数控编程(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

一、专业发展前景认知 通过让学生观看有关柔性加工单元、柔性加工系统、柔性小批量应时生产、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带,到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产,使他们对数控加工有一定认识,让学生知道无人工厂…

数控编程(精选5篇)

数控编程范文第1篇

在此之前,必须得确认的事情是:随着改革开放的深入以及互联网普及,普通大众的认知能力以及学习能力有了很大的提高,因此学生在《数控编程》这门课程上不会有任何认知上的困难。但是为什么有些学生学不好这门课程呢?结合个人的教学经验,我认为出现此类现象的原因最主要在于两个方面:一是对此专业前景信心不足导致主动放弃学习;二是缺乏对这门课程的兴趣以致学习低效。因此要想提高这门教学效率必须得从这两个方面人手,本人就这门课程结合自己的教学经验,阐述一下自己的体会。

无可厚非,每个人都想有一个好的发展前景,青年学生更甚,因为他们背负着父母长辈的殷切希望以及自己热烈的青春理想。一个专业的冷热,一个发展方向的前景好坏对学生的学习能动性有着关键性的影响。而对于这个专业以及发展方向的前景的描述应当要切实严谨,可以鼓舞,不能夸张和不切现实。个人认为可以从以下几个方面对此进行描述以激发学生的学习热情。

一、专业发展前景认知

通过让学生观看有关柔性加工单元、柔性加工系统、柔性小批量应时生产、柔性自动化装配线和数控机床概述等录像带,到工厂参观数控车、数控铣、数控线切割、加工中心等设备和现场生产,使他们对数控加工有一定认识,让学生知道无人工厂并不是只存在于科幻片中,令他们对柔性加工系统的高自动化程度感到赞叹,使他们知道操作数控机床是一份了不起的工作,是一份高层次、高水平的技术工作。

二、专业需求以及需求结构

在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,机床数控化率还不到2%对于目前我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的,数控人才的匮乏无疑是主要原因之一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电光一体化综合技术,我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。吴邦国国在2002年的全国职教工作会议上指出:“我国职工队伍的整体素质还比较低,高级技工严重缺乏,全国仅数控机床的操作工就短缺60万人。杭州汽轮机床厂需要260名数控技工,参加十多场招聘会,月薪提到6 000元,还招不到合适人选”‘而这些需求主要为操作技术工缺口60万,高级程序编写员缺口42万,高级模具工缺口40万。数控编程、数控机床操作和维护人员更是严重不足。尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级复合型人才更显紧缺,目前在企业中所占的比例不足百分之五。

三、专业需求层次及待遇

现阶段数控人才需求层次主要有三个:蓝领阶层、灰领阶层以及金领阶层。据专家预测,未来几年,我国企业对“灰领层”数控人才的需求将大增,这部分人才的月薪收入也会大大高于普通蓝领的1 500―2 000元,其平均月收将上升到3 000―5 000元,而数控高层次复合型人才,被有关人士称为数控人才中的“金领层”,月收入将达到8 000元以上。

由此可见,通过对专业的前景、需求以及待遇全面而又严谨地描述,可以激发学生的学习热情,使其充满兴趣地投人数控专业学习当中去。

当然,仅仅只有这些还不够。爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师,真正有价值的东西,并非仅仅从责任感产生,而是从对客观事物的爱与热忱中产生的”。我国古代著名的教育家、思想家孔子也曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”只有“好之”、“乐之”才能有高涨的学习热情和强烈的求知欲望,才能以学为乐,学有所成。而如何让其“好之”、“乐之”,个人有以下观点。

一是合理设置专业课程。数控编程与操作是理论和实践结合比较紧密的一门课程,由于这门课是新兴科目,不少中高职学校缺乏教学设备设施,其教学计划大多存在着理论课安排较多、而实践内容偏少的问题。因此,中职学校在进行课程设置时,既要重视理论又要考虑实践。二者相辅相成,缺一不可。针对中高职教育“突出实际技能操作”的目的,课程设置和教学内容要适应企业技术发展,体现本专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法,把提高学生的职业技术能力放在突出的位置,加强实践教学环节,使学生成为企业生产服务一线迫切需要的高素质劳动者。让学生真切体会到学有所用,学有所能,激发其学习的兴趣与热忱。

