数控宏程序简介及椭圆零件加工 毕业论文.doc

毕业论文数控宏程序简介及椭圆零件加工姓 名： 指导教师： 专 业： 数 控 技 术 班 级： 2009年03月19日 目 录摘 要1 引 言21 数控编程技术应用现状32 宏程序简介33 宏程序编程技术特点33.1通用性强33.2程序简练34 宏程序语句表达式及变量34.1运算符34.2表达式44.3宏程序变量44.3.1变量的形式44.3.2变量的引用44.3.3未定义的变量44.3.4变量的种类55 数控宏程序编程实例55.1工艺分析65.2编程程序6结 论 10参考文献 11谢 辞 12论数控宏程序编程及实例分析摘 要：随着cad/cam软件的不断普及，人们以慢慢忽略了手工编程的重要性，尤其是宏程序，宏程序编程可以大大缩短编程长度以及加工精度，本文介绍了数控宏程序编程的一些基本指令与语句表达式，并用抛物线实例进行宏程序编程，体现出宏程序的特点以及宏程序的重要性。关键词：宏程序特点，宏程序表达式，宏程序变量，宏程序编程实例 引言数控编程作为加工的关键技术之一，其程序的编制效率和质量 在很大程度上决定了产品的加工精度和生产率。尤其随着数控加工不断朝高速、精密方向发展，提高数控程序编制质量和效率对于提高制造企业的竞争力有着重要的意义。随着cad/cam软件的不断普及应用，数控编程的模式逐渐由自动编程取代手工编程。但cam软件编程和手工编程有着各自的特长，且现在的cam软件不能满足所有数控系统的特殊功能。因此，充分结合这两种编程模式，对于提高编程效率和质量有着重要意义。目前，国内企业使用的数控机床大多是普通数控机床和少量的高精密数控机床。对于传统的普通数控机床，存在着内存容量有限，无法实现高速切削加工等缺陷；因此，最大限度发挥普通数控机床的加工效率，编制简洁合理的小容量数控程序，使加工程序变得简洁，对现实加工来说，有很重要的实际意义本文通过实例介绍了数控铣削加工编程中运用宏程序编程，可以充分提高数控编程的效率。1.数控编程技术的应用现状众所周知，我国目前被誉为“世界工厂”、制造大国，我国制造工业飞速发展的同时，与世界制造先进水平的差距在不断缩小，而作为现代制造技术的灵魂及核心，数控加工技术也得到了广泛的应用，各类cad/cam软件的应用日趋普及，特别是在数控三维曲面加工中手工编程几乎已无用武之地，而强大的思维定式和使用习惯，使得编程人员不论程序大小、加工难易都习惯使用cad/cam软件来编程，手工编程似乎被遗忘了。而在学习手工编程时只是简单地学习基本的编程指令，对宏程序也是如此，原因是大家对宏程序不熟悉，往往以为宏程序深不可测而已，在实际工作中宏程序确实有广泛的应用空间，并且能够方便编程，任何数控加工只要能够用宏程序完整地表达，即使再复杂，其编程篇幅都比较精练，数控机床在执行宏程序时比cad/cam软件生成的程序更快捷，反应更迅速，使得加工效率大大提高。2.宏程序简介在各类数控系统中，将包含变量、转向、比较判别等功能的指令称为宏指令。包括有宏指令的程序为宏程序。宏程序是数控机床手工编程方法的高级程序，主要有以下特征：（1）可在宏程序中使用变量。（2）可以进行变量之间的演算，特别是可以进行常规函数的演算。（3）可以用宏程序命令对变量进行赋值。（4）可以使用宏程序判断、循环、转移等特殊指令控制宏程序运行次序。3.宏程序编程技术特点宏程序与普通数控程序及cam软件造型生成程序相比，具有如下优点：3.1通用性强： 同一程序修改部分变量的赋值，即可加工不同尺形状的类似零件。 同一程序通过修改加工余量，即实现同一程序的粗精加工引用。 通过适当修改程序可以加工内腔渐变体。3.2程序简练 加工复杂零件时，如果采用cam软件造型加工，则采用的是大量的点位计算， 采 用g02或g03指令形式下，这样执行圆弧走刀时每两个基点之间都要进行插补运算，按这种方式，计算机工作量非常大，如果精度要求很高，则基点分布必须非常密集，计算量成倍增长，形式程序十分巨大。 采用宏程序编程，则可以充分各项数控编程指令，如直线插补、圆弧插补、固定循环、子程序功能，进行程序的简化处理同时可以通过变量循环等方式简化循环。 由于宏程序采用的都是机床内部编码g01、g02、g03等，计算机可以直接进行插补运算，机床反应迅速，加工效率高。4.宏程序语句表达式及变量4.1运算符宏程序运算符主要包括：算术运算符+、-、*、/。条件运算符eq(=)、ne()、gt（）、ge（）、lt（）、le（）。逻辑运算符and（与）、or（或）、not（非）。函数sin（正弦）、 cos（余弦）、tan（正切）、atan（反正切-180180）、sign（取符号）、sqrt（平方根）、exp（指数）。4.2表达式用运算符连接起来的常数、宏变量构成表达式。例如：175/sqrt2*cos55*pi/180；#3*6 gt 14；在华中数控系统中语句表达式有三种： 赋值语句格式：宏变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如：#2=175/sqrt2*cos55*pi/180；#3=124.0； 条件判别语句 if else endif格式（i）：if 条件表达式条件成立 （真）else条件不成立（假）endif格式（ii）：if条件表达式条件成立 （真）endif 循环语句 while endw格式： while 条件表达式条件成立 （真）endw4.3宏程序变量变量是指可以在宏主体的地址上代替具体数值，在调用宏主体时再用引数进行赋值的符号：#i（i=1，2，3）。