邹军：数控宏程序编程，三角函数的应用案例

 

今天给大家分享一个我微信朋友圈前段时间分享的一个宏程序案例。

 

一位学员在工作中遇到一批产品，如下图：

要在数铣上面加工外圆柱以及根部R，这个零件编程也是简单，但是零件根部圆弧R要求3.0-0.2

 

当时车间并没有R=2.9的圆鼻铣刀，若是定做圆弧R=2.9的铣刀，刀具成本增加不说，关键耽误生产进度。

 

前段时间他看了我的宏程序讲解，虽说学的时间不长，但是一看就明白，然后就直接核心技巧套用教程中的一个编程模板，很快就编写出了程序。

有些时候编程最快速的方法不是软件编程，更不是手工编程，而是直接套用之前编写好的宏程序。

 

很多聪明的人，比如和我学编程的陈师傅，活学活用，直接拿着程序范例来修改，很快又是一个新程序。

比如上面程序，稍微修改下，分分钟就出来一个铣内孔R的程序。

程序如下，（红色圈的是修改的部位）。

 

当然，还可以根据零件图纸给对应变量赋值，几秒钟就可以完成不同尺寸零件的编程，非常的方便快捷。

 

这么看起来宏程序编程非常的玄。

 

说实话，想成为专业的编程工程师，掌握手工高级编程宏程序是一个基本功，学会数控宏程序编程，你的编程水平就会提升一个境界！

 

所以我就以上面分享的例子为例，给大家传授一点编写宏程序的关键思路：巧用三角函数计算变量数据，希望给大家一些启发。

 

先来看看数学中的三角函数，在一个直角三角形中，如下图：

根据已知条件，可以得出以下几个角与边的公式：

 

sin a=BC/AC

cos a=AB/AC

tan a=BC/AB

 

有人可能会问这些公式是怎么来的，这是研究数学的事情（数学课本应该讲过）。我们只需要把上面公式关系搞清楚即可。

 

比如，计算BC的边长，（知道了夹角a和AC边长）根据sin a=BC/AC   可以计算出BC= AC *SIN （a）了。

 

那么我们看零件图，比如下的简图：

备注：

零件的具体尺寸我采用了采用变量表示，比如： #7代表直径；#18代表要加工的圆弧R等等。

 

这样根据图纸只需要给变量赋值即可满足这一类零件编程。

 

若加工R=2.45圆弧,那么只需要给变量赋予具体数值，即#18=2.45

若如加工R=2.9圆弧,那么只需要给变量赋予具体数值，即#18=2.45

 

那么在数铣上加工这个圆弧R，和上面说的上面说的三角函数有什么关系？

 

你若从机床中任意拷贝一个程序来看，都由两大部分组成：

 

1、    G代码

 

2、    点位坐标数据

是的，任何零件都可以看成由无数个点位数据组成的轮廓，编程的时候，若这些点位的数据处理非常多，那么加工出来的零件轮廓就越光滑。

 

那么在圆弧上面任意设置点P，以圆弧圆心为坐标系做个直角三角形，如下图：

这就和三角函数联系起来了，关系如下：

 

cos[#3]=#1/#18

sin [#3]=#2/#18

 

从而计算出:

 

#1= #18*COS[#3]

#2= #18*SIN[#3]

 

其中：

角度变量#3取值范围是从0到90度（因为加工1/4圆弧）。

 

#1，#2为圆弧上面的坐标数据， 请注意：

 

计算出的#1，#2数据是以圆弧圆心为原点的，而编程时候所建立的编程原点很可能不重合。

 

所以需要转换：（圆弧圆心的坐标和编程原点的坐标重合）

 

比如圆弧上面任一点P （相对于编程原点）

 

X方向坐标点：

[#7+#4]/2+[#18-#1]

 

Z方向坐标点：

#26+#2

 

用心看一下推导的关系式。

用心看下上面简图。

简单吗？

 

很有用！！！

 

分析到这儿，我们看铣外圆，外圆深度是#26  ，我设置一个初始变量，比如#5；

 

让#5做自增运算（也就是每圈下刀深度），然后利用一个WHILE语句设置一个条件，当条件满足就一直循环WHILE到END之间的程序段。

 

即：当铣削深度没达到#26所赋予的数值时候，就一直循环加工的铣外圆程序。

 

部分程序如下：

G54G0X0Y0

S2000M08

Z50.M03

#7=12

#4=10

#26=15

#18=2.9

#24=[#7+#4]/2

G0X-#24Y0

Z1    

#5=0 

WHILE[#5LT#26]DO1

#5=#5+2 

IF[#5GE#26]THEN#5=#26 

G3X-#24Z-#5I#24F300

END1

 

当条件不满足了，也就是深度加工到了#26赋予的数值时候，外铣削完毕，将会跳出WHILE 循环，即执行END1后面程序段，也就是接着就要铣圆弧R。

所以END1后面紧接着就编写加工圆弧R的程序，如下：

 

#3=0

WHILE[#3LT90]DO2

#3=#3+3

#1=#18*COS[#3]

#2=#18*SIN[#3]

IF[#3GE90]THEN#3=90

G01X-[#24+[#18-#1]] Z-[#26+#2]F100

G03I[#24+[#18-#1]]

END2

G0Z100

 

加工圆弧R的时候还是利用WHILE语句设置条件来控制是否加工到尺寸。

好了，案例就不再过多分析。

 

因为我经常强调，案例不重要，思路很重要，编程方法很重要，今天分析的巧用三角函数计算变量数据方法很重要。

 

这个方法不仅仅用于数控铣宏程序编程，数控车的宏程序编程也都可以用上。

 

比如一些大螺距圆弧螺纹。

比如T型螺纹。

比如车非标圆弧螺纹。

太多了，就不一一举例。

 

总之，当你真正学会之后，你就会发现宏程序的强大编程魅力，它给你带来的方便，不仅仅是工作中的便利，还有思维上的提升，让你编程功底、技术水平 提升一个层次！