李耀炳

（江門市新會(huì)高級(jí)技工學(xué)校，廣東　江門　529100）

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數(shù)控銑削加工中任意內(nèi)外輪廓圓角曲面在宏程序中的應(yīng)用

李耀炳

（江門市新會(huì)高級(jí)技工學(xué)校，廣東江門529100）

摘要：本文以FANUC 0i Mate-MB系統(tǒng)為例，對(duì)帶有旋轉(zhuǎn)角度的任意內(nèi)外圓角曲面進(jìn)行宏程序參數(shù)化編程，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化編程應(yīng)用靈活，使用范圍廣。

關(guān)鍵詞：宏程序；參數(shù)化編程；任意內(nèi)外輪廓；圓角曲面

1　宏程序參數(shù)化編程編制規(guī)則復(fù)雜幾何曲面的優(yōu)勢(shì)

帶有旋轉(zhuǎn)角度的任意內(nèi)外輪廓圓角曲面是構(gòu)成這些規(guī)則復(fù)雜幾何曲面的主體和典范，此程序不需要改動(dòng)程序主體，只需在變量中設(shè)置零件所需的參數(shù)，再根據(jù)加工零件的曲面輪廓簡(jiǎn)單地編制出加工的輪廓軌跡，宏程序便可根據(jù)輪廓軌跡加工出規(guī)則的復(fù)雜幾何曲面，操作工人就算對(duì)宏程序一竅不通，只需懂得最基本的G01、G02、G03指令即可編制加工出任意內(nèi)外輪廓規(guī)則復(fù)雜幾何圓角曲面。對(duì)在工廠中經(jīng)常不定期的間隔式生產(chǎn)銑削加工不同的外形和內(nèi)外輪廓規(guī)則復(fù)雜幾何曲面零件，不需根據(jù)變化后的加工參數(shù)重新計(jì)算刀具軌跡，再經(jīng)后置處理生成程序。以上在加工中存在的操作難，編程繁瑣，操作工人難以編程操作，效率低等問(wèn)題得到了根本解決。

機(jī)械零件中規(guī)則的復(fù)雜曲面形狀加工是必不可少的組成部分，因此，結(jié)合工廠實(shí)際數(shù)控銑削加工生產(chǎn)情況，繼承以上宏程序的技術(shù)特點(diǎn)、加工性能和數(shù)控加工優(yōu)勢(shì)，極大地發(fā)揮了加工程序效率極高，通用性極強(qiáng)，操作極方便快捷的特點(diǎn)，能使操作者從繁瑣的大量重復(fù)性的編程工作中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)一勞永逸的效果。

2　圓角曲面參數(shù)示意圖

圓角曲面參數(shù)變量設(shè)置見圖1所示。

圖1　圓角曲面加工參數(shù)變量設(shè)置示意圖解

圓角曲面參數(shù)變量計(jì)算公式：橫向比值，#7=COS[#5]；橫向值刀具補(bǔ)償值，#9=[#7*[#3+#4]]；縱向比值，#8=SIN[#5]；縱向初始值，#10=[#8*[#3+#4]]；Z軸值，#11=[#10-#3]。

3　帶有旋轉(zhuǎn)角度的任意內(nèi)外形狀圓角曲面加工的宏程序編制（球頭銑刀）

3.1外形圓角曲面

加工外形輪廓圓角曲面只需把主體宏程序中的補(bǔ)償點(diǎn)坐標(biāo)值設(shè)置為G41 D1 X_Y_；即是外形圓角曲面加工（見圖2）。

圖2　外形圓角曲面加工示意圖

3.2內(nèi)形圓角曲面

加工內(nèi)形輪廓圓角曲面只需把圓角曲面主體宏程序中的補(bǔ)償點(diǎn)坐標(biāo)值設(shè)置為G42 D1 X_Y_；即是內(nèi)形圓角曲面加工（見圖3）。因此，內(nèi)外輪廓的加工也不需改變宏程序的任何主體部分，只是G41與G42間的切換即可，這也是本程序通用與易用的一個(gè)優(yōu)勢(shì)之處。

