數(shù)控機(jī)床編程與操作項(xiàng)目教程 第3版 課件 任務(wù)2.8 宏指令的使用

項(xiàng)目2數(shù)控車(chē)削編程與加工數(shù)控機(jī)床編程與操作任務(wù)2.8宏指令的使用數(shù)控機(jī)床編程與操作知識(shí)目標(biāo)掌握宏變量的類型及功能掌握宏變量的算術(shù)運(yùn)算法則及格式掌握宏變量的關(guān)系運(yùn)算法則及運(yùn)算符掌握宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句掌握參數(shù)方程法完成橢圓輪廓插補(bǔ)的編程學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展

技能目標(biāo)解決非圓輪廓曲線的數(shù)學(xué)逼近算法會(huì)設(shè)置刀具補(bǔ)償值學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展任務(wù)引入完成如圖所示右端為橢圓輪廓的短軸零件的車(chē)削加工，零件已完成粗加工，現(xiàn)需對(duì)其進(jìn)行精加工，單件生產(chǎn)

任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)確定所需的知識(shí)3段直線1/4橢圓加工部位：零件外輪廓已事先完成粗加工由于輪廓中含有橢圓且一般數(shù)控系統(tǒng)均不提供直接的橢圓插補(bǔ)編程，因此必須結(jié)合宏指令完成零件的精加工編程任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)宏指令編程的概念由于一般數(shù)控系統(tǒng)均不提供直接的非圓輪廓曲線（如橢圓）的插補(bǔ)編程，因此采用手工編程完成非圓輪廓的插補(bǔ)必須借助于高等數(shù)學(xué)中的積分概念將非圓輪廓處理為大量的微小直線段來(lái)逼近其理論輪廓 由于宏指令允許使用變量、算術(shù)和邏輯運(yùn)算及條件轉(zhuǎn)移，因此使得上述的逼近算法在數(shù)控編程中得以實(shí)現(xiàn)。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的類型在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，宏變量用變量符號(hào)（#）和后面的變量號(hào)（數(shù)字）指定，如“#1”代表系統(tǒng)的局部變量。宏變量根據(jù)變量號(hào)可分為四種類型知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的類型知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的算術(shù)運(yùn)算法則功能格式備注定義#i=#j加法減法乘法除法#i=#j+#k#i=#j-#k#i=#j＊#k#i=#j/#k正弦余弦正切#i=SIN[#j]#i=COS[#j]#i=TAN[#j]角度以度指定。如：90°30′表示為90.5度。平方根絕對(duì)值#i=SQRT[#j]#i=ABS[#j]算術(shù)運(yùn)算法則舉例說(shuō)明定義變量#1=100，#2=200，#3=0.2編程G01X#1Z#2F#3其功能等同于常規(guī)指令G01X100Z200F0.2知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的關(guān)系運(yùn)算法則以FAUNC系統(tǒng)為例表達(dá)式含義英文#jEQ#k#j＝#kEQual#jNE#k#j≠#kNotEqual#jGT#k#j＞#kGreaterThan#jLT#k#j＜#kLessThan#jGE#k#j≥#kGreaterorEqual#jLE#k#j≤#kLessorEqual知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入算術(shù)運(yùn)算法則舉例說(shuō)明要表達(dá)變量#1大于等于#2，則應(yīng)編程為#1GE#2

知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句使用條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句可以控制程序的流向，一般常用的有三種：①條件轉(zhuǎn)移（IF語(yǔ)句）格式：IF[<條件表達(dá)式>]GOTOn；若滿足<條件表達(dá)式>，下步操作轉(zhuǎn)移到順序號(hào)為n的程序段去。若不滿足，執(zhí)行IF語(yǔ)句下面的語(yǔ)句。說(shuō)明：知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入宏變量的條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句格式：IF[<條件表達(dá)式>]THEN…；若滿足<條件表達(dá)式>，執(zhí)行THEN后的宏程序語(yǔ)句，只執(zhí)行一個(gè)語(yǔ)句說(shuō)明：①條件轉(zhuǎn)移（IF語(yǔ)句）知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工、量、刃具選擇

種類序號(hào)名稱規(guī)格精度數(shù)量工具1平口鉗QH13512扳手13平行墊鐵14塑膠錘子1量具1百分表及表座0－100.0112游標(biāo)卡尺0－1500.0213深度游標(biāo)卡尺0－2000.021刀具1φ14立銑刀φ14mm

1知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入加工工藝方案換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)O點(diǎn)A點(diǎn)A-B-C-D-E順序加工快速切削速度E點(diǎn)垂直切出返回至換刀點(diǎn)知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入工藝方案－切削用量的選擇加工材料為硬鋁，硬度低，切削力小，精車(chē)時(shí)采用恒線速度切削V=60m/min

進(jìn)給速率f=0.05mm/r

知識(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)拓展學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入程序的編制1）工件坐標(biāo)系的建立工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件右端面的中心，遵循基準(zhǔn)重合的原則。2）橢圓輪廓的數(shù)值計(jì)算輪廓AB為1/4橢圓采用參數(shù)方程的方法其橢圓的坐標(biāo)系如圖所示任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)由橢圓參數(shù)方程可得動(dòng)點(diǎn)A的坐標(biāo)為：X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）a為橢圓長(zhǎng)半軸b為橢圓短半軸θ為動(dòng)態(tài)夾角程序的編制任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)

