项目六含曲面类零件的工艺设计编程与加工

1、项目导入项目导入一一相关知识相关知识 二二项目实施项目实施三三拓展知识拓展知识四四1了解宏程序应用范围和变量的概念了解宏程序应用范围和变量的概念2熟悉转移和循环语句熟悉转移和循环语句3掌握用户宏指令编程的方法和宏指令掌握用户宏指令编程的方法和宏指令编程技巧编程技巧1通过对带椭圆、抛物线等非圆曲线轮通过对带椭圆、抛物线等非圆曲线轮廓零件的加工，掌握用数廓零件的加工，掌握用数 控车床加工该类零件的主要步骤和合理的控车床加工该类零件的主要步骤和合理的工艺路径，扩展数控车床的应用范围工艺路径，扩展数控车床的应用范围2能对工件加工质量进行正确分析处理能对工件加工质量进行正确分析处理如图如图6-1所示的椭

2、圆手柄，已知材料为所示的椭圆手柄，已知材料为45#热轧圆钢，毛坯为热轧圆钢，毛坯为 3090mm的棒料。要求：制定零件的加工工艺，编写零的棒料。要求：制定零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序，完成椭圆手柄的车削加工。件的数控加工程序，完成椭圆手柄的车削加工。图图6-1 椭圆手柄椭圆手柄二、相关知识二、相关知识 一般情况下，数控系统只有直线和一般情况下，数控系统只有直线和圆弧插补功能，要对椭圆、双曲线、抛圆弧插补功能，要对椭圆、双曲线、抛物线等非圆曲线进行加工，数控系统无物线等非圆曲线进行加工，数控系统无法直接实现插补，需要通过一定的数学法直接实现插补，需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是

3、，用直线段或处理。数学处理的方法是，用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线。圆弧段去逼近非圆曲线。（一）用户宏程序（一）用户宏程序1 1用户宏程序的概念用户宏程序的概念 用户宏程序的主体是一系列指令，相当于子用户宏程序的主体是一系列指令，相当于子程序体。使用中，通常把能完成某一功能的一程序体。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。用户宏程序是提高数控车令就能执行其功能。用户宏程序是提高数控车床性能的一种特殊功能。床性能的一种特殊功能

4、。2 2变量变量 普通数控加工程序直接用数值指定普通数控加工程序直接用数值指定G代码和移动代码和移动距离，使用宏程序时，数值可以直接指定或用变量距离，使用宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板面板上的操作改变。上的操作改变。3 3运算指令运算指令 运算的先后顺序是：表达式中括号的运算、函运算的先后顺序是：表达式中括号的运算、函数运算、乘除运算、加减运算。数运算、乘除运算、加减运算。4 4控制指令控制指令 在程序中使用控制指令可以改变程序段的运行在程序中使用控制指令可以改变程序段的运行顺序顺序 （二）用户宏程序功能（二

5、）用户宏程序功能B B 用户宏程序功能用户宏程序功能B可以用宏程序非模态调用、可以用宏程序非模态调用、宏程序模态调用、用宏程序模态调用、用G代码调用宏程序、用代码调用宏程序、用M代码调用宏程序、用代码调用宏程序、用M代码调用子程序、用代码调用子程序、用T代代码调用子程序码调用子程序6种方法调用。种方法调用。 1 1宏程序非模态调用宏程序非模态调用G65G65的编程的编程 功能：当指定功能：当指定G65时，调用以地址时，调用以地址P指定的用户指定的用户宏程序，数据（自变量）能传递到用户宏程序中。宏程序，数据（自变量）能传递到用户宏程序中。2 2自变量指定自变量指定 自变量指定又称为自变量赋值，即

6、若要向用户宏自变量指定又称为自变量赋值，即若要向用户宏程序本体传递数据时，须由自变量赋值来指定，其程序本体传递数据时，须由自变量赋值来指定，其值可以有符号和小数点，且与地址无关。值可以有符号和小数点，且与地址无关。3 3模态调用指令（模态调用指令（G66G66）4 4G G代码调用宏程序代码调用宏程序 在主程序中除了用在主程序中除了用G65、G66指令调用宏程序外，指令调用宏程序外，还可以用还可以用G代码调用。将调用宏程序用的代码调用。将调用宏程序用的G代码号代码号设定在系统参数上，然后就可以像设定在系统参数上，然后就可以像G65非模态调用非模态调用指令一样调用宏程序。指令一样调用宏程序。三、

