宏指令在数控编程加工中的应用.doc

宏指令在数控编程加工中的应用 宏指令在数控编程加工中的应用 摘要：本文根据宏指令和CAD/CAMD在数控编程加工中的应用分析分析其各自的特点;并通过典型零件的宏指令编程实例说明利用宏指令编程对程序往往能起到化难为易、化繁为简的作用使程序具有通用性、灵活性 恰当地使用宏变量可用同一程序完成一个系列零件的加工大大提高编程效率 关键词：数控机床数控编程加工宏指令CAD/CAM 数控编程作为数控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效率尤其是随着数控加工不断朝高速、精密方向发展提高数控程序的编制质量和效率对提高制造企业的竞争力有着重要的意义 随着CAD/CAM软件的不断普及数控编程的模式逐渐由自动编程取代了手工编程 但CAM软件和手工编程有着各自的特长且现有的CAM软件不能满足所有数控系统的特殊功能 如何充分结合两种编程模式合理有效地利用数控机床的各种功能编制精简合理的小容量数控程序有着非常重要的意义 一、CAD/CAM和用户宏程序在编程加工中的性能对比 当今CAD/CAM软件越来越具有智能化非常适用于各种复杂曲线零件编程和加工但并不意味着CAD/CAM编程能绝对取代用户宏程序 相反在实际应用中用户宏程序相对于CAD/CAM软件有其适用范围和特点具体如下 首先用户宏程序是程序编制的高级形式素质较高的编程人员在宏程序里应用大量的编程技巧使程序简洁易懂并具有较好易读性和修改性 而采用CAD/CAM编程必须先几何建模后设定各种加工参数然后计算刀具轨迹再经后处理生成程序 这个过程非常耗时且生成的程序十分繁琐内容较多可读性和修改性较差 对于中等难度的零件使用宏程序编程要比CAD/CAM方便得多 其次一般的数控系统内部存贮空间不超过256K而采用CAD/CAM生成的程序比较繁琐基本上都超过额定存贮空间因而只能通过DNC方式加工即通过数控机床配备的通信接口在线加工 现在的机床常备的是RS232串行接口其最大的传输波特率为19200bit/s当计算精度、计算速度F值较大时程序的传输速度就跟不上机床的节拍出现进给运动有明显的继续的现象采用其他方法也不会太大的改观 由于宏程序一般都短小精悍存储空间一般为3K以下完全可以存储在数控系统内部 在计算的速度较快使用宏程序不会出现加工中断续的现象 最后CAD/CAM软件生成的程序具有一定的误差使得对零件加工精度具有很大的影响 误差来源于很多方面从用户使用的层面上说使用CAD/CAM软件来生成刀路及程序是非常容易的事但是剖析CAD/CAM软件计算刀路的原理就知道它存在一定的弊端 在CAD/CAM软件中无论构造规则或不规则的曲面都有一个数学运算的过程也必然存在着计算的误差和处理而在对其生成三维加工刀路时软件是根据你选择的加工方式、设定的加工参数并结合所设定的加工误差(或称为曲面的计算精度)使刀具与加工表面接触点(相交点或相切点)逐点移动完成加工从本质上看其实就是在允许的误差值范围内沿每条路径用直线去逼近曲面的过程 例如手工编程中用G02或G03表示圆弧CAD/CAM生成的程序使用n边形去逼近一个圆 CAD/CAM软件生成的程序除了受NC刀具轨迹的计算精度影响还受多方面因素的影响例如受CAD建模时的计算精度的影响、不同软件之间CAD图档的转换精度的影响和后处理环节的影响等 二、用户宏程序在数控编程加工中的优点 宏功能是数控编程技术的一项关键技术是提高数控加工性能的一种特殊功能 宏功能的主体是宏程序由一系列指令组成宏程序用一个总指令作代号也称宏指令 其特点是可以对变量得对变量进行运算用变量执行相应操作使程序应用更加灵活、方便 1.宏程序中的变量有局部变量、公共变量、系统变量三种可满足不同的赋值需求 在宏程中用事先指定的事变量代替地址符后面直接给出的数值在调用宏程序或该宏程序本身执行时给出计算好的变量值这种使宏程序有广泛的通用性 更改也非常简单若程序中某数据要更改只需将相应变量重新赋值即可 2.在宏程序中已赋值的变量在后续程序中可被重新赋值原先的内容被新内容代替利用数控系纺对变量值进行计算和变量可以理新赋值的特性使得在进行复杂非圆轮廓的曲线加工中而不必人工逐点计算从而用很短的直线或圆弧线段逼近理想轮廓曲线满足零件加工精度 3.宏程序中的算术和逻辑计算功能如：反正运算、指数函数运算、异或运算等满足了用户不同的计算要求减少了编程的繁琐计算使编程更佳快捷、方便 4.宏程序所具有的转移和循环功能包括GOTO、IF、WHILE语句可方便地实现语句的无条件、有条件跳转和重复多次循环减少了编程语句的数量满足了用户对不同情况的编程要求 三、宏指令编程实例 实例一：宏指令在壳体类零件数控加工编程中的应用 在工厂实际生产中常常生产不同型号的同类产品每一型号的产品都有不同的规格这些规格不同而型号相同的产品一般结构和形状相似仅尺寸大小不同 所以其壳体零件也是结构和形状相似只是尺寸或数量不同 而基本上所有产品的壳体零件其加工内容无非是轴孔镗削加工、断面铣削加工、连接孔钻削加工如果对每个规格壳体的零件都去编程很费时易出差错且占用内存空