华中数控系统宏指令在零件倒角处理中的应用

2013-11-30任重

长江工程职业技术学院学报 2013年1期

任重

（长江工程职业技术学院，武汉 430212）

数控编程有手工编程和自动编程两种方法。手动编程只适合编写中等以下难度的零件加工程序，其应用范围大打折扣；利用自动编程软件可方便的进行零件实体造型，并通过选择相应的轮廓加工方法、合适的刀具、相关参数设置及机床后置处理，自动产生加工路径并能够模拟加工过程，比较适合难度较大如曲面类零件程序的编写。但自动编程软件生成的程序冗长，加工耗时大、内存占用多，机床加工效率比较低。

针对手工编程和自动编程各自在实际应用中存在的局限性，本文提出相应的解决方案即利用宏指令来填补上述两种编程方法在零件局部处理应用中的空白，并通过实例仿真验证了宏指令在零件倒角处理方面便捷实用的独特功效。

1 华中数控系统宏指令的编程定义

宏指令编程类似于计算机C语言编程，可依靠其本身的函数混合运算、算术运算和逻辑运算功能，按约定格式编写程序段来实现轮廓的描述，免去了很多繁琐的数值计算，提高了编程效率和程序的正确率。其编程定义为：

（1）变量：＃0～＃49共50个当前局部变量和＃50～＃199共150个全局变量，可对变量进行赋值。

（2）常量：PI为圆周率π、TRUE为条件成立和FALSE为条件不成立3个常量。

（3）条件运算符：等于 EQ（＝）、不等于 NE（≠）、大于 GT（＞）、大于等于 GE（≥）、小于 LT（＜）、小于等于LE（≤）6个条件运算符。

（4）逻辑运算符：AND（与）、OR（或）和 NOT（非）3个逻辑运算符。

（5）函数运算符：SIN（正弦）、COS（余弦）、TAN（正切）、ABS（绝对值）、SQRT（开方）等10个函数运算符。

（6）其他：宏指令还有循环语句（WHILE和ENDW）、条件判断语句（IF、ELSE和 ENDIF）、分支语句和子程序调用语句。

2 宏指令在零件倒角处理中的应用

由于倒角面本身就是三维曲面，所以常规手工编程方法很难完成，自动编程软件得到的程序又非常冗长，不易在数控机床上加工。鉴于以上情况，下面我们将重点介绍华中数控系统宏指令在解决上述问题的应用方法，即数学计算法。

如图1所示圆孔倒角处理，图2为异形孔倒角处理。不难看出，“倒角面”是三维曲面。

如图1和图2主视图所示，建立工件坐标系后，上表面为Z＝0的平面，倒角面高度为5mm。基本编程思路可以确定为，通过宏指令编程实现刀具在Z等于（0～－5mm）之间的XY平面上逐层走刀，最终形成倒角曲面。

图1 圆孔的倒角处理

图2 异形孔的倒角处理

具体来说，随着Z值即走刀平面的高度发生变化，刀具在XY平面的走刀轮廓也逐层发生变化。若刀具在Z＝0的高度平面内走刀，则走刀轮廓为直径等于40 mm的整圆或异形圆；若刀具在Z＝－5mm的高度平面内走刀，则走刀轮廓为直径等于30 mm的整圆或异形圆。也就说，当Z值变化时，整圆直径也在与Z值成某种数学关系进行相应变化，也可理解成Z与X之间的函数关系，如图3所示将图1主视图剖面放大后显示的倒角截面的数学关系式为Z＝X。