宏程序加工非圆曲线轮廓.doc

株洲技术学院工业自动化系数控加工技术教研室教学模式改革理实体化教学课教案数车编程与操作理实一体化教案 时间：08、11、20课时：4课题：宏程序的应用教学目的与要求：知道用户宏程序（IF 、WHILE）在非圆曲线轮廓加工中的应用教学重点：宏程序的思路和B类宏程序的编写格式教学难点：宏程序循环条件的确定与数学模型的处理变换教学用具：教室讲课教学方法：讨论法教学过程：（一）.课堂组织:检查到课情况及课堂准备情况,为新课教学作好准备。（二）.复习旧课： （三）.讲授新课: 一）.引入新课: 宏程序如何应用？ 二）.讲解新课:模块一 数控车床的编程与操作数车基本模块 FANUC系统数控车床编程及操作课题十四 非圆曲线轮廓的编程加工（三）G00 X81.0 Z2.0; G73 U28. R20 G73 P1 Q2 U0.5 W0.3 F0.25 N1 G42 G00 X0; 中间部分程序省略 车余弦曲线程序： #1=0; Z轴起始尺寸 WHILE #1GT-123.56DO1; 判断椭圆是否走到Z轴终点 #2=6*COS#1+34; X轴变量 #3=#1/10 G01X2*#2 Z#352.0 F0.1 加工插补,加工余弦曲线 #1=#1-1 Z轴步距，每次0.2mm #3=#3-0.1END1 N2 G00 X38 退刀 X100 Z60 M00 M05M03 S1000 T0101； G00 X40.0 Z2.0; G70 P1 Q2 G00 X100 Z60 M05 M30例：已知工件为6870的棒料，材料为40Gr，经调质热处理硬度为HB220，内孔为抛物线曲面。(1) 分析加工工艺，编写加工的工艺过程（5分）(2) 选择合适的刀具，画出内孔粗车刀的走刀轨迹（5分）(3) 编写零件加工程序（15分）要求：粗加工程序使用子程序或固定循环指令；加工程序单要字迹工整；程序段后加必要的注释，不重复的注释不少于5种。例：在100的外圆上车削如图所示外轮廓，试用宏程序编程方法编制程序。例：球面螺纹加工球面螺纹属于异形螺纹，无论是在普通车床还是数控车床上，加工难度都很大。现在数控车床上加工如图所示球面螺纹，试进行工艺分析并编程。一、球面螺纹加工工艺分析上图中，零件其它部分加工难度并不大。工艺路线一般是：1、用三爪卡盘夹住工件右端将工件左端车到尺寸；2、夹住工件左端车削工件右部，将直径为50的外圆及球面螺纹的外圆弧面均车削尺寸3、加工球面螺纹加工难点在于球面螺纹的加工。可选用R3.5的成形刀采用直进法车削。但采用何种指令方可加工出轨迹为球面的螺纹则是加工的关键。可用的螺纹加工指令有G32、G92及G76，而这些指令的运动轨迹均是直线，可加工出圆柱螺纹及锥螺纹，无法加工圆弧螺纹。若采用G03大走路刀（走刀量为螺距8），则必须一刀车到位，否则第二刀的运动轨迹不在第一刀的螺旋槽中而产生乱扣。为完成球面螺纹的加工，可采取用G32无数直线来拟合成圆弧线的方法进行加工。二、拟合方法及公式推导将球面螺纹的母线圆弧线用无数条与圆弧相切的直线代替。为方便计算，这些切线的Z起点及Z终点均不变，但X起点及X终点均随着夹角Pod变化而变化，故取该夹角为自变量，X、Z为变量。计算关系式如下X起点=Rsin-(30-Rcos)/tan= Rsin-30/tan+Rcos/tanX终点= X起点+ 60/tan三、宏程序1、主程序T0101M03 S350G00 X100#9=6 螺纹刀直进法，每一刀切1（单边切0.5mm）WHIEL#9LT0DO1 当余量大于0时，执行循环M98 P0002 调用切球面螺纹子程序#9=#9-1 END 1 G00X100Z100M05M302、子程序O0002#1=Acos20/65 自变量的初始值#2=180-#1 自变量的终止值WHIEL#1LT#2DO2 当角度小于等于终止角时执行以下循环#3=65*sin#1 #4=30/tan#1 #5=65cos#1/tan#1#6=#3-#4+#5 求X起点值#7=#6+60/tan#1 求X终点值G00 Z-28 调刀至切螺纹的Z起点X2*#6-27+#9 调刀至切螺纹的X起点G32 X2*#7-27+#9 Z-88 F8切螺纹G00 U15 X方向退刀#1=#1+1 角度递增，每次增加1度END 2 循环结束四、加工过程及注意事项1、本例中球面螺纹虽为单线，但螺距较大，为8mm，故加工时转速不能太大，每分钟刀具移动速度不能大于所设定的Z方向快速移动速度。例如，若所设定的Z方向快速移动速度为F=3000mm/r,则F=nP3000mm/r即n3000/8=375r/min，否则会乱扣。2、对刀时刀位点在圆弧刀中心，注意刀具位置的偏置。具体方法如下：1）将圆弧刀与工件外圆相碰，数据输入到刀具形状补偿处，然后再在刀具磨耗X上输入-7；2）将刀具侧面与工件端面相碰，在Z刀具形状补偿处输入Z0，再在刀具磨耗X上输入-3.5；这时编程的坐标为刀心坐标,为防止刀具在工件半径方向一次车到位而打刀,故在编程时设置余量,每次仅在直径方向切去余量1。五、加工技巧小结：1、球面螺纹加工的关键在于变换加工思路，以直线代替圆弧的方法加工，球面螺