使用变量可以使宏程序具有的通用性。宏主体中可以使用多个变量，以变量号码进行识别。4.3.1 变量的形式变量是用符号#后面加上变量号码所构成的，即：#i（i=1，2，3，）例如，#5，#109，#1005.的形式来表示，如，#100，#1001-1,#6/2。4.3.2 变量的引用在地址符号后的数值可以用变量置换。如，若写成f#33，则当#33=1.5时，与f1.5相同。z-20.0指令相同。但需要注意，作为地址符号o、n、/等，不能引用变量。例如，o#27、n#1等，都是错误的。4.3.3 未定义变量尚未被定义的变量，被称为。变量#0经常被用作变量使用。在引用未定义变量时，地址符也被无视。如#1=时g90x100y#1与g90x100相同。在运算式中，除了被置换的场合以外，与数值0相同。见表1 在表2所示条件式中，只有eq、ne的场合，与零不同。见表2表1 被置换场合 表2 eq、ne场合# 1= 时 #1= 0时#2 = #1 #2 = #2 = #1 #2 = 0#2 = #1*5 #2 = 0#2 = #1*5 #2 = 0#2 = #1+#1 #2 = 0#2 = #1+#1 #2 = 0#1= 时#1= 0时备注#1 eq #0 成立#1 eq #0不成立是否=#1 ne 0 成立#1 ne 0 不成立是否#1 ge 0 成立#1 ge 0 不成立是否#1 gt 0 不成立#1 gt 0 不成立是否4.3.4 变量的种类 按变量号码可将变量分为局部变量、公共变量、系统变量，其功能和用途是不同的。具体由表3所示。 表3 变量类型变 量 名类 型功 能#0空变量该变量总是为空，没有值能赋予该变量 用 户 变量#1-#33 局部变量 局部变量只能在宏程序中存储数据，例如运算结果。断电时，局部变量清除（初始化为空）可以在程序中对其赋值#100-#199#100-#999公共变量公共变量在不同宏程序中的意义相同断电时，#100-#199清除，通电时复位到“0”而#500-#999数据，即使在断电时也不清除#1000以上系统变量系统变量用于读和写cnc运行时各种数据变化，例如刀具当前位置和补偿值等5数控宏程序编程实例编制一个如图1所示铣削椭圆类零件的曲面。 图1 抛物线类曲面示意图5.1工艺分析1.根据图中数值计算椭圆的起始角及终止角数值2.编制图形轮廓3.加工六棱及中心椭圆5.2编制程序以华中系统为例编制如下o0001g54 g94 m03 s1500g00 x0 y0 z3g41 x57.5 d01y-5.6g02 x51.42 y-14.56 r10g40g68 x57.5 y-45 p30#1=76.1815while #1 le 124.03#2=45*cos#1*pi/180#3=25*sin#1*pi/180g01 x#2+57.5 y#3-45#1=#1+1endwg69g41 g01 x20.93 y-37.34 d01g02 x5.19 y-45 r10g01 x-18.4g02 x-27.98 y-36.08 r10g40#1=10.263while #1le77.422#2=25*cos#1*pi/180#3=45*sin#1*pi/180g01 x#2-57.2 y#3-45#1=#1+1endwg41 g01 x-50.98 y3.8 d01g02 x-57.5 y13.18 r10g40#1=180while #1ge90#2=35*cos#1*pi/180#3=25*sin#1*pi/180g01 x#2-27.5 y#3+25#1=#1-1endwg41 g01 x27.5 y45 d01g01 x7.9g02x12.84 y408 r5g40#1=196.222while #1le344.778#2=10*cos#1*pi/180#3=15*sin#1*pi/180g01 x#2+27.5 y#3+45#1=#1+1endwg41 g01 x42.16 y40.8 d01g02 x47.1 y45 r5g01 x52.5g02 x57.5 y40 r5g01 y-5g00 z30g40 x0 y0m05m30%o0002g54g94m03s1500g00x0y0z3g01 z-10 f100#1=0while #1le360#2=5*cos#1*pi/180#3=10*sin#1*pi/180g01 x#2 y#3#1=#1+1endwg00 z30m05m30%o0003g54g94m03s1500g00 x-20 y60 z5g01 z-4 f100g41 x-90.567 y23.097 d01#1=0while #1le360g68 x0 y0 p-#1g01 x12.5#1=#1+45endwg00 z30g40 x0 y0m05m30%结论合理而广泛地应用宏程序，对数控机床操作有很大的(1) 缩减编程长度可以大大地减少数控程序长度，降低程序所占内存量。(2) 优化加工工艺加工工艺的优化主要就是程序的优化，是一个反复调整、尝试的过程，这就要操作者能够非常方便地调整程序中的各项加工参数，只要其中任何一项发生，再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹，过程耗时费力烦琐，宏程序在这方面就有强大的优越性，操作者无需触动程序本身，只需对各加工参数所对应的自变量赋值做出个别调整就可以将程序调整到最