./由淺入深宏程序10-車床旋轉正弦函數宏程序正弦函數曲線旋轉宏程序坐標點旋轉1s=xcos<b>–ysin<b>

t=xsin<b>+ycos<b>

根據下圖,原來的點〔#1,#2,旋轉后的點〔#4,#5,則公式：#4=#1*COS[b]-#2*SIN[b]#5=#1*SIN[b]+#2*COS[b]公式中角度b,逆時針為正,順時針為負。下圖中正弦曲線如果以其左邊的端點為參考原點,則此條正弦曲線順時針旋轉了16度,即b=-16

正弦函數旋轉圖紙1

此正弦曲線周期為24,對應直角坐標系的360對應關系[0,360]

y=sin〔x[0,24]

y=sin<360*x/24>

可理解為：360/24是單位數值對應的角度360*x/24是當變量在[0,24]圍取值為x時對應的角度sin<360*x/24>是當角度為360*x/24時的正弦函數值旋轉正弦函數曲線粗精加工程序如下：T0101M3S800G0X52Z5#6=26

工件毛坯假設為50mm,#6為每層切削時向+X的偏移量。N5G0X[#6+18.539]

G1Z0F0.1#1=48N10#2=sin[360*#1/24]#4=#1*COS[-16]-#2*SIN[-16]

旋轉30度之后對應的坐標值#5=#1*SIN[-16]+#2*COS[-16]#7=#4-[50-3.875]坐標平移后的坐標。#8=45+2*#5+#6G1X[#8]Z[#7]F0.1

沿小段直線插補加工#1=#1-0.5

遞減0.5,此值越小,工件表面越光滑。IF[#1GE0]GOTO10條件判斷是否到達終點。Z-50G1X52

直線插補切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-2IF[#6GE0]GOTO5G0X150Z150M5M30鏤空立方體宏程序例鏤空立方體圖紙及宏程序例此零件六個面加工容相同,在加工時,調面裝夾時要注意考慮夾緊力。對于每個面的加工,可以用一個宏程序進行編制。宏程序編程時,即有深度方向的變化,也有半徑的變化,是一種典型的宏程序。可以先用自己的思路編制一下,圖后附有參考程序。

