SIEMENS系统中用参数编写二次曲线轮廓加工程序的方法与技巧

1、SIEMENS系统中用参数编写二次曲线轮廓加工程序的方法与技巧 二次曲线的编程方法所谓二次曲线是指具有二次方程作为数学模型的曲线轮廓抛物线、 双曲线、 椭圆等 . 对于二次曲线的编程, 简单分为四个步骤:参数定义 ;坐标 ; 插补 ;循环判断 ., 如计算点 SIEMENS 802S 系统中 , 椭圆参数编程举例1) 标准椭圆参数方程X=a * cosAY=b * sinA其中 ,a上的 X,Y表示椭圆长半轴值坐标值 . 用自量值A表示角度的变化, 以计算每个角度值对应的椭圆2) 将等分点用直线段连接获得近似椭圆, 其近似程度取决于自变量 A 的增值大小 .举 例 : ( 以 SIEMENS8

2、02S 为例 , 如图 1-49 所示 )R1 =0; (R1 为方程变量 , 初值从 0 开始 )MM : R5=12.5*SIN(R1); (R5 为椭圆轮廓上的X 坐标值 )R6 =25*COS(R1) -25;(R6为椭圆轮廓上的Z 坐标值 , 标准椭圆轮廓向 Z方向平移了25mm)G01 G64 X =2*R5 Z =R6; ( 直线插补进给 ,2*R5 为 X 方向直径值 )R1=R1+0.5(0.5为角度增量值 )IFR1 90 GOTOBMM; ( 判断椭圆进给是否到达终点,90 °为终点角度 , 循环返回到 MM处 )参数定义.首先定义方程中各变量.用机床给定用户定

3、义参数代替, 如SIEMENS802S 系统 , 用户定义参数为R0R299.计算点坐标 .列出方程让数控系统根据所列方程自动计算坐标点. R5 为 X 坐标 , 数控车床通常用直径编程, 故插补进给中X值取 2*R5. R6 为 Z 坐标 , 编程原点在端面, 而零件轮廓的数学模型原点在椭圆中心, 椭圆中心向负Z 方向移动 25mm,故由标准椭圆方程计算出坐标值应减去25.插补 .坐标插补用 G01完成 .加 G64连续路径 , 机床连续进给 , 切削平稳 , 减小零件上的棱纹 .循环判断 .以上程序变量增加一个增量, 插补一个点 , 当插补过程还没有完成时, 要重复以上、过程, 所以要使用

4、循环判断来判断是否到达终点, “否”继续循环,“是”结束循环, 向下执行 .编程技巧以上介绍了二次曲线的简单编程步骤, 其他任何曲线都可以使用此方法.不同曲线只需将第步换成所要编的曲线方程即可.在 FANUC系统中 , 把用户宏程序的内容放在G73固定循环里编写椭圆程序的技巧 用户宏程序编程特点用户宏程序编程的最大特点是使用变量, 且变量之间能进行算术和逻辑运算.因此 , 在数控机床加工一定批量的形状相同但尺寸不同, 或由型腔、曲面、曲线等组成的工件时, 使用用户宏程序功能进行编程能够减少程序重复编制, 减少字符数 , 节约内存 , 使得编程更方便, 更容易 .FANUC 系统中宏程序主体和S

5、IEMENS系统的参数编程方法是一样的, 只是变量符号和编程格式不一样. SIEMENS 系统的变量号 , 用 R 参数表示 . FANUC 系统变量用“ #”和数字合起来表示 . 根据变量号不同, 变量可以分成四种类型, 见表 1-3.在编程用户加工程序进行逻辑运算和函数运算时, 通常可以用局部变量# 1 # 33或公共变量 # 100 # 199.而公共变量# 500 # 999和 # 1000以后的系统变量通常是提供给机床厂家进行二次开发, 不能随便使用 . 若使用不当 , 便会导致整个数控系统的崩溃.下面举例介绍用户宏程序编写方法: 零件分析与编程技巧如图 1-50所示 :毛坯直径为5

6、0mm,总长为 102mm,材料为 45钢棒料 . 该零件难点在椭圆编程上. 根据已知条件可得椭圆方程:即椭圆轮廓向Z 轴负方向平移了18mm的距离，因此在计算Z 坐标时，必须减去18mm的距离。把椭圆编程的内容放在G73 固定循环里，可以完成粗精加工。 编写加工程序右端：N10 T0101（粗加工刀具）N15 M03 S800N20 G96 S80N25 G50 S1000N30 G99 G00 X51 Z5N35 G71 U1 R1N40 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F0.2N50 G00 G42 X26（加刀尖圆弧半径补偿）N60 G01 Z-18 F0.02N70 X

