利用宏程序加工内球面
宏程序在孔类编程加工中的应用

宏程序在孔类编程加工中的应用摘要:我们在实践练习中尝试用四刃过中心硬质合金涂层铣刀(平底铣刀)精铣圆孔,这样不但可以完成无中心定位孔的加工还可以完成大孔径的加工;同时采用宏程序编程,遇到不同的孔径和孔深时,只要修改不同的参数就可以达到我们所需要的精度要求,实现了以铣代钻、以铣代绞、以铣代镗的加工。
关键词:宏程序孔类加工螺旋插补宏程序是程序编制的高级形式,使用宏程序编制的程序具有简短易读、条理清晰、灵活方便、可移植性好的优点,但是在编程过程中要求编程者思路清晰、语法正确并且具有一定的工艺经验。
使用宏程序可以编写机械零件上常见的一些典型结构,如多边形槽、圆槽、内外球面、倒角、孔类等。
在采用了宏程序编程之后,只要是同一类型的零件,不论尺寸变化如何,都可以用同一程序来完成加工,操作者只需要在加工前把反映零件关键尺寸的参数输入即可。
在传统的圆孔系加工中,在工艺上往往需要不同直径、数量众多的钻头对孔进行粗加工。
对于尺寸精度和表面粗糙度要求较高的孔(如轴承孔),更是“一个萝卜一个坑”,需要众多的专用镗刀。
对于被加工的机械零件来说,各种直径的孔都是可能出现的。
以轴承孔为例子,即使是标准系列的轴承孔,其规格从小到大也是数十、上百的概念。
而与此相对应,受物理条件和制造工艺所限,镗刀发展到今天,即使是调整能力较强的机夹式镗刀,其有效加工尺寸的范围也是非常有限的,使其种类数量相当可观。
以某国际著名刀具品牌为例,在直径100mm以内的镗刀系列中,可提供规格有25~32mm、30~38mm、37~47mm、46~56mm、55~70mm、69~84mm、81~96mm、83~101mm八种,并且每种规格所具备的调节幅度最多是18mm。
这样不难想象,在实际生产中需要的镗刀数量是非常大的。
而用铣刀铣孔,在一定程度上可以缓解以上矛盾。
对于开粗加工时,当使用性能优良的新型刀具时,如四刃过中心的硬质合金涂层铣刀(平底立铣刀),由于这类刀具本身就设计为在工艺上完全允许垂直向下进给加工,就像钻头一样,而且在某种程度上还比钻头略胜一筹,它不像钻头那样必须预先用中心钻头打中心孔以避免钻头侧划而钻偏,它可以无需顾及刀具能否向下“踩”,用铣刀当钻头使用。
运用宏程序铣削加工圆孔内腔

[ 关键 词] 宏程 序 铣 削 圆孔 内腔 中图分 类号 : T F 0 4 6 . 6
文献标 识码 : A
文章 编号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 5 ) 1 7 — 0 2 1 6 — 0 2
一
、
宏 程序 基础 介绍
例: 如 图1 为一模 架A板 , 材料 为5 0 #, 要求加 工 03 2 am圆 孔 , r 孔深2 0 mm。
6 、 调 用宏 程 序G 6 5
G5 4 G 9 0 G 0 0 X 0 Y0 Z 3 0 ; 定位 到 圆心 位置 安 全高 度 G 6 5 P 2 2 2 2 A3 2 B 2 0 C 1 2 1 0 Q 0 . 5 ;调 用宏 程序 及 变量 赋值 M3 0 ; 程 序 结束
2、 变 量 的 运算 如加 运算 #1 =#2 +#3 , 乘运 算 #4 = 2 } #5 , 上 取整 #6 = F I X [ 7 ] , 下 取整 #6 = F UP [ 7 】 ; 3、 地 址 与局 部 变 量 的对应 关 系 4、 运 算 符表 示 方 法 5 、 w H I L E 循 环语 句
#9 :#6 -#7 #5 ;
X# 9l
Zl t
定 义每 步 刀具 中心 到达 的 位置 ( 很 关键 )
’
G 0 1 Z 0 F [ #8 * 0 . 2 】 ;
慢速 下 刀
#4 = 0 ; 每 步 完成 后z 轴 下 刀位 置清 零 ( 很关键) WHI L E[ #4 L T #2 】D O 2 l 定 义每 步 加工 内容循 环 2 #4 :#4 +# 1 7 I 下刀 深度 递增 G 0 3 I 一#1 0 z 一#4 F #8 , 刀具螺 旋 下刀进 行加 工 E ND 2 ; 步加 工循 环2 缶 束 G 0 3 I 一#9 , G O 1 X [ #9 -1 ] , G 0 0 Z 3 0 ; 每步 完 成后 精 底加 工 每 步完 成 后让 刀 返 回安全 高度
