(安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 安徽 淮南 232001)

一、引言

當(dāng)機(jī)械零件表面含有拋物線、雙曲線、橢圓等較為復(fù)雜的輪廓曲線時(shí)，利用計(jì)算機(jī)軟件繪圖然后再自動(dòng)生成加工程序，這無疑是最簡單方便的方式。但當(dāng)車間里沒有電腦等條件的時(shí)候，那么我們必須能夠利用其它方式來完成加工任務(wù)，這時(shí)就需要用到宏程序來編程加工了。宏程序具有較好的適應(yīng)性和通用性，能夠進(jìn)行各種邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算。下面以FANUC0i-TD數(shù)控系統(tǒng)為例說明數(shù)控車削中宏程序的編程方法與運(yùn)用。

二、宏程序中的變量

所謂數(shù)控宏程序編程，就是用變量的方式來進(jìn)行數(shù)控加工編程。FANUC系統(tǒng)的變量用變量符號(hào)“#”和其后面的變量號(hào)指定。例如：#1、#2、#3等。變量有三種類型，即局部變量(變量號(hào)為#1～#33)、公共變量(變量號(hào)為#100～#199和#500～#999)、系統(tǒng)變量(變量號(hào)為#1000以上)。在宏程序的編程中主要使用局部變量。對于局部變量的賦值有直接賦值和間接賦值兩種方式。

三、運(yùn)算符與表達(dá)式

(1)算術(shù)運(yùn)算符

算術(shù)運(yùn)算符有：“+”、“—”、“*”、“/”，分別為加、減、乘、除四種運(yùn)算符號(hào)。

(2)邏輯運(yùn)算符

邏輯運(yùn)算符有：AND(與)、OR(或)、XOR(非)。

(3)條件運(yùn)算符

條件運(yùn)算符有：EQ(等于)、NE(不等于)、GT(大于)、GE(大于等于)、LT(小于)、LE(小于等于)。

(4)函數(shù)運(yùn)算符

宏程序中常用的函數(shù)運(yùn)算符及函數(shù)表達(dá)式如表1所示：

表1 常用函數(shù)運(yùn)算符及表達(dá)式

四、功能語句

(1)無條件轉(zhuǎn)向語句

格式：GOTO N (N為程序段號(hào))

例如：GOTO 100 表示無條件轉(zhuǎn)移至標(biāo)記有程序段號(hào)為N100的程序段(不論N100是在轉(zhuǎn)向語句之前還是之后)。

(2)條件轉(zhuǎn)向語句

格式1：IF[表達(dá)式]GOTO N

例如：IF[#1GT#2]GOTO 100 表示如果#1大于#2，就轉(zhuǎn)移到標(biāo)記有程序段號(hào)為100的程序段執(zhí)行，如果#1小于等于#2，則執(zhí)行下一個(gè)程序段。

格式2：IF[表達(dá)式]THEN

例如：IF[#1LE#2]THEN #3=1 表示如果#1小于等于#2，就把數(shù)值“1”賦值于#3。

(3)功能循環(huán)語句

格式：WHILE DO m (m=1，2，3)

……

END m

表示在滿足WHILE后的條件表達(dá)式時(shí)，就執(zhí)行從下一個(gè)程序段到END m 程序段之間的程序，否則就跳轉(zhuǎn)到END m 之后的程序段執(zhí)行。

五、編程實(shí)例

圖1所示右端帶橢圓頭的軸類零件，若左段部分已經(jīng)加工完成?，F(xiàn)請完成右軸段橢圓及小端直徑為35mm錐段的加工。

我們把橢圓方程的x坐標(biāo)設(shè)為自變量，則z坐標(biāo)為因變量，由橢圓方程可推導(dǎo)出他們之間的換算關(guān)系表達(dá)式。

由于數(shù)控車床編程X方向?yàn)橹睆街?，在編寫宏程序中?yīng)將自變量x乘以2得到X方向的坐標(biāo)值。

此外，由于橢圓的中心在編程的坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)點(diǎn)的左側(cè)30mm處，所以在宏程序中的Z方向坐標(biāo)值應(yīng)為因變量z減去30mm，得到所需的程序加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示。

圖1 工件示意圖

圖2 程序加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡

該加工該零件右段部分的參考程序?yàn)椋?/p>

O8888

T0101

M03S1000

G00X45Z5

G71U1.5R0

G71P1Q3U0.5W0F0.3

N1G00X0

G01Z0

#1=15 橢圓短半軸賦值

#2=30 橢圓長半軸賦值

#3=0.1 宏程序擬合步距賦值

#4=0 自變量x的賦值

N2#5=2*SQRT[#1*#1 - #4*#4] 因變量z的賦值

G01X[2*#4]Z[#5 - #2] 橢圓加工直線擬合(注意：自變量x*2，因變量z-30)

#4=#4+#3 自變量x向外移動(dòng)一個(gè)步距

IF[#4 LE #1]GOTO2 若小于等于15則調(diào)到N2程序段執(zhí)行

G01X35

X41Z-33

N3G00X45

M03S1500

G70P1Q3F0.1

G00X100Z100

M30