基于FANUC-0i系统下螺旋槽宏程序的研究

张 斌

（江苏省张家港职业教育中心校，江苏 张家港 215600）

在数控编程中，常见的编程方法有手动编程和自动编程。手动编程在院校教学中应用的较多，因为手动编程是编程的基础，需熟练掌握才能为今后的自动编程打下基础，而自动编程则在企业生产中应用较广，主要是为了提高加工精度和生产效率，以便获得更多的经济利润。手动编程不仅可以实现简单的轮廓编程，如直线、圆构成的轮廓，还可以实现二次函数曲线轮廓编程，如：椭圆、抛物线、双曲线构成的轮廓。上述轮廓编程比较常见，那对于螺旋槽这样的宏程序又是怎样编程的呢？现通过实例来介绍FANUC 数控系统螺旋槽宏程序的编制。零件图尺寸及实体模型，如图1 所示，函数方程为R=0.035×a+22。

1 螺旋线槽的宏编程

1.1 分析图形特征

（1）零件分析：毛坯直径为120 mm 的圆柱体，中间是截面沿螺旋线构成的槽。具体尺寸见图1 左所示。

（2）工艺分析：用精密平口钳装夹底部合适位置，先粗、精铣表面外圆轮廓，保证精度，再铣削螺旋槽。

（3）刀具选择：T01，准8 mm 硬质合金铣刀。只进行螺旋线编程，其余程序省略，最后加工形状见图1右所示。

1.2 建立数学模型

螺旋线方程为R = 0.035 × a + 22，a ∈ [0 ~450°]，其数学模型参照图2 所示。

图2 螺旋线槽数学模型

1.3 编程思路

根据螺旋线方程R=0.035×a +22，a ∈[0~450°]可知，该螺旋曲线的半径值R 是随角度a 的改变而变化的，只要把角度a 作为变量，就可以计算出该角度时的半径R 值，并通过圆的参数方程X=R×cos a，Y=R×sin a，就能得出X，Y坐标。采用铣刀中心编程，即铣刀中心沿该螺旋线轨迹走刀。

1.4 变量设定

螺旋线角度初始赋值#1 =450；螺旋线半径值#2=0.035×#1+22；螺旋线半径在X 向的坐标值#3=#2×cos[#1]；螺旋线半径在Y向的坐标值#4 =#2×sin[#1]。

2 实例加工

2.1 参考程序

实例参考程序如表1 所示。

表1 实例参考程序

2.2 实物零件

根据上述分析，输入程序，并进行对刀与加工，其最后加工零件如图3 所示。

图3 螺旋槽零件

3 结束语

在铣削平面的曲线轮廓时，只要给定曲线的函数方程，确定好变量值，通过计算该曲线上的点的坐标值，即可实现正确的宏编程。那么在铣削螺旋线槽时，也是采用同样的方法。可见，在进行平面曲线编程时，只要掌握宏程序编程方法，不管遇到什么样的曲线轮廓，都能轻松解决。

[1]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].北京：机械工业出版社，2007.