宏程序加工球面椭圆在数控铣床上的应用

宏程序加工球面椭圆在数控铣床上的应用【摘要】宏程序是手工编程的高级形式,合理的运用宏程序会使程序变得简单、而且加工精度很高、相对于CAD/CAM自动编程软件的数控程序、加工时间也会大大缩短。
文章通过实际的加工实例、从椭圆程序结构上探索了宏程序在数控加工上的运用。
【关键词】数控宏程序椭圆变量运用1 导言随着科学技术的发展,数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛,而在对数控机床的应用中,机床系统所提供的宏程序、参数编程的功能,并没有得到广泛的运用。
在程序中大量使用变量,通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能,实现加工,这种有变量的数控程序称之为宏程序。
宏程序与普通的程序的区别在于:普通程序只可指定常量、常量之间不可以运算,程序只能按顺序执行,不能跳转、功能是固定的。
宏程序可以使用变量、可以给变量赋值、变量之间可以进行运算、程序运行可以跳转。
实际的教学和生产中,普通的数控指令、程序都是针对平面、直线和简单的圆弧等轮廓。
当遇到诸如球面、椭圆等非圆曲线零件的加工,除非运用CAD/CAM 软件进行自动编程,否则将无法加工零件。
尽管现在使用各种CAD/CAM软件编程已成为数控加工的潮流,但手工编程毕竟还是基础,各种疑难杂症的解决,往往还是要运用到宏程序。
宏程序具有灵活性、通用性、和智能性等特点。
宏程序在生产实践中应用广泛,尤其是在各种曲面的编程中最为常用。
掌握宏程序在数控编程和加工中的运用。
是学好数控技术的基础。
2 平面椭圆宏程序在加工中的运用椭圆是数控加工中常遇到的曲面之一,也是现有数控系统中须用宏程序来进行编程和加工的曲面。
编制椭圆加工程序和加工方法也就是利用了椭圆的方程和参数,运用椭圆变量之间的关系构成加工程序,形成刀具加工轨迹。
2.1 椭圆标准方程。
X=acosθy=bsinθ2.2 平面椭圆零件加工图例。
零件的加工使用TK7650型FANUC系统数控铣床,采用手动换刀方式加工。
设椭圆的中心为坐标原点、运用椭圆的参数方程通过选择椭圆极角θ的增量将椭圆分成若干线段或圆弧,每次增加角度变量为2,从极角θ=90开始,切削到极角θ=460终点结束。
法兰克系统椭圆球面宏程序

法兰克系统椭圆球面宏程序Summary: This text synopsis introduced the set up of concept, the plait distance priniple and mathematics pattern of the great procedure a method. Also take processing oval sphere as solid instance, introduced draw up of great procedure process in detail. Finally give adoption Siemens 802 D the system draw up of procedure and procedure annotationof the process of oval sphere.Key words:Great procedure;Oval sphere;The parameter square distance;Great variable;R parameter)一、导言对于具有曲面或复杂轮廓的零件,特别是包含三维曲面的零件,采用一般手工编程困难很大,且容易出现错误,有的甚至无法编制程序。
而采用宏程序,就能很好的解决这一问题。
二、宏程序宏程序就是使用了宏变量的程序。
