基于华中数控系统宏程序的刻线加工

基于华中数控系统宏程序的刻线加工

（兰州职业技术学院甘肃省兰州市730070)

摘要：一种刻线零件，利用自动编程软件编程，生成程序长，不易检查、修改。利用华中世纪星HNC-21M 数控系统提供的宏程序，快速、便捷完成了加工编程，圆满完成了零件的加工。关键字：宏程序；刻线；数控加工

中图分类号：TG659文献标识码：A

Scribing Line Process based on macro program of Hazhong NC system

DuXin LiGuiHong

(LanzhouVocational Technical College, Gansu Lanzhou 730070)

Abstract:There is a scribe line parts,using automatic programming software programming,programs is long,difficult on inspection and modification.this article utlizes macro function of HNC-21M to finish the manual programming quickly and conveniently,the parts processing is finished successfully.

Keywords:Macro Program;Scribing Line;NC Machining

0引言

笔者在工作中遇到这样一个问题，为某机械更换一批转盘零件，如图1所示，该零件的加工难点在于如何将里面的刻线在数控机床上刻出来，对于这类刻线，一般考虑采用CAD/CAM软件，自动生成加工程序，或者求出各点坐标，再编制加工程序，但是，不管使用上述那种办法，都存在很大的缺点，那就是因为点太多，从而使得加工程序太长，占用机床大量内存，而且，程序传输不便，不易检查、修改，加工效率不高。其实，如果仔细观察，就会发现这些刻线是有规律可循的，于是，笔者想到利用宏程序进行加工程序的编制。在随后的加工过程中，应用了宏程序，一个看似复杂的问题很快得到了解决。

1转盘零件刻线加工

1.1零件图分析

首先对转盘零件（如图1）的刻线进行分析，找到他们的规律，即每隔5°，

图1转盘零件图

Fig1rotary part diagram

是一条长刻度线，在两个长刻度线的中间，均匀分布即每隔1°，分布着四条短刻度线。刻度线的尺寸，如图2所示，深度为0.2mm,刻线时,刀具可选用刻线刀或中心钻。

图2转盘零件尺寸示意图

Fig2rotary parts dimension diagram

1.2确定加工程序编制方案

因为这些刻度线是按照角度均匀分布的，所以在宏程序编程中可以结合坐标系旋转功能来编程，将长刻度线和短刻度线分别用两个宏程序编程，同时，用角度作为判断依据，长刻度线的步距为5°，短刻度线的步距为1°，设#01作为角度变量，每刻好一条刻线，角度变量就增加一个步距，直至达到360°，则程序结束。而刻度线所对应的数字，在实际加工时，一般是用号钳敲上去的，故在本文中，只介绍刻线的程序，而省略刻线下面的数字。

1.3坐标系旋转指令介绍

G68X_Y_P_

功能：坐标系旋转

X、Y：旋转中心坐标

P:旋转角度

G69

功能：取消坐标系旋转功能

1.4流程图和加工程序

流程图如图3所示，加工程序如下：

%0001(程序名)

G54G90G17G80G69G00X0Y0(基本参数初始化)

M03S2000(主轴正转，转速2000r/min)

G43H01G00Z2(刀具长度补偿)

#01=0（角度自变量）

WHILE#01LE360(循环语句)

G68X0Y0P[#01]（坐标系旋转）

G00X100Y0Z2(定位至刻度线初始位置)

G01Z-0.2F60(Z轴下刀，准备刻线)

G01X103Y0(刻短线)

G69(坐标系旋转取消)

G00Z2(提刀)

#01=#01+1（角度自加一个步距）

ENDW(循环结束)

#01=0（角度自变量）

WHILE#01LE360(循环语句)

G68X0Y0P[#01]（坐标系旋转）

G00X100Y0Z2(定位至刻度线初始位置)

G01Z-0.2F60(Z轴下刀，准备刻线)

G01X105Y0(刻长线)

G69(坐标系旋转取消)

G00Z2(提刀)

#01=#01+5（角度自加一个步距）

ENDW(循环结束)图3流程图Fig3flow chart

G00Z100（回到安全高度）

M05(主轴停转)

M30(程序结束)

2加工完成后的思考与完善

2.1加工完成后的思考

（1）以上所编的程序中，尺寸数值固定不变，因此，不能满足工件尺寸变化的情况，所以，该程序通用性差。

（2）该程序用角度作为控制条件，长短线分别用两个循环语句实现，但是，从刀具走刀路线看，在刻线中存在着缺陷，即：在每一条长刻度线处，还重复刻了一条短刻度线，这对于单件影响不大，但如果批量生产，则会降低生产率，并且随着批量的增大，影响则会更加明显。

2.2加工程序完善

结合以上两点缺陷，笔者将程序做了适当改进。

（1）将涉及到的半径、角度等尺寸，都用变量表示，从而使程序具有通用性。

（2）除了用角度变量作为刻线是否结束的控制条件外，在循环语句中，还嵌套了一个条件语句，用来判断是刻长线还是刻短线，即在程序中设置一个计算器，将长刻度线之间的短刻度线的数目作为计数器变量，如果计数器不满，则刻短线，如果计数器满，则刻长线，然后将计数器置1，这样不断循环下去，直到刻线结束。

（3）使用了计数器作为判断条件，也避免了在长刻度线处重复刻短刻度线的不足，从而提高了生产效率。

2.3改进后的流程图和加工程序

改进后的流程图如图4所示，加工程序如下

%0002(程序名)

G54G90G17G80G69G00X0Y0(基本参数初始化)

M03S2000(主轴正转，转速2000r/min)

G43H01G00Z2(刀具长度补偿)

#01=0(初始角度)

#02=1(刻线间隔角度)

#03=4(每大格中短线数目)

#04=0（刻线计算器）

#05=-0.2（刻线深度）

#10=100（起始半径）

#11=103（短线终止半径）

#12=105（长线终止半径）

#13=360（终止角度）

WHILE #01LE360

IF[#04QE0]AND[#04GT#03]

G68X0Y0P[#01](坐标系旋转)

G00X[#10]Y0(定位至刻度线初始位置)

G01Z[#05]F60(Z轴下刀，准备刻线)

G01X[#12]Y0（刻长线）

G69（取消坐标系旋转）

G00Z2（提刀）

#01=#01+#02（角度自加一个步距）

#04=1（计数器置1）

ENDIF（条件语句结束）

G68X0Y0P[#01](坐标系旋转)

G00X[#10]Y0(定位至刻度线初始位置)

G01Z[#05]F60(Z轴下刀，准备刻线)

G01X[#11]Y0（刻短线）

G69（取消坐标系旋转）

G00Z2（提刀）

#01=#01+#02（角度自加一个步距）

#04=#04+1（计数器自加1）

ENDW（循环语句结束）

G00Z100（回到安全高度）

M05(主轴停转)图4流程图Fig4flow chart

M30(程序结束)

3结语

以上两个程序，都可用来刻圆周型刻线，后者在编程中所涉及的尺寸均使用变量，当尺寸发生变化时，只需要将相应的变量重新赋值即可，因此更具有通用性。

参考文献：

[1]］冯志刚. 数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]华中数控. 世纪星铣床数控系统编程说明书[Z].武汉华中数控股份有限公司2009.

[3]袁明伟，谭积明，等. 宏程序在数控加工中的应用[J].电气技术自动化，2005，34（3）：110-112