7、30N80 Z-35N90 X40 Z-65N100 G02 X47 Z-70 R5N110 G01 X50N120 G40 G01 X50 Z-65N130 G00 X50 Z5N140 G73 U10 W2 R4N150 G73 P160 Q260 U0.5 W0.2 F0.1N160 G42 G01 X-5 Z5 F0.02N170 G02 X0 Z0 R5（沿圆弧过渡切入）N180 #100=18（ #100 作为 Z 轴变量）N190 #101=#100 * #100（ #101 作为中间变量）N200 #102=13 * SQRT 1- #101/324 （ #102 作为 X 轴

8、变量）N210 G01 X 2* #102 Z #100-18 （ Z 轴向负方向平移18mm的距离）N220 #100=#100-0.1N230 IF #100GE0 GOTO190N240 G01 X28.5N250 X30 Z-19.5N260 G40 G00 X40 Z-10N270 G00 X100 Z100N280 T0202（精加工刀具）N290 G96 S120N300 G50 S1200N310 G70 P50 Q120N320 G70 P160 Q260N330 G97 M03 S350N340 G00 X100 Z100N350 T0303（车槽刀具）N360 G00 X

9、35 Z-35N370 G01 X26 F0.05N380 X35 F0.2N390 G00 X100 Z100N400 T0404（车螺纹刀具）N410 M03 S500N420 G00 X30 Z10N430 G92 X29.2 Z-33 F1.5N440 X28.6N450 X28.2N460 X28.05N470 G00 X100 Z100N480 M05N490 M02使用宏程序功能编写粗、精加工程序的技巧 零件分析与编程技巧如图 1-51所示：毛坯直径为 50mm，总长为102mm，材料为45 钢棒料。该零件难点在抛物线的编程上。已知抛物线方程：X * X=-22.09Z。用公共变

10、量#100、#101 编程。 #101 作为 X 轴变量； #100 作为 Z 轴变量；加工抛物面时，抛物线方程原点与工件零点重合。本例题利用循环语句（WHILE语句） 和条件转移语句（ IF THEN语句） 编写出粗精加工程序，刀具路径如图 1-52所示，相当于用 G71 和 G70 语句的功能。此方法避免了G73指令产生的“空切”现象，提高了生产效率，有一定的特色（例题中加工左端的程序省略）。 加工程序右端： O1000T0101M03 S800G96 S120（以 120m/s 的恒线速度切削）G50 S1000（限制主轴最高转速为1000r/min）G99 G00 X55 Z0 M08

11、(快速定位进给量单位为mm/r)G01X0 Z0 F0.1(以 0.1mm/r 的速度车端面 )G00 Z5G00 X50 Z5（设定循环起点）N20（此部分为粗加工抛物线部分程序）#101=23.5（#101 为 X 轴变量，置初使值23.5 ）#102=1.5（#102 为 X 方向的步距值变量，设为1.5 ）#1.3=0WHILE #101GT # 101=#103（判断句， 当 X 轴变量在循环的最后一次小于0 时，将 X变量置 0，保证循环最终走到零点）#104= #101 * #101/22.09（计算 Z 变量）G01 Z2 F1（Z 方向进给退回加工起点）G42 X 2 * #

12、101 F0.12（X 方向进给）G01 Z - #104+0.5 （Z 方向进给，留0.5 精加工余量）G40 U1（沿 X 方向退刀1，取消刀补）END1G00 X100 Z100N30（此部分为精加工抛物面部分程序）T0202G96 S120G50 S1200G00 X0 Z1（精加工抛物面的起刀点）#106=0（#106 为 X 坐标值变量，置初值为0）#107=0.1（#107 为 X 方向的步距值变量，设为0.1 ）#108=23.5（抛物线的最大开口值）WHILE #106LE #108DO2（判断句， 如果 #106 中的值大于 #108 中的值，则程序在 WHILE和 END

13、2之间循环执行， 否则跳出循环，执行END2之后的语句）#105= #106 * #106/22.09（计算 Z 变量）G1 G42 X 2* #106 Z - #105 F0.1（直线插补进给，加刀尖圆狐半径补偿，右补）#106= #106+ #107（X 方向退刀，取消刀补）G00 X100 Z100M05 M09M30内孔椭圆零件轮廓程序编制的技巧 零件分析与编程技巧 如图 1-53 所示：毛坯直径为 50mm，总长为 40mm，材料为 45 钢棒料。该零件难点在内孔椭圆的编程上。根据已知条件可得椭圆方程： ，即X=13*SQRT（ 1-Z /64 ）。用公共变量 #100、 #101 来编程。 #101 作为 X 轴变量； #100 作为 Z 轴变量； 椭圆部分先走直线进行粗加工， 然后只写椭圆部分的精加工程序， 在每段程序前加“M00”程序停止指令，通过几次修改刀偏值来完成椭圆内槽的粗