二是多举实例,侧重编程。数控机床编程指令繁多,同时还涉及到数学、工艺等方面的知识,故复杂零件的编程是数控教学的一个难点。在教学过程中,我们通过一些简单的加工实例,例如精车外圆、精车阶梯轴、倒角、精车锥面、球面、车螺纹等,引入直线插补、圆弧插补、螺纹插补等常用指令。由精加工到粗加工,再引入循环指令。从简单到复杂,使学生掌握如何编写一个完整的加工程序。在讲授编程内容时,必须讲清、讲透数控编程的一些基本概念,如起始点、参考点、机床原点的联系与区别、刀具运动正方向的判别、工件坐标系设定指令使用和不使用的区别、增量值尺寸和绝对值尺寸的区别和使用场合、刀具半径补偿的左偏指令和右偏指令的区别,刀具长度补偿的正偏置和负偏置的使用等容易混淆的问题,一定要使学生透彻理解,不然编程时就会错误百出。中职学生数学基础普遍较差,但编程时必须对加工零件进行数学处理,在编程前要经过大量的数学运算才能算出图形各连接点的坐标值,要求学生会灵活运用三角画数,解析几何等方面的数学知识,故必要时还要为学生补上这方面的数学课。通过简单的加工实例编程,既可以提高学习兴趣,又可以使学生迅速掌握编程知识。

三是教学方式多样化,课题难度阶梯化。在教学过程中,根据不同的教学内容,相应地采取不同的教学方式,不仅能激发学生的学习兴趣,更能收到事半功倍的教学效果。例如在介绍各种数控刀具时,如果仅仅局限于在教室用挂图甚至只让学生自己看书上的插图,学生容易感到抽象、乏味,如果组织学生到数控实训车间或刀具实验室,通过各种刀具实物进行讲解,或者借助多媒体教学手段,让学生看相关刀具的介绍视频,学生感到新鲜好奇,就会主动去观察和思考,教学效果也就大不一样。对于各种坐标系的规定、对刀概念、刀具补偿、固定循环等内容采用现场教学或借助数控加工仿

真软件,边讲边操作,使所讲的内容直观、具体、容易接受。在介绍自动编程内容时则充分利用计算机的功能,使学生能在计算机上直接看到自动编程及模拟仿真加工的全过程。习题课时,除了采用传统的授课方式即教师先准备好典型例题然后进行分析和讲解的模式外,还采用课堂讨论形式,引导学生以小组为单位自行讨论和完成课题。讨论过程中,师生互动交流;讨论完成后,从各小组中随机抽取成员进行答辩。这样学生不会再因为缺乏交流而掉队,充分调动他们学习知识和解决问题的积极性。由易到难、由简单到复杂是我们通常认识事物的规律。教学要由浅入深,课题难度要阶梯化,使学生在成功体验中不断进步。对于学生来说,在学习过程中,经过努力可以成功,就会增强他们的自信,激发他们的兴趣。相反,失败的经历则会打击他们的自信心。因此,课题的难度会直接影响学生的后续学习中的积极性和自信心。这就要求教师在设置课题时须通盘考虑,由易到难。学生经过努力完成课题后,可以获得成功体验,自然会产生深入学习的浓厚兴趣。

数控编程范文第2篇

关键词:Mastercam;数控编程;编程技巧

Mastercam9.1是集计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)于一体的一套完整的数控编程软件,被中小企业及学校广泛采用。采用Mastercam模拟仿真进行数控实习教学,既解决了学生多数控设备少的矛盾,又能直观逼真地模仿数控设备的整个操作过程,使学生能较快掌握所学专业知识及操作技能,起到事半功倍的作用,教学效果良好。但是刚开始数控学习的学生,对计算机编程的概念很模糊,一看到都是全新的操作界面更是无从下手。本文对数控编程部分做一下归纳总结。