由于本案例中編程原點(diǎn)設(shè)置在零件的右端面中心，即圖中的A點(diǎn)因此需對(duì)圖中的坐標(biāo)系進(jìn)行平移，在平移后的坐標(biāo)系中動(dòng)點(diǎn)A的坐標(biāo)為

：

X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）-a程序的編制任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)O0004（程序名）%（程序起始符號(hào)）N0010G50S2500（設(shè)置主軸最高限制轉(zhuǎn)速）N0020G96S60M03T0202（設(shè)置恒線速度，啟動(dòng)主軸，換2號(hào)刀并設(shè)置刀具補(bǔ)償為2號(hào)補(bǔ)償）N0030G00X44Z2（快速運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)，接近工件）N0040G01X0Z0F0.05（切削至橢圓起點(diǎn)A）N0050#1=15（定義宏變量，即橢圓短軸）N0060#2=30（定義宏變量，即橢圓長(zhǎng)軸）N0070#3=1（定義宏變量，即初始增量角度）N0080#4=2*#1*SIN[#3]（計(jì)算X軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)）N0090#5=#2*COS[#3]-#2（計(jì)算Z軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)）N0100G01X#4Z#5

（通過(guò)插補(bǔ)直線擬合橢圓輪廓）N0110#3=#3+1

（增量角度遞增）N0120IF[#3LE90]GOTO80

（判定是否走完橢圓）N0130G01Z-40

（插補(bǔ)直線輪廓BC）N0140X40Z-50

（插補(bǔ)直線輪廓CD）N0150Z-60

（插補(bǔ)直線輪廓DE）N0160X42

（由E點(diǎn)垂直切出零件）N0170G00X100Z100

（快速返回至換刀點(diǎn)）N0180M05N0190M30%程序說(shuō)明在此程序中，采用微小直線段插補(bǔ)橢圓輪廓時(shí)宏變量#3（即θ角）每次遞增1度，整個(gè)橢圓將由90個(gè)微小直線段構(gòu)成。

從高等數(shù)學(xué)的極限角度出發(fā)，θ角每次遞增越小，橢圓將越逼近其真實(shí)形狀；但從數(shù)控加工的角度出發(fā)，如果θ角遞增過(guò)小，微小直線段的數(shù)量則會(huì)過(guò)大，這將影響輪廓加工的效率

如果θ角遞增過(guò)大則會(huì)影響輪廓加工的質(zhì)量經(jīng)過(guò)加工試驗(yàn)θ角遞增值為1度既能滿足數(shù)控加工對(duì)效率的要求也能滿足其對(duì)質(zhì)量的要求。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備1）檢查毛坯尺寸。2）開(kāi)機(jī)、回參考點(diǎn)。3）程序輸入：把編寫(xiě)好的程序或經(jīng)仿真后的數(shù)控程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。4）工件裝夾：將毛坯用三爪自定心卡盤(pán)夾至預(yù)緊，并用百分表校正圓周的跳動(dòng)度，待調(diào)整完畢后再將毛坯完全夾緊任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備5）刀具裝夾：由于本案中的零件尺寸精度要求不高，且切削量不大，因此采用一把高速鋼外圓車(chē)刀完成零件的粗、精加工。首先將準(zhǔn)備好的車(chē)刀安裝至刀架并夾緊，通過(guò)試切校正并調(diào)整其中心高。

6）對(duì)刀操作任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備7）機(jī)床刀具磨損量的調(diào)整以FANUC0i-TC數(shù)控車(chē)為例，進(jìn)行刀具磨損量的設(shè)置介紹。磨損量設(shè)置可按如下步驟進(jìn)行：（1）按鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定面，先按“出現(xiàn)下圖所示系統(tǒng)畫(huà)面；”再按”任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)（2）把光標(biāo)移到所用刀具號(hào)的X和Z處，輸入刀具磨損量值，

按輸入健對(duì)于磨損量的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)零件粗加工后相關(guān)尺寸的測(cè)量值與尺寸編程值進(jìn)行比較，并考慮事先的余量計(jì)算出刀具的磨損量，該磨損量不僅包括了刀具的磨損，同時(shí)也包括了先前對(duì)刀過(guò)程可能產(chǎn)生的誤差。即可。加工準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)加工準(zhǔn)備加工準(zhǔn)備8）、空運(yùn)行9）、零件自動(dòng)加工及尺寸控制10）、零件尺寸檢測(cè)11）、加工結(jié)束、拆下工件、清理機(jī)床任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入知識(shí)拓展知識(shí)學(xué)習(xí)橢圓輪廓的粗加工編程數(shù)控車(chē)削加工中，粗加工階段由于切削量較多，輪廓需多次車(chē)削才能完成，因此一般使用輪廓多次車(chē)削循環(huán)指令進(jìn)行編程，但是本案中的零件