在一般的程序编制中,程序字中地址字符后为一常量,一个程序只能描述一个几何形状,所以缺乏灵活性和适用性。
宏程序中的地址字符后则为一变量(也称宏变量),可以根据需要通过赋值语句加以改变,使程序具用通用性。
配合循环语句、分支语句和子程序调用语句,可以编制各种复杂零件的加工程序。
三、宏程序的编制编制宏程序时必须建立被加工零件的数学模型。
也就是通过数学处理找出能够描述加工零件的数学公式。
数学处理一般有以下两个环节:一是选择插补方式;二是求出插补节点的坐标计算通式。
数控球面编程实例

数控球面编程实例一、引言数控球面编程是数控加工中一种常见的编程方式,用于加工各种球面零件。
本文将以一个实际的数控球面编程实例为例,介绍球面编程的基本原理和步骤。
二、实例背景假设我们需要加工一个直径为100mm的球面零件,球面的曲率半径为50mm。
我们将使用一台数控机床进行加工,下面是具体的编程步骤。
三、球面编程的基本原理球面编程的基本原理是将球面分解为一系列小的切割线段,然后通过控制刀具在这些线段上的运动轨迹,实现对球面的加工。
四、球面编程的步骤1.确定刀具路径:首先需要确定刀具在球面上的路径。
我们可以选择沿着球面的经线或纬线进行加工。
在本例中,我们选择沿着球面的纬线进行加工。
2.确定加工起点:在球面编程中,加工起点的选择非常重要。
通常情况下,我们选择球面的南极点作为加工起点。
在本例中,我们选择球面的南极点作为加工起点。
3.确定切割线段:根据球面的曲率半径和刀具的直径,我们可以计算出切割线段的长度。
在本例中,切割线段的长度为刀具直径的一半,即25mm。
4.计算切割线段的个数:根据球面的直径和切割线段的长度,我们可以计算出切割线段的个数。
在本例中,切割线段的个数为球面直径除以切割线段的长度,即100mm/25mm=4个。
5.编写数控程序:根据以上的计算结果,我们可以编写数控程序。
程序中需要定义刀具的起点坐标、切割线段的长度和切割线段的个数。
在本例中,数控程序的代码如下所示:N1 G90 G54 G17 G40 G49 G80N2 S1000 M3N3 G0 X0 Y0 Z50N4 G1 Z-25 F100N5 G91 G2 X50 Y0 I0 J0 F100N6 G2 X0 Y50 I0 J0N7 G2 X-50 Y0 I0 J0N8 G2 X0 Y-50 I0 J0N9 G90 G0 X0 Y0N10 M306.调试和运行程序:在编写完成程序后,我们需要进行调试和运行。
首先,我们需要使用数控仿真软件进行程序的调试,确保刀具的运动路径正确。
宏程序在圆周孔加工中的应用

2019.02科学技术创新-85-宏程序在圆周孔加工中的应用何宏伟(开封技师学院,河南开封475000)摘要:FANUCOi系统宏程序编程类似于C语言的编程方法,程序中使用变量编程,可实现四则运算(+、-、*和/)、逻辑运算(与、或和非)和函数运算(SIN,COS,TAN和SQRT)等功能。
通过循环语句、条件判断语句可以编制出各种规则曲面(球面、锥面和椭圆等)的加工宏程序,使手工编制程序的方法更加灵活。
关键词:B类宏程序;变量;运算符;跳转;循环中图分类号:TG659文献标识码:A圆周孔在编程时,首先需要采用数学方式计算出各孔的坐标,然后编写钻孔加工程序。
而在计算孔坐标时,数值往往会带有很多小数,且计算结果容易出错,造成编程人员编制和编辑程序的难度增加。
如采用宏程序编写圆周孔的加工程序,程序中使用变量和相关公式计算出孔的坐标,不仅避免了编程人员因计算带来的误差,还提高孔编程时的位置精度。
1宏程序概述用户宏程序与普通程序相比,普通程序只能描述零件的几何外形,用数值指定G代码的距离,数值之间不能进行运算,程序的运行只能按顺序逐行执行。
而宏程序用变量指定G代码的距离,变量之间能进行四则运算、逻辑运算和函数运算,程序的运行能按跳转到的位置执行。
1.1变量的定义在Fanuc0i系统中,B类变量用“#”和紧跟其后的变量号来文章编号:2096-4390(2019)02-0085-02表示,如#1、#2等。