圖片1

圖片2G64G40GG0Z5#1=-2.75<分四層切削,共11mm深>#2=25

〔第一層,最大一個沉孔直徑為25mm,其次為20、15、10N10G1Z[#1]F30G1G41X[#2]D01F200G3I[-#2]R[#2]G1G40X0#1=#1-2.75#2=#2-5IF[#1GE-11]GOTO10G0Z100M5M30點評：程序中有兩個變量,但只用一個循環就可以了。因為兩個方向的變化都分別是等值遞減的,所以把其中一個直接放到另一個循環里做好遞減就可以了。車削"斜橢圓"的宏程序本文分析了斜橢圓的數控車床加工問題,通過旋轉轉換方程確定了斜橢圓的參數方程,編制出<包含宏程序的>實際加工程序。隨著數控技術不斷進步,數控車床加工中各種復雜型面也日漸增多,如橢圓、拋物線、正弦曲線、余弦曲線和雙曲線等各種非圓曲面。對于上述各種復雜成形面,利用CAM軟件進行自動編程相對簡單,但由于種種原因,在絕大數情況下數控車床主要還是依靠手工編程。目前在數控車床上加工正橢圓已不是難事,一些學者進行過這方面的研究并發表了相關論文。但對斜橢圓零件的加工方面研究較少,主要原因為：①機床數控系統本身既不存在加工橢圓等非圓曲線的G指令,更沒有類似數控銑床用G68這樣的旋轉指令,使編程難度大大增加;②加工中變量的參數直接影響著加工的效率以及質量,很容易產生過切報警,即使程序正確無誤,實際加工時參數調整也非常困難,直接影響加工能否順利進行,以及加工精度能否保證。對于如圖1所示的斜橢圓零件,筆者在配置華中世紀星車床數控系統<HNC-21/22T>的數控車床上加工成形,加工出的零件如圖2所示。1.相關數學計算已知：橢圓方程：a2b2<見圖1>,橢圓上任一點A點坐標<Z,X>:<acosα,bsinα>,則：。若橢圓繞圓心旋轉θ<見圖3>,則根據旋轉公式,求出A點在工件坐標系<Z0X坐標系>中的坐標為：A點：Z：acosαcosθ-bsinαsinθ;X：acosαsinθ+bsinαcosθ。注意：橢圓順時針旋轉時,公式中的θ角取負值;逆時針旋轉時,θ角取正值。2.程序格式<1>如圖3和圖4所示,編程原點為右端面與軸線的交點。<2>程序為HNC—21T系統格式。%1234<程序名>M3S600T0101G42G00XZ<快速點定位>#12=起始角<α><橢圓輪廓起始點的參數角>WHILE[#12]LE終點角<若為凹橢圓輪廓,則應為WHILE[#12]GE負終點角>#13=a*COS[#12*PI/180]*COS[θ]-b*SIN[#12*PI/180]*SIN[θ]<橢圓上任一點Z坐標值>#14=a*COS[#12*PI/180]*SIN[θ]+b*SIN[#12*PI/180]*COS[θ]<橢圓上任一點X坐標值>G01X[2*#14+U]Z[#13+W]F60<直線插補橢圓,U、W為橢圓圓心在編程坐標系下的坐標,即橢圓平移后需要進行坐標轉換,請注意平移方向,以便確定U、W的正負>。#12=#12+0.5<若為凹橢圓輪廓,則應為#12=#12-0.5>G40G00X100Z100M05M303.編程實例實例如圖1所示。<1>計算起始參數角根據公式：可以得到：起始參數角=21.4o。<2>計算終點參數角根據公式：,得到：終點參數角=97o。<3>參考程序如下<HNC-21T數控系統>。使用數控車床切削零件圖如圖1所示,毛坯材料為45鋼,直徑50mm,長度為65mm,橢圓的長半軸和短軸分別為25mm和15mm,旋轉角度20o<1號刀為粗車35o尖刀,2號刀為精車35o尖刀,3號刀為切斷刀>。%2M3S600T0101G42G00X55Z2G71U2R0.5P1Q2X0.5Z0.01F120G0X100Z100M3S1500T0202G0X55Z2N1G0X26.209G01Z0F60#12=21.4WHILE[#12]LE97#13=25*COS[#12*PI/180]*COS[20]-15*SIN[#12*PI/180]*SIN[20]#14=25*COS[#12*PI/180]*SIN[20]+15*SIN[#12*PI/180]*COS[20]G01X[2*#14]Z[#13-20]F60#12=#12+0.5ENDWG02X35.022Z-35R5G1X48C1Z-44X44Z-46Z-50N2X50G00X100Z100M5M0M3S700T0303G00X50Z-45G01X1F40G00X50X100Z100M304.程序中變量的確定與注意事項旋轉橢圓程序變量的賦值是一個重要環節,因為宏程序是利用許多段微小的直線來逼近輪廓的,取值大,輪廓表面的逼近誤差也大。在加工中,變量的賦值可以按粗車和精車來取值。粗加工程序變量的取值應根據預留加工余量的大小來確定,在保證加工不過切的前提下,我們可以選擇較大的程序變量,但是也不能過大,變量過大會使精加工余量不均勻或形成過切;精加工時我們主要是保證工件的質量,為使工件的幾何形狀達到要求,需要減少擬合的誤差,因此我們應該選擇一個較小的程序變量。5.結語通過實際加工生產,上述措施能很好地解決加工中程序編制,保證工件的形狀幾何精度,解決加工出現的各種問題,減少加工時間,提高加工效率。利用宏程序編制數控車床斜橢圓程序編程計算題：請利用宏程序或子程序編制粗、精加工程序答案：提示：如果采用三角函數計算橢圓起點和終點,會造成一定的計算誤差。所以應該采用坐標系的平移和角度變換進行計算。已知AB=20AOB=30求出AOB=AB/AOAO=40所以橢圓長軸為40短軸為30在xoy坐標系編程計算題：請利用宏程序或子程序編制粗、精加工程序答案：提示：如果采用三角函數計算橢圓起點和終點,會造成一定的計算誤差。所以應該采用坐標系的平移和角度變換進行計算。已知AB=20

∠AOB=30求出

∠AOB=AB/AO

AO=40所以橢圓長軸為40短軸為30在xoy坐標系中求出起點與終點起點x=37.7y=10在XOY坐標系求橢圓起點：X=xCOS30+ySIN30X=37.7*COS30+10*SIN30X=37.649將x=-10y=28.55代入公式求出橢圓終點：X=xCOS30+ySIN30X=5.6125將計算出的起點和終點值帶入公式X=A*COSα求出起點和終點的角度值：起點：37.649=40COSαCOSα=0.941225

