 发生变 化 时 ，
Ｆ１ ０ ０ ；计 算 ｚ轴 高度
Ｎ８ ０
而 不 需要 改变程 序 的其他 部 分 。当长 方 台尺寸 发 生变 化 时 ， 只需更 改 Ｎ９ ０ ￣Ｎ ２ ２ ０程序 段 中的坐 标 值 即可 。如 要编 制适 用 于任 意尺 寸 的长方 台倒 圆 角程 序 ，则可 将程 序 中的所 有尺 寸参数 化ｆ 将具 体 尺 寸改为 宏变 量表 达） ，编 程也 不 困难 。倒 角 圆曲 面 的加 工精度 取 决于 角步距 的值 （ 角 步距越 小 ，加 工精 度越 高 ，但程 序运 行越 慢） 。
＃ １ ０ １ ＝Ａ Ｂ Ｓ ［ ［ ＃ １ ＋≠ ｝ ０ ］ Ｃ Ｏ Ｓ ［ ＃ ２ Ｐ Ｉ ／ １ ８ ０ ］ ］ 一 ０ （ ２ ）
Ｚ ＝２５十［ ＃１ 十抖０ ］ ×ＳＩ Ｎ［ ＃２ ＰＩ ／ｔ ８０ ］
（ ａ ）零件 图
（ ｂ ）倒 圆角分 析 图
式 中 ，＃ １ ０ １为数控 系统专 门用 于存放 刀偏值 的宏 变量，Ａ Ｂ Ｓ表 示取绝 对值 。
２ 建 立数 学模 型
．， ． 在 宏程序 中，是 用≠ ｝ ０ 、≠ ｝ ｌ 、＃ ２ …等来表 示变
控 系 统 的 宏 程 序 功 能 ， 编 程 倒 圆 角 宏 程 序 ， 可 以 实 现 用 普 通 球 刀 对 任 意 半 径 的 倒 圆 角 进 行 加
丁［ １ 】
上 向 ５圆弧逼 近 ，然后 刀具 又在 ＸＹ平面 内走 一 上 部 ，并 完成 最上部 一 圈的加工 ［ 。
圈 ……依 此类推 ，直 到刀具 提刀 到 ｌ ／ ４ 圆弧 的最
画 国
需要更换成形铣刀。并且成形铣刀长时间加工中
容 易磨 损 ，工人 不得 不重 新对 成形 刀进 行刃 磨 ， 且 刃磨 的形 状精 度 不易控 制 ，费 时费 力 。利 用数
ｌ编程 进行 说 明。
ｆ Ｊ ￣
２ （ 与 轴 正方 向的夹角） ， 刀 心离 ＸＹ平面 的编程
图中 ：
＃ １ ０ ｌ ＝ ＡＢＳ［ Ｅ ＃０ ＋＃１ ］ ［口Ｓ［ 村己 ＰＩ ／１ ８０ ］ ］ 一件０
２ ２ － ， 表示 乘积（ 下 同） 。 刀心离编 程轨 迹 的偏移量 为 ：
分为 局 部变 量 、全局 变 量和 系 统变量 ，这 里 只
画 出 ，如 图 １ （ ｂ ） 所示 ，设 倒 圆角半径 为≠ ｝ ０ ，球 头
， 竺 量 称 为 宏 变 量 。 数 控 系 譬 的 宏 变 量
＃ １ 刀具 切 削倒 圆角 曲面 时 的步距 角 为
，
用 到局部 变量 。为 了讨 论方 便 ，将 倒 角 圆弧 单独
本编 程思 路是 ：在 平 面 ，以 ３ ０ ｍｍｘ ４ ０ １ １ １ １ １ １ 的 正方 形ｆ 倒 圆角 Ｒ ６ ） 作 为编程 轨迹 ，在 Ｘ Ｚ 平面 ， 刀 具 先 下刀 到 倒 圆 曲面 的底 部平 面 （ ｚ 轴 高 度 为 ３ ０ — ５ ＝ ２ ５ Ｉ ｎ ｌ Ｔ ｌ 的平面） ， 完 成一 圈 ＸＹ 平 面 内轮廓 的 加工 ，然 后刀 具沿 ｚ向提 刀一 小段距 离 ，利用 刀
Ｎ１ ０ Ｇ５ ４ Ｇ０ ０ ｘ一 ４ ０ Ｙ － ３ ０ Ｚ ２ ５ ；初始 位置 Ｎ２ ０ Ｍ０ ３ Ｓ １ ０ ０ ０ ；主 轴正转 Ｎ３ ０≠ ≠ ０ ＝ ５ ；定义 倒 圆角半径
Ｎ４ ０≠ ｝ ｌ ＝ ４ ；定义 球刀 半径
Ｎ５ ０≠ ｝ ２ ＝ １ ８ ０ ；给 加 工时 的步距角 赋初值 ，单
摘 要 ：利 用 宏 程序 ，编 制 长 方 台 倒 圆角 数 控 铣 削程 序 ，可 用 球 刀 代 替 成 形 刀 加 工 倒 圆角 空 间 曲面 。避 免 用 成 形 刀
加工这类特征时 ，需要准备多把成形刀 ，以及刃磨成形刀时，形状精度 不易控制 的弊病 。
关 键 词 ： 宏程 序 ；倒 圆角 ；宏 变 量