一、Mastercam的特点

Mastercam的特点是集二维绘图、三维实体造型功能于一身,有比较丰富的CAD功能,加工方式多,有车削、铣削、线切割等加工模块。在进行二维铣削时,加工方式有外型铣削、挖槽、钻孔、面铣等;在进行三维曲面加工时,又分为粗加工和精加工。在粗加工和精加工下面又分为若干种加工方法。灵活选用不同的加工方法,会取得不同的加工效果。通过设定毛坯和刀具的尺寸,还能完整的模拟整个加工过程。并且在后置处理库中,可以对生成的程序进行一定的修改,来适应不同的数控机床。

二、Mastercam的编程路径

第一,Mastercam9.1的二维铣削加工,加工方式有四种:外型铣削、挖槽、钻孔、面铣等(见图1)。Contour:二维外型铣削。Drill:钻孔。Pocket:二维挖槽。Face:铣面。这四个命令都不太复杂,但是在实际加工中却很管用。只需要把各个命令的参数选项的意思弄清楚就很容易编写出合理的程序。

第二,Mastercam9.1的三维铣削,加工方式分为粗加工和精加工。粗加工中共有八个刀具路径(见图2)。精加工共有十个刀具路径(见图3)。在粗加工刀路和精加工刀路中,有五个刀路是一样的名称,Parallel、Radial、Project、Flowline、Contour,但是在编程的路径并不是一样,这是很多初学者很容易混淆的地方。Parallel(平行铣削):主要是对斜率比较小的平面进行加工,一般45度平行铣削加工出来的效果最佳。Radial(径向铣削):这个刀具的路径通过制定的原点成360度辐射状生成刀具路径,这个路径最适合加工球面或类球面。Project(投影加工):将已经生成的2D刀具路径投影到曲面上。Flowline(流线加工):对于一些曲面,我们可以通过这个命令让刀具沿着曲面的横向或纵向生成贴合曲面的刀具路径。

在曲面粗加工中,使用最多的命令要属Pocket。因为一般切削类的曲面零件,在选择曲面和边界后,留上一定的余量就开始挖槽,而Pocket命令中有九个刀具路径选择,适合很多形状零件的加工,所以Pocket这个命令成为使用频率最高的命令。在曲面精加工中,Contour、Shallow、Leftover、Scallop这四个命令的使用频率也是比较高的。Contour(等高外形):对于比较陡的侧面是不二的首选命令。Shallow(浅平面加工):对于斜率比较小曲面,这个刀具路径能够达到很好的加工效果,主要用来加工零件的上表面和底平面。Leftover(交线清角):自动计算两个曲面交汇的地方,并用刀具沿交线的位置铣掉多余的材料。Scallop(3D环绕):当曲面是无规则的,而用其他命令都不太适合的时候,就可以用这个刀具路径。但是这个刀具计算起来很复杂,而且生成的程序数据量很大。不到万不得以的时候最好少用。

第三,Mastercam9.1的多轴铣削有5个五轴加工路径和一个四轴加工路径(见图4)。五轴铣床的价格很昂贵,在一般的企业中很少见。而四轴铣床在一般的企业中很常见,但是四轴编程的刀路就一个,而且程序中的参数也不是很复杂。其实对于数控机床的编程而言,难处不在自动编程的过程中,而是在编程之前对曲面和边界轮廓的处理过程中。对于曲面和边界轮廓的处理,并不是一天就能学会,而是日积月累的结果。

三、Mastercam程序的后置处理

在Mastercam中通过计算机模拟数控加工,确认符合实际加工要求时,我们就能在真实的机床上进行零件加工。利用Mastercam的后置处理程序来生成NCI文件或NC数控代码,在针对数控机床的系统对程序稍做修改就可以在数控机床上进行加工。我们也可以根据自己使用机床的数控系统对机床给的后置处理文件做一定的修改,直接生成出数控程序。

四、结束语

对于刚涉足数控编程的学生来说,这些远远不够,让更多的学生去探讨Mastercam软件的各种加工方式,通过自己的努力学习掌握Mastercam软件各种加工方式的特点,编写出合理可行的数控程序。

参考文献:

1、严烈.MasterCAM应用基础教程[M].冶金工业出版社,2003.

