數(shù)控銑削參數(shù)編程管理論文

時(shí)間:2022-06-15 06:12:00

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數(shù)控銑削參數(shù)編程管理論文

摘要數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)備,是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。掌握數(shù)控編程技術(shù)是充分利用好這類裝備關(guān)鍵,也是我們提高數(shù)控銑削工程訓(xùn)練教學(xué)水平的重要標(biāo)志。

關(guān)鍵詞數(shù)控機(jī)床數(shù)控銑削加工數(shù)控編程“R”參數(shù)編程

“數(shù)控銑削技術(shù)訓(xùn)練”是我中心新近開設(shè)的一門理論性較強(qiáng)的工程訓(xùn)練科目。在教學(xué)形式上,它不同于過去傳統(tǒng)的、機(jī)械的“金工實(shí)習(xí)”。其訓(xùn)練目的是:了解當(dāng)今先進(jìn)的機(jī)械制造方法,充分發(fā)揮當(dāng)今大學(xué)生知識(shí)新、反應(yīng)快、創(chuàng)造力強(qiáng)的特點(diǎn),結(jié)合具體的實(shí)踐教學(xué),廣泛培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

由于受客觀條件和教學(xué)時(shí)間的限制,自動(dòng)編程(計(jì)算機(jī)編程)在目前各高校的工程訓(xùn)練中還未被普及,為了了解編程的基本原理及方法,手工編程仍為最常用的基本訓(xùn)練內(nèi)容之一。

對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件,計(jì)算比較簡(jiǎn)單,程序不多,采用手工編程較容易完成,因此在點(diǎn)定位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中,手工編程仍廣泛應(yīng)用。但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件,特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面的零件,用一般的手工編程就有一定的困難,且出錯(cuò)機(jī)率大,有的甚至無法編出程序。而采用“R”參數(shù)編程則可很好地解決這一問題。

非圓曲線輪廓零件的種類很多,但不管是哪一種類型的非圓曲線零件,編程時(shí)所做的數(shù)學(xué)處理是相同的。一是選擇插補(bǔ)方式,即首先應(yīng)決定是采用直線段逼近非圓曲線,還是采用圓弧段逼近非圓曲線;二是插補(bǔ)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。采用直線段逼近零件輪廓曲線,一般數(shù)學(xué)處理較簡(jiǎn)單,但計(jì)算的坐標(biāo)數(shù)據(jù)較多。

等間距法是使一坐標(biāo)的增量相等,然后求出曲線上相應(yīng)的節(jié)點(diǎn),將相鄰節(jié)點(diǎn)連成直線,用這些直線段組成的折線代替原來的輪廓曲線(見圖1)。其特點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單,坐標(biāo)增量的選取可大可小,選得越小則加工精度越高,同時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)增多,相應(yīng)的編程費(fèi)也將增加,而采用“R”參數(shù)編程正好可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。

現(xiàn)今數(shù)控銑床一般都具備“R”參數(shù)編程功能,如西門子802D數(shù)控系統(tǒng),這給手工編寫某些復(fù)雜圖形的程序帶來了方便。如圖2、3所示,當(dāng)要加工一個(gè)周期的正弦線時(shí),通常的方法是采用自動(dòng)編程,若用手工編程,則可用“R”參數(shù)編程較簡(jiǎn)單。曲線上坐標(biāo)點(diǎn)選取的多少,可視加工精度而定。

“R”參數(shù)編程的實(shí)質(zhì),就是用變量“R”編寫出“子程序”,并根據(jù)“R”數(shù)值的條件,

多次調(diào)用“子程序”,以簡(jiǎn)化編程。如:用變量R1表示上圖中從0到2л各點(diǎn)弧度值;用[X=100*R1/2л,Y=25*SIN(R1)]表示一個(gè)子程序,若要在正弦線上選取1000個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),只可將子程序調(diào)用1000次即可。

合理的選用“R”參數(shù)編程,可以提高某些零件的加工精度(多選節(jié)點(diǎn))和編程效率,它也是手工編制復(fù)雜零件程序的主要方法之一,在不具備計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的情況下一般常采用這種辦法。

編程舉例:(西門子802D系統(tǒng))

試用“R”參數(shù)編程的方法編制整圓的程序(如圖4)。

分析:若不用圓弧插補(bǔ),可將圓均分成360份,再用直線插補(bǔ)連接。變量R1=50表示半徑,R2=360表示共分了360份,R3=1表示間隔1份,R4=0表示初始角度。

程序如下:

O0001

N10G54G42G90G00X50Y0Z100

N20G01F20S600M03Z-10

N30R1=50R2=360R3=1R4=0

N40AA:X=R1*COS(R4)Y=R1*SIN(R4)

50R4=R4+1R2=R2-R3

N60IFR2>=0GOTOBAA

N70G00Z50

N80G40M2

注解:程序中,N30程序段為條件設(shè)定;N40程序段即為程序名為AA的子程序;N50中R4、R3是參數(shù)變量,每調(diào)用一次,R4將增加1度,R2減少1份;N60中IF為有條件的,GOTOB表示向前跳轉(zhuǎn),就是只有當(dāng)R2大于等于零時(shí)才向前跳轉(zhuǎn)到子程序AA處。

以上程序可以看出,用“R”參數(shù)編程,不管選取的節(jié)點(diǎn)是多少,其程序段不會(huì)增加,這就是“R”參數(shù)編程的主要特點(diǎn)。

“R”參數(shù)編程千變?nèi)f化,掌握它的關(guān)鍵就在于抓住圖形輪廓規(guī)律,靈活地運(yùn)用好變量“R”,結(jié)合其他科目知識(shí),開發(fā)自己的思維空間,這一點(diǎn)也是被實(shí)踐教學(xué)所證實(shí)的?!癛”參數(shù)編程對(duì)大學(xué)生有著較強(qiáng)的吸引力,它是展示自己數(shù)控編程技巧的體現(xiàn)。例如,我?;W(xué)院2002級(jí)封振宇同學(xué)在一天半的數(shù)控銑削加工訓(xùn)練中,就是充分利用了“R”參數(shù)編程功能,設(shè)計(jì)、編制、加工了如圖5的工件,得到了各方面的好評(píng)。

編程思路:圖中的三個(gè)風(fēng)帆用了“R”參數(shù)編程,它們水平方向的間隔為30毫米,高度兩端相同,中間一個(gè)高10毫米。由于三個(gè)風(fēng)帆大小相同,因此,X方向的數(shù)值用實(shí)際值加R1表示,Y方向的數(shù)值也要再加上一個(gè)R6。參數(shù)條件:R1=0;R1=R1+30;R5=90*R3;

R3=0;R3=R3+1;R6=10*SIN(R5)。即加工第一個(gè)風(fēng)帆時(shí),R1、R6都為0,加工第二個(gè)風(fēng)帆時(shí)則R1變?yōu)?0+0,R6為10*SIN(90)。最后R3<3為跳轉(zhuǎn)的條件,即共跳轉(zhuǎn)兩次。