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B類宏程序編程方法與技巧

2014-04-29 12:25蔣雙慶
中國機(jī)械 2014年20期
關(guān)鍵詞:方法與技巧數(shù)控

蔣雙慶

摘要:數(shù)控加工已成為當(dāng)今世界機(jī)械加工行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)的代表,而數(shù)控宏程序的應(yīng)用程度就更加體現(xiàn)出了數(shù)控加工水平的高低和對機(jī)床的利用率,直接關(guān)系到加工難度與加工效率。本文以數(shù)控宏指令為基礎(chǔ),以華中數(shù)控操作系統(tǒng)為例,通過機(jī)械加工和無數(shù)次的宏程序的加工,總結(jié)B類宏程序編程方法與技巧。

關(guān)鍵詞:數(shù)控;宏指令;方法與技巧;華中數(shù)控

宏指令編程像高級語言一樣,可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)混合運(yùn)算的程序編寫形式,能提供循環(huán)、判斷、分支和子程序調(diào)用的方法。由于宏程序指令允許使用變量算術(shù)和邏輯運(yùn)算及條件轉(zhuǎn)移,可將相同加工操作編為通用程序,不僅使程序應(yīng)用更加靈活,而且可大大精簡程序量。

在數(shù)控加工中經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜輪廓的加工(如拋物線、橢圓、雙曲線、半球、螺旋線等),用普通的手工編程方法處理周期長、計(jì)算量大、精度差、容易出錯(cuò),難以滿足生產(chǎn)要求。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅向用戶編程提供了一般的準(zhǔn)備功能和輔助功能,而且為編程提供了擴(kuò)展數(shù)控功能的手段,華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的宏程序編程,應(yīng)用靈活、形式自由,具備計(jì)算機(jī)高級語言的表達(dá)式、算術(shù)和邏輯運(yùn)算機(jī)類似的程序流程,使加工程序簡練易懂,可實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。

1.? B類宏指令(華中數(shù)控)

1.1 B類宏指令變量的類型

B類宏是在A類宏的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,隨著數(shù)控技術(shù)的不斷完善,在運(yùn)用宏加工時(shí)就出現(xiàn)了一些運(yùn)算問題,B類宏也就在這個(gè)前提下發(fā)展起來了,B類宏的好處在于能夠經(jīng)行四則運(yùn)算,大大減少了宏的程序長度,大大減少了編程時(shí)間。

1.2 B類宏指令變量的賦值、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算

通常在計(jì)算機(jī)中每個(gè)變量都有其變量名,計(jì)算機(jī)允許使用變量名,但是數(shù)控系統(tǒng)中用戶宏程序不能直接使用變量名,采用變量符號(#)和后面的變量號指定變量。表達(dá)式可以用指定的變量號。此時(shí),表達(dá)式必須封閉在括號中。

2.? B類宏程序的編程技巧

很多人都認(rèn)為宏程序比較難編寫。通過研究我找到了一種利用填充式的方法進(jìn)行宏程序的編寫,就算不能理解宏程序的人員也能進(jìn)行編寫,通過簡單的數(shù)字填充來編寫宏程序。宏程序就是一種利用邏輯運(yùn)算的方法來編寫宏程序的,如:橢圓公式中我們可以利用改變X軸的坐標(biāo)值,從而使Z軸的坐標(biāo)值隨之改變。在這個(gè)方程式中可以對X的值經(jīng)行賦初值和結(jié)束值,然后通過X值的步進(jìn)值來改變X的坐標(biāo)值。因是對宏程序編程方法進(jìn)行研究的,所以以下實(shí)例零件只對宏程序部分進(jìn)行分析和編寫。

實(shí)例一

零件分析:零件是橢圓的一個(gè)輪廓零件,橢圓長半軸為40,短半軸為30,并且本橢圓的Z坐標(biāo)值既有正值又有負(fù)值,所以我們在這里就有二種方法來進(jìn)行編寫,一種方法是把橢圓在90度的位置分為兩部分來編寫。一部分為0到90度,另一部分為90到146度,在0到90度時(shí)Z軸坐標(biāo)為正,在90到146度時(shí)Z軸坐標(biāo)為負(fù)。另一種方法是利用三角函數(shù)的方法來編寫,利用同一個(gè)角度的正弦與余弦的平方和為1的特性,進(jìn)行編寫。