2、何满才.MasterCAMX基础教程[M].人民邮电出版社,2006.

3、孟凡秋.MasterCAM后处理数控加工程序的修改[J].模具制造,2007(4).

数控编程范文第3篇

要充分发挥数控车床的作用,关键是编程,即根据不同零件的特点和精度要求,编制合理、高效的加工程序。下面笔者以HNC-21/22T系统为例,就数控车削加工中手工编程技巧问题进行一些探讨。

1 正确选择程序原点

在数控车削编程时,首先要选择工件上的一点作为数控程序原点,并以此为基准建立一个工件坐标系。程序原点的选择要尽量满足程序编制简单,尺寸换算少,引起的加工误差小等条件。通常将程序原点设定在工件轴线与工件前端面的交点上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。

2 合理选择进给路线

2.1 尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产效率

1)巧用起刀点。如在循环加工中,根据工件的实际情况,在确保安全和满足换刀的前提下,使起刀点尽量靠近工件,减少空走刀行程,缩短进给路线。

2)在编制复杂轮廓的加工程序时,通过合理安排“回零”路线,使前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量短,以缩短进给路线,提高生产效率。

3)粗加工或半精加工时,毛坯余量较大,可采用合适的循环加工方式,以最短的切削进给路线,减少空行程时间。

2.2 保证加工零件的精度和表面粗糙度要求

1)合理选取起刀点和切入方式,使切入过程平稳,没有冲击。精加工时,最终轮廓应安排在最后一次走刀,连续加工出来;减少在轮廓处停刀而留下刀痕;沿零件表面的切向切入和切出,避免划伤工件。

2)选择工件加工后变形较小的路线。对细长零件,应分几次走刀加工到最后尺寸。在确定轴向移动尺寸时,应考虑刀具的引入长度和超越长度。

2.3 保证加工过程的安全性要避免刀具与非加工面的干涉,并避免刀具与工件相撞。如槽的加工,编程时进退刀点应与槽垂直,进刀不能用“G00”,退刀时避免“X、Z”同时移动。

2.4 减少程序段数目和编制程序工作量如有固定的加工操作重复出现,可编写子程序随时调用。对形状一样、尺寸不同或工艺一样、数据不同的零件,可用宏指令编程,精简程序量。

3 准确掌握并合理应用各种循环切削指令

在HNC-21/22T数控系统中,数控车床有十多种循环加工指令。每一种指令都有各自的特点,工件加工后的精度有所不同,各自的编程方法也不同。在选择的时候要仔细分析,合理选用。如螺纹循环加工有两种指令:G32和G76。G32采用直进式进刀切削,螺纹中径误差较大,但牙形精度较高,一般用于小螺距高精度螺纹的加工。G76采用斜进式进刀切削,牙形精度较差,但工艺性比较合理,编程效率较高,适用于大螺距低精度螺纹的加工。结合它们的特点及适用范围,并根据工件的精度灵活地选用这些指令。如需加工高精度、大螺距的螺纹,则可采用G32、G76混用的办法,即先用G76粗加工,再用G32精加工。

4 灵活使用特殊G代码,保证零件的加工质量和精度

4.1 返回参考点G28、G29指令参考点是机床上的一个固定点,主要用作自动换刀或设定坐标系。刀具能否准确地返回参考点,是衡量其重复定位精度的重要指标,也是数控加工保证其尺寸精度的前提条件。 实际加工中,巧妙利用返回参考点指令,可以提高产品的精度。比如在加工主要尺寸之前,刀具可先返回参考点,再重新运行到加工位置,以保证加工的尺寸精度。

4.2 延时G04指令是人为地暂时限制运行的程序,实际加工中,G04指令可作一些特殊使用

1)大批量加工单件工时较短的零件时,启动按钮频繁使用,为减轻操作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作,用G04指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成单个零件的装卸时间设定,在操作人员熟练地掌握数控加工程序后,延时的指令时间可以逐渐缩短。零件加工程序设计成循环子程序,G04指令就设计在调用该循环子程序的主程序中。