7、项目实施 （一）加工工艺分析（一）加工工艺分析1 1零件图的工艺分析零件图的工艺分析 零件由圆柱面、椭圆面构成。零件材料为零件由圆柱面、椭圆面构成。零件材料为45#钢棒。钢棒。椭圆长半轴为椭圆长半轴为20 mm，短半轴为，短半轴为14 mm，中心在工件，中心在工件轴线上。椭圆轨迹曲线复杂，是非圆弧曲线，不能用轴线上。椭圆轨迹曲线复杂，是非圆弧曲线，不能用G02、G03按圆弧来车削，所以加工难度大，必须采按圆弧来车削，所以加工难度大，必须采用宏指令编程才能加工。另外，应注意椭圆方程中的用宏指令编程才能加工。另外，应注意椭圆方程中的坐标值与工件坐标系中坐标值之间的转换。坐标值与工件坐标系中坐标值之

8、间的转换。2 2装夹方案的确定装夹方案的确定 毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。3 3加工顺序和进给路线的确定加工顺序和进给路线的确定4 4刀具及切削用量的选择刀具及切削用量的选择（1 1）确定刀具。）确定刀具。（2 2）确定切削用量。）确定切削用量。主轴转速：粗加工时：主轴转速主轴转速：粗加工时：主轴转速S S取取600 r/min600 r/min。精加工时。精加工时主轴转速主轴转速S S取取1000 r/min1000 r/min。切槽时，主轴转速。切槽时，主轴转速S S取取300 r/min300 r/min左右。左右。切削深度：粗加工时：切削

9、深度：粗加工时：a ap p取取1 11.5 mm1.5 mm；精加工时取；精加工时取0.20.20.4mm0.4mm。进给量：粗加工时进给量：粗加工时f f取取0.2 mm/r0.2 mm/r；精加工时；精加工时f f取取0.1 mm/r0.1 mm/r；切槽时切槽时f f取取0.050.050.1 mm/r0.1 mm/r。 5 5工艺文件的编制工艺文件的编制（二）编制加工程序（二）编制加工程序 1 1数值计算数值计算（1）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。点为程序原点建立工件坐标系。 （2）计算各节点位置坐标值。）计算各

10、节点位置坐标值。C点（点（X14，Z 37.321），其余略。），其余略。（三）零件的仿真加工（三）零件的仿真加工（1）进入数控车仿真软件并开机。）进入数控车仿真软件并开机。（2）手动移动机床，使机床各轴的位置）手动移动机床，使机床各轴的位置距离机床零点一定的距离。距离机床零点一定的距离。（3）回零。）回零。（4）输入程序。）输入程序。（5）调用程序。）调用程序。（6）安装工件。）安装工件。（7）装刀并对刀。）装刀并对刀。（8）让刀具退到距离工件较远处。）让刀具退到距离工件较远处。（9）自动加工。）自动加工。（10）测量工件。）测量工件。（四）零件的实操加工（四）零件的实操加工（五）零件检验（五）零件检验 按图纸要求检测工件，对工件进行误差与按图纸要求检测工件，对工件进行误差与 质量分析。质量分析。 -SIEMENS-SIEMENS系统宏程序的应用系统宏程序的应用 四、拓展知识四、拓展知识 （一）计算参数（一）计算参数 SIEMENS系统宏程序应用的计算参数如下。系统宏程序应用的计算参数如下。R0R99可自由使用。可自由使用。R100R249加工循环传递参数（如果程序中加工循环传递参数（如果程序中没有使用加工循环，那么这部分参数可自由使没有使用加工循环，那么这部分参数可自由使用）。用）。R250R299加工循环内部计算参数（如果程加工循环内部计算参数（如果程序中