在数控车床上利用宏程序加工圆形凹槽

任务二 圆弧沟槽的加工

[教学目标]

1.熟练掌握G02/G03圆弧插补指令的格式。

2.掌握G02/G03圆弧插补指令的使用方法。

[教学重点]

圆弧沟槽件的编程方法

[教学难点]

圆弧沟槽件的编程方法

[教学过程]

新课教学

一、圆弧插补指令（G02/G03）

圆弧插补指令格式如下：

G17 G02/G03 X Y R （I J ）F ；

G18 G02/G03 X Z R （I K ）F ；

G19 G02/G03 Y Z R （J K ）F ；

说明：（1）G17为选择XY平面， G18为选择XZ平面，G19为选择YZ平面，此三个指令为同组模态指令，如图2-9所示。

（2）沿圆弧所在平面另一根轴的正方向向负方向看，顺时针圆弧插补为G02， 逆时针圆弧插补为G03。

（3） X、Y、Z为圆弧的终点坐标，R为圆弧半径。

（4）I、J、K为起点到圆心的距离分别在X、Y、Z轴上的矢量值。

图2-9 圆弧插补平面选择示意图

二、圆弧的表示方法

圆弧的表示方法有圆心法和半径法两种。

（1）圆心法。用I、J、K指定圆弧起点位置的方法称为圆心法。I、J、K后面的数值定义为圆弧起点相对于圆心在X、Y、Z轴上的分向量。图2-10所示为圆心法编程示意图。

图2-10 圆心法编程示意图

(2)半径法。以R指定圆弧半径的方法称为半径法。半径法以起点、终点和圆弧半径来表示一段圆弧，在圆上会有两段圆弧出现，如图2-11所示。R后面的数值是正值时，表示圆心角小于等于1800的圆弧；R后面的数值是负值时，表示圆心角大于1800的圆弧。

半径法圆弧加工程序如下：

圆形型腔铣削宏程序

余海波 提供

根据阿基米德螺旋线设计圆形型腔开粗及精铣。

圆形型腔宏程序.prg

%

O0003 ;

#1=50 ; //安全平面

#2=2. ; //Z向每层进给量

#3=10. ; //粗加工步距（刀具直径的80%）

#4=6. ; //刀具半径

#6=0.1 ; //步距角

#7=5 ; //抬刀距离

#8=120 ; //Z向进给速度

#9=1000 ; //粗加工进给速度

#11=1000 ; //精加工进给速度

#13=0.5 ; //精加工余量

#17=50. ; //型腔半径

#18=#17-#4 ; //实际加工型腔尺寸

#26=10. ; //型腔深度

G54 G90 G80 G40 G49 G00 X0 Y0 ; //快速定位到圆心 G43 Z50 H01 ; //建立长度补偿

#125=#18-#13 ; //计算粗加工余量

#120=#3/360. ; //(求公式r=a*θ中系数a)

G0 Z#1 ; // Z轴快速定位至安全平面

G90 G0 Z5. ;

#131=#2 ; //Z向每层加工量赋值给累计加工深度

N10 G90 G0 X0 Y0 ;

G01 Z-#131 F#8 ;

#121=0 ;

#124=0 ;

WHILE [#124 LE #125] DO 1 ; //如果极半径大于待加工量时，跳出循环

#123=#121+#6 ; //增加步距角

#124=#123*#120 ; //计算极半径

椭圆宏程序在数控车床加工的方法

椭圆宏程序的基本原理是利用圆的特性来实现椭圆形的加工。椭圆是一种圆的特殊形式，其变形是通过改变加工过程中的切削刀具的移动轨迹来实现的。椭圆宏程序通过数学计算和编程实现刀具的移动轨迹变化，从而实现椭圆形的加工。

1.定义椭圆的参数：椭圆的形状可以通过两个半径参数来定义，分别为长半径和短半径。这些参数可以根据零件的要求进行调整。

2.计算椭圆的切削路径：通过数学计算，可以确定刀具在加工过程中的移动轨迹。这个轨迹是一个连续而光滑的曲线，可以通过数学公式或计算机模拟来得到。

3.编写椭圆宏程序：根据计算所得的切削路径，编写相应的宏程序。宏程序是一种特殊的程序，可以在数控机床上执行。它包含了一系列指令，用于控制刀具的移动、切削深度等参数。

4.设定加工参数：在执行宏程序之前，需要将一些重要的加工参数进行设定。这些参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。它们的选择需要根据材料的性质和要求进行调整。

5.执行宏程序：当所有参数设置完成后，就可以执行宏程序了。数控机床会按照宏程序中定义的指令和轨迹来进行切削，从而实现椭圆形的加工。

椭圆宏程序的优点是可以高效地制造复杂形状的椭圆零件。相比于传统的手工加工或其他编程方法，椭圆宏程序的精度更高，生产效率更高。此外，它还具有良好的可编程性和易于调整的特点，可以适应不同类型的椭圆加工需求。 总结起来，椭圆宏程序是一种用于数控车床加工的方法，通过定义椭圆参数、计算切削路径、编写宏程序以及设定加工参数等步骤来实现椭圆形的加工。它能够提高零件的精度和质量，提高生产效率，适用于制造复杂形状的椭圆零件。

圆弧上的孔加工

宏程序的应用技巧 在编程工作中，经常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那样存人存储

器，用一个总指令来代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能所存

人的这一系列指令称作用户宏程序本体，简称宏程序。这个总指令称作用户宏程

序调用指令。只要记住宏指令而不必记住宏程序。

1用户宏程序与普通程序的区别

在于用户宏程序本体中，能使用变量，可以给变量赋值，变量间可以运算，

程序可以跳转;而普通程序中，只能指定常量，常量之间不能运算，程序只能顺

序执行，不能跳转，因此功能是固定的，不能变化。用户宏功能是用户提高数控

机床性能的一种特殊功能，在相类似工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的

效果。

宏程序本体既可以由机床生产厂提供，也可以由机床用户自己编制。使用时，

先将用户宏主体像子程序一样存人到内存里，然后用子程序调用指令调用。

2用户宏程序本体的编写格式

用户宏程序本体的编写格式与子程序的格式相同。在用户宏程序本体中，可

以使用普通的NC指令，采用变量的NC指令、运算指令和控制指令。

格式如下:

Oxxxx;

#26=#4+#18xCos[#1〕;

G90GOOX#26;

IF[#22GE#9〕GOTO9;

N9M99

变量可以用于宏程序本体，可以指定运算和控制指令。用宏程序调用命令赋予变

量实际值。

3应用实例

圆弧均布孔位计算宏程序的编程，工程上经常使用圆弧均布的联接孔，而这些孔

在图样上往往是不给出每点的坐标，在编程时需要逐点计算，因而增加了编程员

的工作量。圆弧孔可用极坐标来描述，若圆心不在坐标原点上，编程不太方便。

现在有的系统提供了圆弧均布孔位计算宏指令，可供直接使用。这里给出扇形面

上的圆弧孔的宏程序的编制方法。 (1)宏程序调用指令 G65P9010I-J-R-A-B-H-

式中:I,J圆弧中心坐标不赋值为坐标原点;R—圆弧半径;A— 第1孔的角度值，

省略时为0;B—孔间角，当B>0时为逆时针方向加工，B<0时为顺时针方向加工。