2)丝锥攻螺纹时,用弹性筒夹头攻牙,以保证丝锥攻至螺纹底部时不会崩断,并在螺纹底部设置G04延时指令,使丝锥作非进给切削加工,延时的时间需确保主轴完全停止,再反转后退。

3)主轴转速有较大变化时,可设置G04指令。目的是使主轴转速稳定后,再进行零件的切削加工,以提高零件的表面质量。

数控编程范文第4篇

数控车床是现代工业中应用非常广泛的一类金属加工设备,数控车床主要用于加工回转件,比较常见的是加工盘类零件和轴类零件。盘类零件的加工一般仅采用卡盘卡紧方式就能满足要求,而对于轴类零件特别是对于长轴类零件的加工,需要使用卡盘和台尾结构,采取一卡一顶的装卡方式,所以对于数控车床的加工而言,良好、可靠、高效的台尾结构非常重要。可靠高效的台尾结构,不仅能保证数控车床所加工零件的加工质量,而且可以大大提高加工效率,对于提升数控车床的自动化程度也非常重要。

传统的台尾结构,主要是手动搬动台尾体沿数控车床的Z轴导轨移动或沿台尾专用导轨移动,台尾的移动由人力搬动,台尾体被搬到指定位置后,扳动手柄将台尾底板锁到台尾移动的导轨上。用人力旋转台尾套筒的进退的手柄,将台尾体内的套筒旋出顶紧工件,再通过锁紧手柄将台尾套筒锁紧。可见传统的数控车床的台尾结构操作起来费时费力,随着数控车床产品日新月异的发展,特别是智能化数控车床产品的涌现,为提高劳动生产率,数控车床行业特别需要一种新兴的数控车床台尾结构的出现,来代替原有传统的数控车床的台尾结构。

数控车床的可编程台尾,不同于传统台尾结构,是一种具备可以参与数控车床加工编程的新型台尾结构。在对可编程台尾的控制过程中,数控车床的数控系统可以用M代码、B代码或其他可以参与数控车床加工编程的代码指令,自动控制台尾或台尾套筒的进退,并对台尾或台尾套筒的位置进行检测,控制台尾或台尾套筒前进或后退到数控车床加工需要的位置,来完成对数控车床加工零件的顶紧。这样可以提高数控车床加工效率,特别是对于数控车床与自动化生产线(桁架机器手自动化生产线或关节机器手自动化生产线)组线时,可以高效、精准地提高数控车床的装卡效率,从而大大提高数控车床的加工节拍,极大地方便数控车床的加工,实现完全自动化加工,有效地提高数控车床的智能化水平和自动化水平。

2、多种可编程台尾的结构与控制研究

2.1 采用检测开关的简易可编程台尾结构

这里介绍一种简单的可编程台尾结构――采用检测开关的简易可编程台尾结构。

结构上:在普通台尾结构的台尾体后端增加一个随台尾套筒进退的长杆,再增加两个与台尾体固定的,用来检测台尾套筒运动位置的无触点光电检测开关,即构成了这种可编程台尾结构。

控制上:台尾套筒前后移动由数控系统输出控制代码M32(台尾套筒前进);M33(台尾套筒后退)来实现,台尾套筒行程控制用无触点开关检测到的位置信号反馈给数控系统。前进开关到位信号,用来确保台尾套筒有效的顶紧工件,后退限位开关作为台尾套筒退回到位的确认信号。根据被加工工件长度来调整这两个限位开关位置。如果台尾套筒伸出不到位,台尾套筒前进开关发不出信号,机床主轴就不能启动。在程序编写和自动加工过程中,台尾套筒前进、台尾套筒后退检测开关分别被采集到数控系统的PLC控制程序中,作为台尾套筒前进指令代码M32和台尾套筒前进指令代码M33的应答信号。此种结构较为简单。