变量号也可以使用表达式,但必须将表达式封闭在方括号[]内。
如#[#1+1],当#1=1时,#[#1+1]实为#2。
系统提供了空变量、局部变量、公共变量和系统变量四种变量类型。
空变量用“#0”表示,系统规定不能对空变量进行赋值,变量值永远为空;#1~#33是局部变量,是宏程序中局部使用的变量,用于存储宏程序中的数据.断电时数据将被丢失。
#100~#199和#500~#999是公共变量,公共变量#100~#199断电时初始化为空,公共变量#500~#999数据将被自动保存,#1000以上是系统变量,该变量用于读取数控机床的各种数据。
宏程序在椭圆球面型腔模具加工中的应用研究

e a i n c v ln ow nd t e t e d a p r c l u f c sm o e c m m o y u e qu to ur e out e n i a h n hr a nd s he i a r a e i s r o nl s d.Gr s he g e tpr c d e pr c s i od c ,i a pst r a o e ur o e sng pr u t s
宏 程 序 在 椭 圆球 面 型 腔 模 具加 工 中 的 应 用研究
G et rcd r lpodFc h p ai l Po es gA pi eerh ra Po e uei El si aeS a eC v yMod rcs n p l dR sac n i t i e
1前言
ANUC 控 系统 的 用 户 宏 编 程 ,应 用 灵 活 , 形 式 自 数
G0 ) 3 两种 插 补功 能
,但 在实 际 加工 中 ,经 常 有如 正 弦 曲
线 、渐 开 线 、 抛 物 线 、 椭 圆 等 曲 线 的 加 工 。 现 以椭 圆 加 工 为
例 ,如 果 手 工 编 程 则 要 建 立 椭 圆 的 近 似 拟 合 的 图形 ,然 后 计 算 节 点 ,编 制 程 序 ,这 个 过 程 比 较 繁 琐 ,而 且 容 易 出 错 。 如
Absr t tac :The g e t p o e ur s t de pr a pp i a i n t r uc i n p a tc ,e pe i l r a r c d e ha he wi s e d a lc ton i he p od to r c i e s c al wh n m a a o p l ton t ni y e nu l c m i i ur ng a
运用宏程序铣削加工圆孔内腔

运用宏程序铣削加工圆孔内腔作者:廖振华来源:《中国科技博览》2015年第17期[摘要]随着数控编程技术的发展,圆孔内腔的加工常安排在数控铣床上进行,在此以FANUC数控系统为例介绍一种运用宏程序铣削加工圆孔内腔的方法。
[关键词]宏程序铣削圆孔内腔中图分类号:TF046.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0216-02一、宏程序基础介绍宏程序其实就是采用变量编制的程序,该程序具有灵活性、通用性和智能性等特点。
下面介绍铣削加工圆孔内腔需要用到的变量及相关的运算规则:1、变量的赋值如#1=10;2、变量的运算如加运算#1=#2+#3,乘运算#4=2*#5,上取整#6=FIX[7],下取整#6=FUP[7];3、地址与局部变量的对应关系4、运算符表示方法5、WHILE循环语句在WHILE后指定一个条件表达式,当指定条件满足时,执行从DO到END之间的程序,否则,转到END后的程序段。
6、调用宏程序G65当指定G65时,调用以地址P指定的用户宏程序,自变量能传递到用户宏程序中。
二、采用宏程序铣削加工圆孔内腔例:如图1为一模架A板,材料为50#,要求加工Ф32mm圆孔,孔深20mm。
1、工艺分析采用Ф12mm的铣刀铣削圆孔内腔,原点设置在孔顶圆心,采用螺旋下刀方式,由圆心向外扩散分步加工,每次下刀量为0.5mm。