圖3　內(nèi)形圓角曲面加工示意圖

3.3任意輪廓形狀的實(shí)現(xiàn)

任意輪廓形狀的實(shí)現(xiàn)是圓角曲面形狀輪廓切削加工程序段的編制與嵌入，根據(jù)零件的圓角曲面內(nèi)外輪廓形狀尺寸編制任意輪廓的NC插補(bǔ)程序嵌入到主體宏程序中即可實(shí)現(xiàn)任意形狀的圓角曲面銑削加工［1］。例如，上圖的外形圓角曲面輪廓形狀，設(shè)輪廓尺寸矩形長(zhǎng)寬高為：100mm×60mm×10mm，四角圓角為R10，總高度為15mm，其輪廓切削加工程序段為：

圓角曲面加工主體宏程序

%

O0011；

#1=15；總高度（需進(jìn)行設(shè)置）

#2=10；基本高度（需進(jìn)行設(shè)置）

#3=5；頂邊圓角（需進(jìn)行設(shè)置）

#4=3；球刀半徑（需進(jìn)行設(shè)置）

#5=90；初始角度（需進(jìn)行設(shè)置）

#6=0；旋轉(zhuǎn)角度（需進(jìn)行設(shè)置）

G21；

G00 G17 G40 G54 G69 G90 S2400 M03；

G52 X_Y_；新原點(diǎn)的坐標(biāo)值（需進(jìn)行設(shè)置）

G68 X0 Y0 R#6；如果需要旋轉(zhuǎn)角度可執(zhí)行

Z50.；

N10#7=COS[#5]；橫向比值

#8=SIN[#5]；縱向比值

#9=[#7*[#3+#4]]；橫向值（刀補(bǔ)值）

#10=[#8*[#3+#4]]；縱向值（初值）

#11=[#10-#3]；Z軸值

X_Y_；橫向刀具定位點(diǎn)

G10 L12 P1 R#9；

G41 D1 X_Y_；橫向刀具補(bǔ)償點(diǎn)

G01 F1000 Z#11；

G91 G00 Z[#3+#4+2]；

G90 G40 X_Y_；取消補(bǔ)償至橫向刀具定位點(diǎn)

#5=#5-1；此數(shù)值改小可使加工精細(xì)

IF[#5GE0]GOTO10；

G00 G90 Z50.；

G52 X0 Y0；

G69 M05；

M30；

%

總之，以上程序是以FANUC 0i Mate-MB系統(tǒng)為例進(jìn)行的宏程序參數(shù)化編程。參數(shù)化編程應(yīng)用靈活，使用范圍廣，每個(gè)程序都可針對(duì)某一類型的圖樣進(jìn)行加工，節(jié)省編程時(shí)間。帶有旋轉(zhuǎn)角度的任意內(nèi)外輪廓圓角曲面，極大地發(fā)揮了加工程序效率極高、通用性極強(qiáng)、操作極方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，加工中存在的問(wèn)題也得到了根本解決。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫德茂.數(shù)控機(jī)床銑削加工直接編程技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

中圖分類號(hào)：TG547

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-5168（2016）01-0098-02

收稿日期：2015-12-25

作者簡(jiǎn)介：李耀炳(1981-),男，本科，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：數(shù)控加工與模具制造。

Application of Arbitrary and External Contour Fillet Surface in Macro Program in NC Milling Process

Li Yaobing
（Jiangmen City Xinhui senior technical school，Jiangmen Guangdong 529100）

Abstract:Taking the 0I Mate-MB FANUC system as an example,the macro program parametric programming is pre?sented for the arbitrary internal and external fillet surfaces with rotation angle,to realize the parametric programming of flexibleapplication,andwiderangeofuse.

Keywords:macro program；parametric programming；arbitrary internal and external profile；fillet surface