宏程序在椭圆加工中的应用
2018-1-22 来源： 德州职业技术学院 作者：陈秋霞
摘 要：以FA N U C 0i数控系统为例，运用标准方程与参数方程两种椭圆曲线的编程方法进行椭圆加工程序设计，在保证表面加工质量的前提下，利用FA N U C 0i数控系统的宏程序功能并结合G 73、G 70循环指令编制出具有通用性、适用性且应用简单的椭圆曲面的粗、精加工宏程序。并指出在编程过程中应注意的问题，为编程人员提供方便。
关键词：宏程序；椭圆曲面；加工程序
0 引 言
在各类数控车技能大赛、数控车（技师、高级技师）职业资格取证技能试题中，椭圆、抛物线、正弦曲线等非圆曲面的加工必不可少，这些表面的加工，运用G01、G02、G03指令不能实现，必须运用宏程序或编程软件来完成。要想大赛夺冠，必须学会这两种编程方法。常用编程软件有Pro/E 、UG、CAXA等，现代数控编程软件更新快，而且每次大赛软件都有变动，在很短的时间内让参赛选手运用熟练需要花费时间，软件编程还存在一些弊端，生成的加工程序段多，而且不易读、不易修改，程序使用不灵活等。
而用宏程序编制的加工程序简短易读、条理清晰、灵活方便、加工效率高、使用方便。每位参赛者、编程人员必须熟练掌握。现以FANUC Oi系统为例，对宏程序在椭圆曲面加工程序中的应用进行研究。
1 、应用实例
椭圆典型零件如图1所示，以FAUNC Oi系统的格式编写程序，以下是用两种方法编制的加工程序。
1.1 应用参数方程的参考
程序图1零件的加工程序:
1.2 应用标准方程的参考程序
图1零件的加工程序：
2 、注意事项
根据图1零件的两种加工程序（已通过实际加工），在编写加工程序时应注意下面几个方面。
1）粗加工指令的选择。
根据零件结构粗车余量可以选择复合固定循环G71或G73指令进行编程, 但是G73指令运行的精加工程序段中允许出现宏程序，而G71指令不允许,所以应选择G73进行编程；如用系统报警或不执行。
2）标准方程和参数方程的选择。
加工椭圆时，选择参数角度方程，采用角度值为自变量，计算方便，不需要判断就可自动过象限，且终点判别简单。因此从加工精度、程序的数据量和加工效率出发，在数控车编程加工椭圆时应优先采用角度值作为自变量。
3）编程原点与椭圆方程原点。
本程序中编程原点和椭圆方程原点不在同一个点上，因此采用平移法把编程原点和方程原点平移到同一点，如程序中G01 X［2*#2］Z［#3-20］和G01 X［2*#2］Z［#1-20
］中偏移量为-20，还可以在操作机床时将刀补参数进行偏置相应的值。
4）椭圆轮廓的程序对其他曲面的参考价值。
本程序是车椭圆轮廓的程序，但编程思路不仅仅局限于椭圆类零件，对双曲线、抛物线、余弦曲线等都有一定的参考价值。实际加工中只是根据曲线的公式进行程序修改。
5）旋转角与离心角的转化。
以参数角度方程编程时,注意图样标注的是旋转角还是离心角θ，如是旋转角应先转化为离心角，如用旋转角进行编程零件的形状会发生变化。
在第一象限时，旋转角小于离心角，其换算公式为：θ=arctan［(a/b)·tan］；在第二象限时，旋转角大于离心角，其换算公式为：θ=180°+arctan［(a/b)·tan］
3 结 语
本文研究的加工程序具有对椭圆曲面工件加工的通用性、灵活性、实用性，而且程序简洁易懂。
为适应各种类型椭圆的编程，实际生产中可以编制一个只用变量不用具体数据的宏程序，然后在主程序中调用并为上述变量赋值即可，这样对于不同的椭圆参数，不必更改程序，只要修改主程序中宏程序内的赋值数据，即把它视为固定模板使用。
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