2、参考程序主程序:O1234;程序注释M03 S1000;主轴启动G54 G90 G00 X0 Y0 Z30;定位到圆心位置安全高度G65 P2222 A32 B20 C12 I0 Q0.5;调用宏程序及变量赋值M30;程序结束%副程序(宏程序):O2222;#5=0.8*#3;定义步距为刀具直径的80%#6=[#1-#3]/2;定义刀具中心轨迹最大回转半径#7=FIX[#6/#5];最大回转半径除以步距并上取整(很关键)#8=800;定义进给速度WHILE[#7GE0] DO 1;定义分步循环1#9=#6-#7*#5;定义每步刀具中心到达的位置(很关键)X#9;Z1;G01 Z0 F[#8*0.2];慢速下刀#4=0;每步完成后z轴下刀位置清零(很关键)WHILE [#4LT#2] DO 2;定义每步加工内容循环2#4=#4+#17;下刀深度递增G03 I-#10 Z-#4 F#8;刀具螺旋下刀进行加工END 2;步加工循环2结束G03 I-#9;每步完成后精底加工G01 X[#9-1];每步完成后让刀G00 Z30;返回安全高度#7=#7-1;步数递减,为下一步做准备END 1;分步循环1结束M99;返回主程序%三、采用宏程序铣削加工圆孔内腔的优势1、与普通手工编程相比如果采用普通手工编程的方法编制加工圆孔内腔的程序,首先在圆孔中心位置钻工艺孔,这样就增加了一道工序;另外使用普通手工编程由于没有变量,缺少灵活性,程序段比较多。
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T1 M6 G0 G90 G54 X-150. Y0. S700 M3 G43 H1 Z150. M8 G65 P8002 A32.8 B4. C25. D27.5 E3. F600. U0.3 V0.4 Q1. W35. X-150. Y0. G0 Z150. (A—#1球半径) (B—#2刀尖半径) (C—#3刀具半径) (D—#7预孔半径) (E—#8粗加工次数) (F—#9进给) (Q—#17粗加工步距) (U—#21精加工余量) (V—#22精加工步距) (W—#23扁厚) (X、Y—#24、#25球心坐标) M5 M9 M30 % (SUB_PROGRAM) O8002 % ( SUB-PROGRAM ) G52 X#24 Y#25 G0 X0 Y0 #27=[ #1-#7-#21 ]/#8 ;(每次加工余量) #28=#7+#27;(第一次加工半径) #29=#23/2;(求扁厚的一半) #18 =#3-#2;(刀尖R中心与刀具中心的距离) #14=0 IF [#21 GT 0 ] THEN #14=2;(定义是否精加工) N10 #30=#28-#2;(刀尖R中心与球心的距离) #31=SQRT[ #28*#28 - #7*#7 ] ;(求解球半径与预钻孔 交点处X向位置) #26 =#30*#31/#28;(刀尖R中心在Z向的位置) #32 =#26+#17;(为了沿Z向切线进刀,将Z提高一个步 距) #10 =SQRT[ #30*#30 - #32*#32 ] ;(求解刀尖R中心在 X向位置) G0 Z [#29+5.] G1 Z[#32-#2] F#9 ;(刀尖对刀,需补偿刀尖半径值) #24 =#10-#18;(刀具中心X向位置) G1 X#24
图1
分析工件图形,首先考虑的是用CAM软件来
编制,我们选用的UG软件来编制,也许是对软件
还不熟悉,未能编制成功,而且即使编制出来,其
程序长度也很长。后经过仔细分析研究,决定用宏
程序来编制,而且不同的球面,只要刀具能加工,
修改其中几项值就能加工不同的内球面。在刀具的
使用上,我们经过调研,采用市面上现有的T形刀
以上主、子程序在机床上经验证成功加工出工 件。