2.2 采用直线光栅尺的可编程台尾结构

在第一种可编程台尾研究的基础上,这里介绍另一种结构。

结构上:此种台尾结构的特点与前面提到的第一种可编程台尾结构相似,只是使用光栅尺结构代替了检测台尾套筒前进、后退的位置检测开关。

控制上:数控系统检测台尾所带光栅尺的反馈位置数据,数控系统将可编程台尾体等同于虚拟轴进行控制,通过G0等G代码控制台尾的运行位置,结合光栅尺的反馈位置,通过数据比较计算,来实现对台尾的控制。此种可编程台尾结构的优点是控制位置相对较为灵活,难点在于对光栅尺的模拟量数据的读入与识别,因某些数控系统不接收反馈的模拟量信号,或者需要通过特殊的DA转换装置来完成对数据的转换。

2.3 通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构

这里再介绍一种间接利用数控车床伺服轴移动来实现可编程台尾控制的结构――通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构。

结构上:此种可编程台尾结构,采用液压缸带动液压插销结构、Z轴撞停到位开关结构,使台尾体与Z轴床鞍之间有效连接,数控系统控制液压插销的动作,利用Z轴带动床鞍移动到相应位置。

控制上:此种可编程台尾的动作顺序逻辑为:(1)Z轴运行到台尾附近;(2)Z轴到位撞停开关触发;(3)数控系统通过PLC控制液压插销伸出;(4)检测液压插销到位;(5)数控系统控制Z轴拖动台尾运行到指定位置;(6)松开液压插销;(7)检查插销退出到位;(8)移走Z轴。此种可编程台尾结构比较简捷,控制难点在于PLC逻辑控制上。

2.4 采用伺服电机控制的可编程台尾结构

有了前面的研究,这里介绍一种较为复杂的应用于数控车床的可编程台尾结构――采用伺服电机控制的可编程台尾结构。

结构上:采用交流伺服电机作为可编程台尾的控制轴(W轴),来实现对可编程台尾的控制。由W轴交流伺服电机(带抱闸)通过滚珠丝杠驱动,沿Z轴方向移动。W轴伺服电机(后端装有绝对编码器)通过联轴器直接连接到相应的滚珠丝杠上,进而驱动台尾的运动与完成位置控制。

控制上:W轴交流伺服电机所起的作用是驱动台尾体快移定位到数控系统指令要求的位置,而顶紧工件主要靠可编程台尾体上的液压缸,同时台尾体到位后,台尾体的锁紧靠台尾体底面压板。在数控系统的控制中,可以对控制台尾的W轴伺服电机,采用PLC轴或IO LINK轴的形式进行控制,通过编写PLC控制程序,使用B代码加G0等位置移动指令控制可编程台尾的高速精准定位。采用类似控制伺服轴一样的方式控制此种类型的可编程台尾。因伺服电机的移动速度快、定位精准、启停平稳,所以此种可编程台尾结构在高速、高精加工应用中有很大的优势,此种可编程台尾结构也是很多高档数控车床比较青睐的台尾结构。

3、多种可编程台尾结构的比较分析

上文对四种应用于数控车床的可编程台尾结构进行了研究,各种方案的优点和不足如下:

方案1(采用检测开关的简易可编程台尾结构):优点是结构简单、成本低、易实现;缺点是不移动开关位置的情况下,不能任意位置灵活编程,精度与台尾运行速度一般。方案2(采用直线光栅尺的可编程台尾结构):优点是结构不复杂、较易实现;缺点是成本较高、某些数控系统不能直接接收模拟量信号,光栅尺信号处理比较繁琐。方案3(通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构):优点是结构不复杂、成本适中,较易实现;缺点是定位精度一般,插销故障率较高,需提高相关部件的刚性。方案4(采用伺服电机控制的可编程台尾结构):优点是运行速度快、定位精准、锁紧力大;缺点是成本高,设计调试较为复杂。

