数控宏程序编程09

1、项目九 多边形圆角加工一、学习目标与要求（1）了解工件周边倒圆的加工方法；（2）了解多边形顶点坐标计算方法；（3）掌握工件周边倒圆角的变量运算方法；（4）能运用宏指令加工正多边形倒圆角零件。二、工作任务对如图9-1所示正六边形工件进行轮廓倒圆角加工，毛坯为100 圆柱，材料为45钢。图9-1 六边形倒圆角零件三、项目实施分析1零件加工分析使用数控铣床加工零件，零件毛坯为100的圆柱，外圆与端面已加工，选用铣床三爪自定心卡盘装夹工件。2刀具选用根据工件加工尺寸、结构和材料，本次加工刀具选用直径12的高速钢立铣刀，取主轴转速为800r/min，铣削进给速度为120mm/min 。3编程思路设计正多

2、边形圆角的加工宏程序，以立铣刀实现边数为n边的外轮廓自下而上环绕分层加工出周边圆角。先在底部铣削最外圈多边形，之后Z轴抬高并改变上升后多边形外接圆的半径。这里通过控制圆角的角度来控制Z轴的变化，角度从0度增加到90度圆角即加工好，每次增加1度。为编程方便，设定多边形的一条边线与X轴线平行，将编程起始点放在Y轴方向上，要加工其它摆放位置的正多边形时，只需增加旋转指令进行坐标系旋转即可。本例六边形倒圆角加工中，工件坐标系设在多边形顶面的中心上，以刀具中心点编程，轮廓切入点为Y轴上的B点，以顺铣方式由下而上分层加工。1）初始变量的设置R1=正多边形的边数R2=正多边形外接圆的半径R3=周边倒圆角的半

3、径R7=刀具半径（平底立铣刀）R11=Z向刀尖与圆角圆心连线的角度，设为自变量，赋初始值为0R17=角度增量R18=圆弧切入半径2）宏程序中变量及表达式（1）R5，多边形圆心角作多边形中心与顶点的连线，其夹角设为变量R5，如图9-2所示，赋值表达式为：R5= 360/R1（360度除以边数）（2）R6，底层多边形OB边长以刀具中心点编程，需要计算刀具中心到达多边形顶点的坐标，需确定AOB中OA的边长，计算OA的边长首先要确定OB的边长：R6=R2*COS（R5/2）+R7（3）R20，每层多边形的外接圆半径OA要实现多边形圆角的加工，关键点是每层的多边形外接圆随着角度（R11）的增加而缩小。如

4、图9-2、图9-3所示，计算每层多边形的外接圆半径OA的过程如下。 R8，切削点在圆角水平方向的移动距离R8= R3 R3*COS（R11） R9，切削点到圆角上表面的距离R9= R3 R3*SIN（R11） R10，每层多边形OB边长R10 = R6 R8 R20，每层多边形的外接圆半径OAR20= R10 / COS（R5/2）（4）R21、R22，每层多边形顶点坐标（X、Y） R12，多边形各顶点方位角R12= -（90+R5/2）-R16*R5 R21、R22，每层多边形顶点坐标（X、Y）R21=R20*COS（R12）R22=R20*SIN（R12）图9-2 多边形变量参数图9-3

5、圆角变量参数3）转移循环设计（1）每层以圆心角次数变化循环加工多边形轮廓的循环体设计R16=0圆心角变化次数，初始值为0BBB :循环标记符R12= -（90+R5/2）-R16*R5多边形各顶点方位角，每加工一边角度依次变化R16=R16+1圆心角变化次数递增IF R16<R1 GOTOB BBB变化次数小于边数时跳转到标记符，循环继续（2）圆角角度变化的循环体设计AAA ：循环标记符R11=R11+R17周边圆角的角度递增一个角度增量IF R11<=90 GOTOB AAA角度变量小于或等于90度时跳转，循环继续四、参考程序加工多边形倒圆角的宏程序如表9-1所示：表9-1 多边

6、形倒圆角加工程序宏程序ABC04说明R1=6R2=50R3=10R7=6R11=0R17=1R18=10G54 G90 G00 X0 Y0M03 S800Z20R5=360/R1R6=R2*COS(R5/2)+R7G00 X=R18 Y=-(R6+R18)Z=2AAA:R8=R3-R3*COS(R11)R9=R3-R3*SIN(R11)R10=R6-R8R20=R10/COS(R5/2)G01 Z=-R9 F120X=R18 Y=-(R10+R18)G03 X0 Y=-R10 CR=R18R16=0BBB:R12=-(90+R5/2)-R16*R5R21=R20*COS(R12)R22=R20

