毕业设计宏编程技术探索及其在数控车床中的应用

毕业设计宏编程技术探索及其在数控车床中的应用内容摘要：

D1。 „ WHILE [„ ] DO1。 Processing END1。 (2)、 DO范围不能重叠 WHILE [„ ] DO1。 Processing WHILE [„ ] DO2。 „ END1。 Processing END2。 (3)、 DO循环体最大嵌套深度为三重 WHILE [„ ] DO1。 „ WHILE [„ ] DO2。 „ WHILE [„ ]DO3。 Processing END3。 „ END2。 „ END1。 (4)、控制不能跳转到循环体外 WHILE [„ ] DO1。 „ IF [„ ] GOTO n。 „ END1。 Nn „。 数控技术及应用专业 毕业设计任务书 8 (5)、分支不能直接跳转到循环体内 WHILE [„ ] DO1。 „ IF [„ ] GOTO n。 „ END1。 Nn „。 167。 宏程序的应用 通过下边的程序来看宏程序的应用方法 主程序： O0010 G40 G90 G92 X0 Y0 Z0。 确定坐标系。 N10 G65 P0002 A60 B80 C100。 调用宏程序并赋初值。 N20 M30。 程序结束。 子程序： O0020 G01 X1 Y2 F[3+1]。 子程序运行。 N10 M99。 返回主程序。 上边的程序是将宏程序以调用子程序的方式来实现。 在主程序第 N10 段使用调用宏程序指令 G65，并为变量赋初值。 A、 B、 C都是子程序中的变量， A代表子程序中的变量 1，1 赋值为 60， B 代表子程序中的变量 2， 2 赋值为 80， C 为子程序中的变量 3， 3 赋值为 100。 当程序执行到主程序中 G65 时，会自动执行子程序，当执行到 子程序中 X1 时，为自动调用主程序中为其赋的值 60， X1 也就相当于 X60， Y 和 F 也同样。 在使用表达式代表变量时，要用括号将表达式括起来，如以上程序中的 F[3+1]。 用自变量的自加功能实现循环 对于一个程序中某些程序段，因需要进行循环时，只用一个自变量自加功能及 IF 语句配合跳转语句即可完成。 比如下边的程序： N10 G90 G01 X10。 N20 G91 Y10。 N30 X15 Y50。 N40 G90 X0 Y0。 如果想要将第 N20 和 N30 段作为循环体进行循 环，只用在第 N30 段与第 N40段加入以下程序段： 1＝ 1＋ 1。 IF[1LT2]GOTO20。 即可实现循环。 如果要循环 10 次，只用更改 IF 语句为： IF[1LT10]GOTO20 就可以轻松的实现循环 10 次，其中 1 的初值可以省略。 IF 的意思为“如果”。 上面 IF语句的中文意思为：‘如果变量 1的值小于 10，那么跳转到第 N20 段程序’，如果不小于 10，那么程序向下执行。 加工一椭圆，来说明宏程序的优越性。 椭圆长轴为 100，短轴为 50（如图 1）。 数控技术及应用专业 毕业设计任务书 9 O1 0 0－ X XY－ Y50 图 1 加工路线为 O → X → Y → － X → － Y → X → O，假如现在要加工内形，它的刀具轨迹如下图（图 2） 图 2 用普通算点的方法来加工这个椭圆显然是不科学的，如果采用编程软件（如MASTERCAM）来生成这个程序的话（设使用Φ 10 的铣刀，步距取 1mm），那么程序长度将在 400 段左右，对于程序本身的阅读和修改都不是很方便 ，而且也会过多的占用计算机的内存。 使用宏程序的话，那么很轻意的就可以解决这个问题，程序如下： O0001 G92 X0 Y0 Z0 S1200 M03。 确定坐标系。 N10 G01 G41 X50。 图 1中 OX距离。 N20 1=0。 将角度设为自变量，赋初值为 0。 N30 X[50*COS[1]] Y[25*SIN[1]] F200。 XY轴联动的步距。 N40 1=1＋ 1。 自变量每次自加 1O。 N50 IF[1LT360]GOTO30。 如果变量自加后不足 360度，则 转到第 30段执行，否则执行下一段。 （ 30前不用加行号 N） N60 GO G40 X0。 撤消刀补，回到起点 N70 M30。 程序结束。 只用很简单的几段程序就可以完成椭圆的加工，在程序 中第 N20 段其实也可以省略，通过上例可以看出，改变刀具流向的程序只有第 N30 段，这一段也就是椭圆的参数方程。 在这个程序中，角度是自变量，每执行到第 N40 段时，角度自加一度，直至到达 360 度自动跳转到第 N60 段。 如果我们将自变量的角度改变为 度，那么只用改变第 N40 段为：1＝ 1＋ ，椭圆的精度提高了很多，步距减小了很多，可它的程序长度并没有因此而改变。 即使要将此椭圆轮廓加工多次，至多也只用加两循环语句而已。 数控技术及应用专业 毕业设计任务书 10 上面的程序是依照椭圆的标准参数方程得到，如果依照标准参数方程编写宏程序，那么同样只用短短的几段程序即可以加工出另外的一些曲线。 比如：正圆、 渐开线 、 摆线等。 有一些非圆曲线虽然没有标准的参数方程，但我们仍可以利用作图法的规律很容易的求出最接近它们的形状，如抛物线，阿基米德螺旋线、正弦曲线等。 还有，比如加工圆球类、锥台类、大面积渐近去余量等等都可以使用宏程序，这里不再一一举出。 特别值得一提的是，目前有许多回转工作台不支持刀具补偿功能，但是如果运用宏程序，很轻松的就可以弥补这个制造缺陷。 第二章 宏程序车削循环 数控车削加工编程的对象是简单的二维图形，车削系统已经提供了非常全面的从粗车到精车的各类功能指令，指令格式简单且实用。 对于边廓以直线、圆弧为主的常规零件加工，大多采用手工编程的方法，宏编程技术的优势在车削加工中主要表现在非圆曲线边廓的处理上。 FANUC的宏编程只能在非圆曲线轮廓的精车时独立使用，且不能为 G71~G73的粗车提供参考边廓数据，而 HNC精车的程序段若用宏编程，其计算的数据可提供给 G71~G73作边廓参考依 据，这使得 HNC的车削宏编程技术更具实用性。 使用主、子程序调用的宏编程技术，在调用子程序时可通过宏变量传递参数的功能，易于实现子程序的模块化，整个程序修改起来更简单，程序通用性得到了增强。 利用宏编程技术实现如图 22所示的零件的加工 图22 数控技术及应用专业 毕业设计任务书 11 167。 数学分析 建立工件坐标系及相应参数设置如图 21 所示： 图21椭圆直线抛物线 由抛物线方程 Z=－ 42X 得： X=+ Z2 故 A点 X 坐标值 AX =+ U2 又 B 点坐标（ X， Z）为（ D， V） 则直线 AB 斜率 K 为： K=ABAB ZZ XX  = UV UD  2 设 AB 直线方程为： X=KZ+h 坐标（ X， Z）为（ D， V）得： D=KV+h 所以： h=DKV=D－ UV UD  2 V 2． 求椭圆方程 椭圆中心 坐标为：（ V， D+b）。