数控编程范文第5篇

关键词数控机床数控铣削加工数控编程“R”参数编程

“数控铣削技术训练”是我中心新近开设的一门理论性较强的工程训练科目。在教学形式上,它不同于过去传统的、机械的“金工实习”。其训练目的是:了解当今先进的机械制造方法,充分发挥当今大学生知识新、反应快、创造力强的特点,结合具体的实践教学,广泛培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。

由于受客观条件和教学时间的限制,自动编程(计算机编程)在目前各高校的工程训练中还未被普及,为了了解编程的基本原理及方法,手工编程仍为最常用的基本训练内容之一。

对于加工形状简单的零件,计算比较简单,程序不多,采用手工编程较容易完成,因此在点定位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中,手工编程仍广泛应用。但对于形状复杂的零件,特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件,用一般的手工编程就有一定的困难,且出错机率大,有的甚至无法编出程序。而采用“R”参数编程则可很好地解决这一问题。

非圆曲线轮廓零件的种类很多,但不管是哪一种类型的非圆曲线零件,编程时所做的数学处理是相同的。一是选择插补方式,即首先应决定是采用直线段逼近非圆曲线,还是采用圆弧段逼近非圆曲线;二是插补节点坐标计算。采用直线段逼近零件轮廓曲线,一般数学处理较简单,但计算的坐标数据较多。

等间距法是使一坐标的增量相等,然后求出曲线上相应的节点,将相邻节点连成直线,用这些直线段组成的折线代替原来的轮廓曲线(见图1)。其特点是计算简单,坐标增量的选取可大可小,选得越小则加工精度越高,同时节点会增多,相应的编程费也将增加,而采用“R”参数编程正好可以弥补这一缺点。

现今数控铣床一般都具备“R”参数编程功能,如西门子802D数控系统,这给手工编写某些复杂图形的程序带来了方便。如图2、3所示,当要加工一个周期的正弦线时,通常的方法是采用自动编程,若用手工编程,则可用“R”参数编程较简单。曲线上坐标点选取的多少,可视加工精度而定。

“R”参数编程的实质,就是用变量“R”编写出“子程序”,并根据“R”数值的条件,

多次调用“子程序”,以简化编程。如:用变量R1表示上图中从0到2л各点弧度值;用[X=100*R1/2л,Y=25*SIN(R1)]表示一个子程序,若要在正弦线上选取1000个坐标点,只可将子程序调用1000次即可。

合理的选用“R”参数编程,可以提高某些零件的加工精度(多选节点)和编程效率,它也是手工编制复杂零件程序的主要方法之一,在不具备计算机自动编程的情况下一般常采用这种办法。

编程举例:(西门子802D系统)

试用“R”参数编程的方法编制整圆的程序(如图4)。

分析:若不用圆弧插补,可将圆均分成360份,再用直线插补连接。变量R1=50表示半径,R2=360表示共分了360份,R3=1表示间隔1份,R4=0表示初始角度。

程序如下:

O0001

N10G54G42G90G00X50Y0Z100

N20G01F20S600M03Z-10

N30R1=50R2=360R3=1R4=0

N40AA:X=R1*COS(R4)Y=R1*SIN(R4)

50R4=R4+1R2=R2-R3

N60IFR2>=0GOTOBAA

N70G00Z50

N80G40M2

注解:程序中,N30程序段为条件设定;N40程序段即为程序名为AA的子程序;N50中R4、R3是参数变量,每调用一次,R4将增加1度,R2减少1份;N60中IF为有条件的,GOTOB表示向前跳转,就是只有当R2大于等于零时才向前跳转到子程序AA处。

以上程序可以看出,用“R”参数编程,不管选取的节点是多少,其程序段不会增加,这就是“R”参数编程的主要特点。

“R”参数编程千变万化,掌握它的关键就在于抓住图形轮廓规律,灵活地运用好变量“R”,结合其他科目知识,开发自己的思维空间,这一点也是被实践教学所证实的。“R”参数编程对大学生有着较强的吸引力,它是展示自己数控编程技巧的体现。例如,我校化工学院2002级封振宇同学在一天半的数控铣削加工训练中,就是充分利用了“R”参数编程功能,设计、编制、加工了如图5的工件,得到了各方面的好评。