分段編寫方式:

利用宏程序編程六步法編寫過程如下

①起點(diǎn)賦值?? 起始點(diǎn)為零件的最右端,X坐標(biāo)為0,程序?yàn)椋?1=0

②終點(diǎn)循環(huán)?? 終始點(diǎn)為橢圓輪廓的最高點(diǎn),X坐標(biāo)為30,因?yàn)?0為X值的最大值,所以變量#1應(yīng)該小于或等于30,程序?yàn)椋篧HILE #1 LE [30]

③輪廓公式?? 利用X的值來表示Z的值,通過橢圓公式可得#2=4*SQRT[900-#1*#1]/3

④輪廓插補(bǔ)?? 通過圖可知,編程原點(diǎn)為零件的最右端,橢圓圓心與編程原點(diǎn)不是在一個(gè)點(diǎn)上,在編程坐標(biāo)系中,編程原點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),橢圓原點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-40)。當(dāng)把編程原點(diǎn)向橢圓原點(diǎn)移動(dòng)時(shí),X軸不變,移動(dòng)量為0,Z軸向負(fù)方向移動(dòng),移動(dòng)量為40。程序?yàn)椋篏1 X[2*[#1+0]] Z[#2+[-40]],簡寫為:G1 X[2*#1] Z[#2-40]。

⑤變量步進(jìn)?? 因?yàn)樽宰兞縓的值是從0向30來移動(dòng)的所以步進(jìn)量應(yīng)該是依次遞加的方式,布進(jìn)量越小,走刀輪廓越是接近橢圓輪廓。程序?yàn)椋?1=#1+0.1

三角函數(shù)編程方法

①起點(diǎn)賦值?? 起始點(diǎn)為零件的最右端,自變量為極角α值為0,程序?yàn)椋?1=0

②終點(diǎn)循環(huán)?? 終始點(diǎn)為橢圓輪廓的結(jié)束點(diǎn),極角α為146,因?yàn)?46為極角α值的最大值,所以變量#1應(yīng)該小于或等于146,程序?yàn)椋篧HILE #1 LE [146]

③輪廓公式?? 利用極角α來表示x的值,通過橢圓公式可得#2=30*SIN[#1*PI/180],利用極角α來表示Z的值,通過橢圓公式可得#3=40*COS[#1*PI/180]

④輪廓插補(bǔ)? 通過圖可知,編程原點(diǎn)為零件的最右端,橢圓圓心與編程原點(diǎn)不是在一個(gè)點(diǎn)上,在編程坐標(biāo)系中,編程原點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),橢圓原點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-40)當(dāng)把編程原點(diǎn)向橢圓原點(diǎn)移動(dòng)時(shí),X軸不變,移動(dòng)量為0,Z軸向負(fù)方向移動(dòng),移動(dòng)量為40。程序?yàn)椋篏1 X[2*[#2+0]] Z[#3+[-40]],簡寫為:G1 X[2*#2] Z[#3-40]。

⑤變量步進(jìn)?? 因?yàn)樽宰兞縓的值是從0向146來移動(dòng)的所以步進(jìn)量應(yīng)該是依次遞加的方式,布進(jìn)量越小,走刀輪廓越是接近橢圓輪廓。程序?yàn)椋?1=#1+0.5

⑥結(jié)束循環(huán)?? ENDW

利用三角函數(shù)編程方法編寫的宏程序如下:

#1=0

WHILE #1 LE [146]

#2=30*SIN[#1*PI/180]

#3=40*COS[#1*PI/180]

G1 X[2*#2] Z[#3-40]

#1=#1+0.1

ENDW

注:PI:圓周率、在數(shù)控系統(tǒng)中三角函數(shù)不識別角度,只識別弧度的定義,所以需要把角度轉(zhuǎn)換成為弧度。

參考文獻(xiàn):

[1]彭效潤.數(shù)控車(高級).中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社

[2]楊繼宏.數(shù)控加工工作手冊.化學(xué)工業(yè)出版社

[3]謝輔軒.數(shù)控機(jī)床編程與操作技術(shù).湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院內(nèi)部用書

科研項(xiàng)目:湖南省教育廳資助科研項(xiàng)目《機(jī)械加工宏程序簡易編程法及其應(yīng)用的研究》(課題批準(zhǔn)號:12C1151)的研究成果。

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