文档介绍：非圆曲线编程是手工编程中的难点,本文以椭圆加工为例,介绍了循环功能(WHILE语句)在椭圆宏程序编程中的应用。
椭圆是数控车加工中相对较难却又比较典型的非圆曲线,目前数控系统还没有提供完善的非圆曲线插补功能,因此在实际操作中椭圆的编程多采用变量来完成。虽然随着计算机辅助编程的进一步普及,手工编写宏程序越来越少,但作为初学者,根据不同情况,掌握各种非圆曲线,特别是椭圆曲线的编程仍然是必要的。
一、循环功能WHILE语句
椭圆宏程序编制中重要的循环功能语句是WHILE语句,其格式如下:
WHILE[条件表达式] DO m(m=1,2,3) ;
END m ;
说明:如果指定的条件表达式满足时,则执行DO到END之间的程序。否则,转道END后面的程序段。DO后面的标号和END 后面的标号是指程序执行范围的标号,标号值为1,2,3。
二、椭圆标准方程与参数方程
编制椭圆宏程序要熟悉椭圆标准方程和参数方程,它们均表达出了椭圆上点的坐标及两坐标之间的关系。例如:图1中,椭圆的标准方程为(20mm为长半轴的长,14mm为短半轴的长,椭圆的中心即为坐标系的原点),参数方程为X=20cosФ,Y=14sinФ(Ф为角度参数)。
宏程序编制中,编程坐标系是Z 、X 轴,所以在应用椭圆标准方程或参数方程时,要从X、Y轴相应转换为编程坐标系中的Z 、X轴。如上例椭圆在X、Z坐标系中的标准方程则为:(图2),参数方程相应转换为X=14sinФ,Z=20cosФ。
变量编程时,注意椭圆上点的坐标在椭圆坐标系和在编程坐标系中的不同表达,两者之间的联系在于椭圆原点在编程坐标系中的值。椭圆坐标系原点在椭圆圆心,编程坐标系及原点是由编程者设定,下文编程坐标系原点均选在工件右端面与中心轴线的交点处。
三、以Ф参数(角度)为初始变量
如图3,毛坯为Ф30mm×70mm的棒料,45号钢。编程原点设在右端面与中心轴线的交点上,椭圆原点在编程坐标系(0,-20)处。
分析:三爪卡盘夹住左端,伸出55mm,手动车右端面,选择1号30º外圆车刀加工外轮廓。切削用量的选择:粗加工主轴转速为600r/min,,精加工主轴转速为800r/min,。在椭圆坐标系中,其标准方程为:;参数方程为:X=14sinФ,Z=20cosФ。从零件图上可以看出,椭圆轮廓的起点角度为0º ,终点角度为144º(180º-36º=144º),所以适合采用以Ф参数(角度)为初始变量,应用参数方程来表达椭圆上点的坐标。编制程序如下。
O1234;
T0101 M03 S600;
GOO X34 ;
G73 U14 W0 R7;
G73 P10 Q20 U1 ;
N10 G00 X0.;
G42 G01 Z0. ;
#1=0;(角度初始值)
WHILE [#1 LE 144] DO1;
#2=14*SIN[#1];
#3=20*COS[#1];
G01 X[2*#2] Z[#3-20];
#1=#1+;
END 1;
G01 Z-40; X28;
W-10;
N20 G40 X33;
M03 S800;
G70 P10 Q20;