7、*SIN(R12)G01 X=R21 Y=R22 F120R16=R16+1IF R16<R1 GOTOB BBBG01 X0 F120G03 X=-R18 Y=-(R10+R18) CR=R18G00 X=R18R11=R11+R17IF R11<=90 GOTOB AAAG00 Z50M05M02正多边形边数正多边形外接圆半径周边圆角半径刀具半径角度变量，赋初始值为0角度增量圆弧切入半径多边形圆心角底层多边形OB边长底层多边形加工起始点切削点在圆角水平方向移动距离切削点到圆角上表面的距离每层多边形OB 边长每层多边形外接圆半径OAZ向由底层向上爬升周边圆角多边形的进刀起始点圆弧

8、切入圆心角变化次数，初始值为0多边形各顶点的方位角多边形顶点坐标（X）多边形顶点坐标（Y）沿多边形轮廓走刀圆心角次数递增一次圆心角变化次数小于边数时跳转到BBB圆弧切出返回进刀起始点周边圆角的角度递增一个角度增量角度变量小于或等于90度时跳转到AAA五、任务实施1选择数控加工仿真系统启动斯沃数控仿真软件，选择“SINUMERIK 810/840D M”系统，如图9-4所示，并单击“运行”按钮，进入SINUMERIK 810D系统数控加工中心操作界面，如图9-5所示。图9-4 选择SINUMERIK 810/840D M系统图9-5 SINUMERIK 810D系统操作界面2注册程序名1）单击键

9、盘按钮，如图9-6所示，展开数控系统的键盘。图9-6 显示键盘2）单击“”程序管理按钮，再单击“零件程序”“新程序”软键，如图9-7所示，输入新程序名，单击“确认”软键注册程序名，如图9-8所示。 图9-7 新建程序操作软键图9-8 注册程序名3）编辑区显示为空白，等待输入程序内容。此时暂不输入程序，单击“关闭编辑器”软键退出，如图9-9所示。图9-9 关闭编辑器软键4）单击“文件”菜单“退出”命令，如图9-10所示，退出SINUMERIK 810D系统操作界面。图9-10 退出系统5）在“斯沃数控”仿真软件启动窗口中，单击“运行”按钮，重新进入SINUMERIK 810D系统数控加工中心操作

10、界面。3开机、回参考点拖动机床操作面板到屏幕中间合适位置。单击操作面板上的“急停”按钮，将其松开并弹起。单击 参考点按钮，如图9-11所示。系统处于回原点状态，分别单击+Z、+X、+Y轴向按钮，机床自动完成返回参考点动作。图9-11 回参考点4加工刀具准备1）在工具栏中单击“刀具管理”按钮，系统弹出“刀具库管理”窗口。在“刀具数据库”中选择直径为12的端铣刀，并将其装入1号刀位，如图9-12所示。2）在“机床刀库”中选择1号刀位的端铣刀，然后单击“添加到主轴”按钮，系统自动将端铣刀装入主轴中。图9-12 选择直径12的端铣刀5工件准备1）在工具栏中单击“工件设置”按钮，在弹出的快捷菜单中选择“

11、工件装夹”命令，系统弹出“工件装夹”对话框，选择“工艺板装夹”方式。2）在工具栏中单击“工件设置”按钮，在弹出的快捷菜单中选择“设置毛坯”命令，系统弹出“设置毛坯”对话框。选择“圆柱体”，设置毛坯尺寸为直径100×高40 。再选择G54寄存器，并设置相对于工件原点（圆柱顶面圆心），主轴（Z轴）距离为120 的参数值，如图9-13所示。图9-13 设置圆柱体毛坯3）单击键盘按钮，展开数控系统的键盘。单击偏置参数界面按钮，再单击“零点偏移”软键，查看寄存到G54中的工件坐标系参数，如图9-14所示。图9-14 G54零点偏移参数6导入数控加工程序1）单击程序管理界面按钮，再单击“零件程序”软键，显示出系统中的程序名，选择新注册的程序名，单击“INPUT”输入按钮，将其打开，此时程序编辑区为空白，等待输入程序内容。2）单击“文件”菜单中的“打开”命令，系统弹出“打开”对话框，如图9-15所示。在对话框中指定程序文件所在的文件夹，并选择文件类型为“NC代码文件”，选择程序文件将其打开，系统自动将程序导入