宏程序加工抛物线的案例分析
宏程序加工抛物线的案例分析
作者：孔琳
来源：《职业·下旬》2012年第11期
摘 要：本文对在数控机床上用宏程序加工抛物线作了比较详细的编程分析，结合生产实习和技能大赛的实例将宏程序加工抛物线的方法进行了归纳，并阐述了抛物线远离工件中心线的宏程序编程技巧。
关键词：宏程序 抛物线 程序
一、宏程序介绍
用户使用变量编制进行算术或逻辑运算，并控制程序段流向的程序，称为用户宏程序。在数控车削中，使用用户宏程序可方便地实现二次曲线（椭圆、抛物线等）的二维编程加工、孔口倒角编程加工等，可简化程序，提高编程效率，最大限度地发挥手工编程的优势。常用的语句有以下两种：
第一，循环语句WHILE ：WHILE 条件表达式…ENDW。
第二，条件判别语句IF ，ELSE 。① IF条件表达式…ELSE…END IF；② IF 条件表达式…ENDIF。
二、公式曲线宏程序编制的基本步骤
宏程序在实际编制过程中，根据编程者的实践经验、知识储备及习惯等因素会略有不同，以下提供宏程序编制基本步骤。
1.Z向中心点于工件坐标系零点重合
以图1为例：
（1）图样上抛物线开口向左，确定编程原点。
（2）因此抛物线的方程为=-x2/12，抛物线的正确性可以通过两个特殊坐标（X40，Z-33.3）、（X-40，Z-33.3）代入验证。
（3）根据表达式方便情况来选定X 或Z 为自变量，如图1所示，公式曲线表达式为=-x2/12，将X 选为自变量比较合适。
（4）自变量选定以后，还要确定其变量的范围值。
（5）程序编制。相关的表达式和变量因素值已经确定，准备编制程序，则该零件图中抛物线的精加工程序如下。
#1=0 X向起始点半径值
N30 #2=-[#1*#1]/12 因变量Z 向值
G01X[2*#1]Z[#2] 用G01的方式插补，逼近抛物线轮廓
#1=#1+0.3 X值递增量为0.3
IF[#1LE18]GOTO 30 判断是否走到X 向终点。
（6）为去除零件的较大余量，零件的粗加工采用G71循环指令与宏程序嵌套完成曲面加工。完整的粗精车程序如下：
%0001； N1 G90 G98； N2 T0101 M03 S800 F120； N3 G00 X55 Z5； N5 G71 U1.5 R1 ； G71 P6 Q9 U0.5W0 S1200 F80； N6 G42 G00 X0； G01Z0； #1=0； N30 #2=- [#1*#1]/12； G01X[2*#1] Z[#2]； #1=#1+0.3； IF[#1LE18]GOTO 30； G01 Z-70； G01 X50； N9 Z-86； G40 G00 X100 Z100； M05； M30 。
2.X、Z 向偏移凸抛物线零件加工（如图2所示）
图2是河南省第五届数控大赛数车组其中的一个零件图。图中，X 、Z 向均是有偏移的凸抛物线零件图，这就要求我们在编制程序时，考虑曲线中心点与工件坐标系的相对位置关系。 图中抛物线的X 方向相对工件坐标系的位置偏移了32mm ，Z 方向相对工件坐标系的位置偏移了5mm 。因此，我们只需在刚才的精加工程序中用G01的插补程序分别加上X 、Z 向的偏移量即可。
抛物线精加工程序如下：
#1=8
N30#2=-[#1*#1]/12
G01X[2*#1+32]Z[#2-5] 体现出X 、Z 向的偏移量
#1=#1+0.3
IF[#1GE18]GOTO 30