由于子程序只能加工一次,也就是说要想分粗 精加工或分多次切削的话,就必须自己手工计算, 根据切削余量计算加工次数及加工球半径,然后 在主程序中每一个球半径输入一次G65程序调用指 令,这样在使用时非常不方便,因而对上面的主、 子程序进行优化改进。改进后的程序需要增加定义 预孔半径、粗加工次数,若要精加工一次的话则还 需要定义精加工余量及精加工步距。具体主、子 程序如下,以下程序经VERICUT验证过,没有问 题,但没经过实际加工验证,有需要的朋友可以根 据以下程序试验加工。
刀具Z向进给时补
图3
偿一个刀尖半径)变化时,#8也在变化,它们之间 有三角函数关系,而#18=#3-#2(刀尖R中心与刀具 中心距离)也是固定值,因此,可以得出,X向刀具 中心#24与Z向刀具中心#26有固定关系,从而得出 该内球面的具体加工方法。
具体的主程序及子程序如下:
% (MAIN_PROGRAM) T1 M6 G0 G90 G54 X-150. Y0. S700 M3 G43 H1 Z150. M8 G65 P8001 A32.8 B4. C25. F600. Q0.4 W35. X-150. Y0. G0 Z150. M5 M9 (A—#1球半径) (B—#2刀尖半径) (C—#3刀具半径) (F—#9进给) (Q—#17粗加工步距) (W—#23扁厚) (X、Y—#24、#25球心坐标) M30 % O8001 % (SUB_PROGRAM) G52 X#24 Y#25;(定义局部坐标系) #20=#23/2;(求解扁厚的一半) #8 =SQRT [#1*#1-#20*#20] ;[求解孔口半径(球与扁 交点处X值)] IF [#3 GT #8] GOTO 20;(若孔口半径小于刀具半径, 跳转输出球半径过小错误)
具来加工(见图2),在同刀具
销售商协商后,定制一把T形
铣刀后加工成功。
在铣削过程中,我们只要
控制了刀具在每一层切削时,
图2
其刀具中心的具体位置,就能加工出完整的球面
(见图3)。
从图3我们可以分析出,#7Байду номын сангаас#1-#2(刀尖R中
心至球心的距离)
是固定值,当Z向
刀具中心#26( 为了
方便机床操作员用
刀具底部对刀,在
62 2013年 第1期
冷加工
M 机床自动化 achine Tools Automation
G0 X0 Y0;(移动至局部坐标系中心) G0 Z [#20+#2+5.] ;(刀具到达工件表面5mm处) #7 =#1-#2;(刀尖R中心与球心的距离) #26 =#20*#7/#1 ;(球与扁交点处的Z值) #22 =#26+#17 ;(提高一个切削步距,准备加工) #18 =#3-#2;(刀尖R中心与刀具中心的距离) #8 =SQRT [#7*#7-#22*#22] ;(刀尖R中心在提高一个 切削步距时的X值) #24 =#8-#18;(刀具中心的X值) G1 Z[#22-#2] F#9;(刀具端面对刀,Z值补偿一个刀尖 半径) G1 X#24;(开始切削) #21 =-#26 ;(用于判断球是否加工完) N10 #8 =SQRT [#7*#7-#26*#26] ;(刀尖R中心的X 值) #24 =#8-#18;(刀具中心的X值) G18 G3 X#24 Z[#26-#2] R#18 ;(Z向相切进刀,刀具 端面对刀需补偿刀尖半径) G17 G3 X-#24 I-#24 X#24 I#24 ;(切削一层) #26 =#26-#17 ;(下一切削层Z值) IF [#26 GE #21 ]GOTO10;(球面加工循环程序) G1 X0. Y0. Z [#20+#2+5.];(提高到工件表面5mm处) GOTO30 N20 #3000=10 (DATA ERROR) N30 G52 X0. Y0. M99 %
M 机床自动化 achine Tools Automation
利用宏程序加工内球面
四川凌峰航空液压机械有限责任公司 (广汉 618300) 刘小明
工厂有一新产品需加工轴承内球面,如图1所 示,内球面的加工方法一般为车成形后,与轴承配 磨,保证装配间隙。由于该产品球心距端面(原点 O处)的距离较大,而工厂现有的数控车床回转直 径比较小,不能车制成形,因而考虑用铣削的方法 来进行粗加工及半精加工。