鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例


 
今天給大家分享一個我微信朋友圈前段時間分享的一個宏程序案例。
 
一位學員在工作中遇到一批產品,如下圖:
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖1

要在數銑上面加工外圓柱以及根部R,這個零件編程也是簡單,但是零件根部圓弧R要求3.0-0.2
 
當時車間并沒有R=2.9的圓鼻銑刀,若是定做圓弧R=2.9的銑刀,刀具成本增加不說,關鍵耽誤生產進度。
 
前段時間他看了我的宏程序講解,雖說學的時間不長,但是一看就明白,然后就直接核心技巧套用教程中的一個編程模板,很快就編寫出了程序。


有些時候編程最快速的方法不是軟件編程,更不是手工編程,而是直接套用之前編寫好的宏程序。
 
很多聰明的人,比如和我學編程的陳師傅,活學活用,直接拿著程序范例來修改,很快又是一個新程序。
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖2

比如上面程序,稍微修改下,分分鐘就出來一個銑內孔R的程序。


程序如下,(紅色圈的是修改的部位)。
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖3  
當然,還可以根據零件圖紙給對應變量賦值,幾秒鐘就可以完成不同尺寸零件的編程,非常的方便快捷。
 
這么看起來宏程序編程非常的玄。
 
說實話,想成為專業的編程工程師,掌握手工高級編程宏程序是一個基本功,學會數控宏程序編程,你的編程水平就會提升一個境界!
 
所以我就以上面分享的例子為例,給大家傳授一點編寫宏程序的關鍵思路:巧用三角函數計算變量數據,希望給大家一些啟發。
 
先來看看數學中的三角函數,在一個直角三角形中,如下圖:

鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖4
根據已知條件,可以得出以下幾個角與邊的公式:
 
sin a=BC/AC
cos a=AB/AC
tan a=BC/AB
 
有人可能會問這些公式是怎么來的,這是研究數學的事情(數學課本應該講過)。我們只需要把上面公式關系搞清楚即可。
 
比如,計算BC的邊長,(知道了夾角a和AC邊長)根據sin a=BC/AC   可以計算出BC= AC *SIN (a)了。
 
那么我們看零件圖,比如下的簡圖:
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖5
備注:


零件的具體尺寸我采用了采用變量表示,比如: #7代表直徑;#18代表要加工的圓弧R等等。
 
這樣根據圖紙只需要給變量賦值即可滿足這一類零件編程。
 
若加工R=2.45圓弧,那么只需要給變量賦予具體數值,即#18=2.45


若如加工R=2.9圓弧,那么只需要給變量賦予具體數值,即#18=2.45
 
那么在數銑上加工這個圓弧R,和上面說的上面說的三角函數有什么關系?
 
你若從機床中任意拷貝一個程序來看,都由兩大部分組成:
 
1、    G代碼
 
2、    點位坐標數據

是的,任何零件都可以看成由無數個點位數據組成的輪廓,編程的時候,若這些點位的數據處理非常多,那么加工出來的零件輪廓就越光滑。
 
那么在圓弧上面任意設置點P,以圓弧圓心為坐標系做個直角三角形,如下圖:
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖6

這就和三角函數聯系起來了,關系如下:
 
cos[#3]=#1/#18
sin [#3]=#2/#18
 
從而計算出:
 
#1= #18*COS[#3]
#2= #18*SIN[#3]
 
其中:
角度變量#3取值范圍是從0到90度(因為加工1/4圓弧)。
 
#1,#2為圓弧上面的坐標數據, 請注意:
 
計算出的#1,#2數據是以圓弧圓心為原點的,而編程時候所建立的編程原點很可能不重合。
 
所以需要轉換:(圓弧圓心的坐標和編程原點的坐標重合)

 
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖7
比如圓弧上面任一點P (相對于編程原點)
 
X方向坐標點:
[#7+#4]/2+[#18-#1]
 
Z方向坐標點:
#26+#2
 
用心看一下推導的關系式。
用心看下上面簡圖。
簡單嗎?
 
很有用!!!
 
分析到這兒,我們看銑外圓,外圓深度是#26  ,我設置一個初始變量,比如#5;
 
讓#5做自增運算(也就是每圈下刀深度),然后利用一個WHILE語句設置一個條件,當條件滿足就一直循環WHILE到END之間的程序段。
 
即:當銑削深度沒達到#26所賦予的數值時候,就一直循環加工的銑外圓程序。
 
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
 
當條件不滿足了,也就是深度加工到了#26賦予的數值時候,外銑削完畢,將會跳出WHILE 循環,即執行END1后面程序段,也就是接著就要銑圓弧R。


所以END1后面緊接著就編寫加工圓弧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
 
加工圓弧R的時候還是利用WHILE語句設置條件來控制是否加工到尺寸。
好了,案例就不再過多分析。
 
因為我經常強調,案例不重要,思路很重要,編程方法很重要,今天分析的巧用三角函數計算變量數據方法很重要。
 
這個方法不僅僅用于數控銑宏程序編程,數控車的宏程序編程也都可以用上。
 
比如一些大螺距圓弧螺紋。
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖8
比如T型螺紋。
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖9
比如車非標圓弧螺紋。
鄒軍:數控宏程序編程,三角函數的應用案例的圖10
太多了,就不一一舉例。
 
總之,當你真正學會之后,你就會發現宏程序的強大編程魅力,它給你帶來的方便,不僅僅是工作中的便利,還有思維上的提升,讓你編程功底、技術水平 提升一個層次! 
 

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