∠α=-19.741終點：5.6125=40*COSαCOSα=0.1403125

∠α=81.93參考加工程序為：〔西門子802DG40G64T1D1M3S1200G0X100Z2R1=10N1

G1X=R1+60

Z0Z-12.3R2=-19.741N2R3=40*COS〈R2〉R4=30*SIN〈R2〉R5=R3*COS〈30〉-R4*SIN〈30〉R6=R3*SIN〈30〉-R4*COS〈30〉G1X=R1+40+2*R6

Z=R5-50R2=R2+1IFR2〈=81.93GOTOBN2G1X=R1+97.1

Z=-60Z-110G0X150Z2R1=R1-2IFR1〉=0GOTOBN1G0X100Z150M5M2車床橢圓宏程序粗精加工宏程序橢圓宏程序,最經典,最需要掌握的,也是比較基本的一種車床宏程序

圖片1G99G40G21

M03S700

G0X42Z5

<開始粗加工,從外分層向里切>

#2=18

設置分層初始值

N10#1=30*SQRT[1-#2*#2/20*20]

計算橢圓上對應#2=18的#1值

#3=2*#2

計算X軸坐標值

#4=#1-30+0.1

計算Z軸坐標值,0.1為給精加工留的余量

G0X[#3]

刀具快速移動至切削直徑

G1Z[#4]F0.2

第一層走刀

G1U2

利用增量坐標從切削直徑向外退離工件1mm

G0Z5

快速退刀至Z5,為下次進刀做準備

#2=#2-2

變量遞減2mm,作為下次切削直徑

IF#2GE0GOTO10

終點判斷,是否到達0,等于0時也會切削,之后-2時會跳出循環,執行下一段

〔精加工,從工件坐標系遠點開始切削橢圓,用小直線段模擬橢圓進行加工

M03S1500

G0X0

G1Z0F0.1

#2=0

初始值與粗加工不同

N20#1=30*SQRT[1-#2*#2/20*20]

#3=2*#2

#4=#1

G01X[#3]Z[#4]F0.1

#2=#2+0.5

這里0.5決定了劃分的小段直線大小,值越小加工出來的橢圓面越光滑

IF#2LE20GOTO20

G0X100Z100

M車床任意位置橢圓宏程序的編制不在軸線上的橢圓宏程序編制也沒有什么特殊的,只是改下偏置的數值罷了。橢圓的參數方程為：X=a*COSY=b*SIN可改寫為：#1=30*cos[#3]#3為參數方程對應的中角度#2=20*sin[#3]圖中橢圓長半軸30mm,短半軸20mm,橢圓中心位置如圖所示,不在軸線上,橢圓的參數方程為：X=a*COSθ

Y=b*SINθ可改寫為：#1=30*cos[#3]#3為參數方程對應的中角度#2=20*sin[#3]圖中橢圓長半軸30mm,短半軸20mm,橢圓中心位置如圖所示,不在軸線上,因此在計算編程所用的坐標值時,X方向要再加上40,Z方向要減去30+10=30相應程序如下：T0101M3S800G0X82Z5#6=36N5G0X[#6+40]G1Z-10F0.1#3=0N10#1=30*COS[#3]#2=20*SIN[#3]#4=2*#2+#6+40計算出的為半徑值,需轉化為直徑值才能與直徑編程對應。#5=#1G1X[#4]Z[#5]F0.1

沿小段直線插補加工#1=#1+3

遞減3度,此值越小,工件表面越光滑。IF[#1LE90]GOTO10條件判斷是否到達終點。G1X82

直線插補切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-4IF[#6GE0]GOTO5G0X150Z150M5M30宏程序編制-左右交替切削梯形螺紋數控車加工梯形螺紋,用宏程序左右車削編程加工

用成型刀加工,刀寬1mm,螺紋槽槽底寬度1.6mm,螺距為6mm,尺寸如圖所示：

圖片1

圖片2每次切深0.2mm,左右交替切削,編程如下：

T1D1

M3S800

G0X62Z10

R1=0.6

左右交替切削的距離

R2=0.2

每次切深0.2mmR4=10

Z軸初始值

KK:R3=60-2*R2

每次走刀的加工直徑

R4=R4+R1

每次走刀的起點Z坐標

G0X=R3Z=R4

定位的起