曲线加工的数控编程

曲线加工的数控编程1

在无人机生产中，有些零件涉及到复杂曲线的加工，不能用一般的g代码编程来描述。以无人机的两个零件为例，结合我们的数控加工设备和组态软件，阐述了复杂曲线的加工方法，对后续生产中零件的加工具有一定的借鉴意义。

关键词宏程序；g代码；曲线处理；工具参数

数控加工中一般使用g代码命令进行编程。

g代码提供了G2、C3、I、J、K、R的指令，很容易做出简单的曲线(圆弧、半圆)数控加工程序，但是对于一些复杂的、不规则的曲线，常规的g代码很难描述清楚。

根据生产过程中的实践经验，这类问题经过特殊处理后，借助一些工具和软件编写g代码就可以解决。

常见的方法有两种:(1)将曲线导入Mastercam软件，设置一定的参数，自动生成数控加工程序。

(2)用g代码宏程序生成程序的主程序文件，然后在程序中手动设置刀具参数，成为可加工程序。

1.使用Mastercam软件

在数控加工中广泛使用的Mastercam软件界面友好，易学易用。

如何将AutoCAD文件导入Mastercam自动生成加工程序，解决g代码解决不了的复杂曲线问题？

以垂尾夹板XX-XX(见图1)为例简单介绍一下。

操作过程如下:①新建一个Au-

要创建文档，单独复制曲线，并将其保存为*。dxf文件。

(2)打开Mastercam软件，打开*。dxf文件，并删除其他不需要处理的轮廓线，只留下样条曲线。

③选择加工方法。

(4)生成加工程序。

具体步骤如下:

第一步，阅读*。dxf文件转换成Mas-

Tercam软件:文件？文件转换，选Autodesk？r读书？中等，选择所有编程的曲线。

参见图2。

第二步:导入Mastercam后，将曲线平移到原点:Transform？翻译？全部吗？屠苏？执行？在两点之间，选择曲线的起点。

参见图3。

第三步，设置刀具参数:选择刀具路径？形铣？串联？执行，弹出刀具参数对话框。根据需要选择合适的刀具和切削参数。

在这个过程中需要确定几个重要的参数。

参见图4。

①曲线破成线段的误差值:误差值决定加工精度。误差值越小，精度越高，程序越长，一般取0.01。

②刀补类型:常用的有自动补偿和手动补偿。

自动补刀是根据刀具的实际情况计算刀具轨迹，生成无刀具补刀的程序；手工补货不需要考虑刀具的规格，生成刀具补货的程序。

③刀具补偿方向:一般取决于其加工方式和操作方式。

第四步，生成加工程序:返回主功能菜单？刀具路径？运营管理？后置处理完成后，点击确定，生成程序*.NC。

参见图5。

第五步，存储生成的程序*。NC进入数控加工设备并运行程序。

加工后发现加工的圆弧不光滑，有拐点。经过分析，曲线是由许多点依次连接成多条线段组成的。因为显示网格问题，图中是曲线，实际上是多线段。为了使加工出的曲线光滑，需要将多线段改为样条曲线。

经过多次练习，在自动-

CAD使用PEDIT fitting (F)命令将多线段转换为样条曲线。经过加工实验，拐点问题得到了很好的解决。

2.用G宏程序生成程序

用Z80无人机鼻卡板XX？以XX为例，它的形状是抛物线，用G指令很难写出，而且曲线在Mastercam中无法描述。

借用G宏程序生成程序体。

示例:鼻子的轮廓曲线方程如下:

0?x？300

Mastercam无法绘制时，使用宏程序计算离散点。流程如下:

主程序:

T1M06

G90 G00 G54 S3000 M03

g43 h 01 z 100 M08 d 01

G00 X300 Y67 Z2

G01 Z-2 F300

G00 Z100 M09

G28 Y0

M30

g代码宏程序:

#1=300

N10

#2=SQRT[#1*15]

G01 X#1 Y#2

#1=#1-0.5

IF[#1GE0]GOT010

#1=0

N20

#2=SQRT[#1*15]

G01 X#1 Y-#2

#1=#1+0.5

IF[#1LE300]GOTO20

宏程序短小精悍，适用性强。对于一些复杂的方程曲线，可以用C语言(或其他语言)来描述，原理和宏程序一样。

它的原理是任何曲线都可以分成无数条短曲线，每条短曲线都可以近似看作一条直线。

当每条曲线的长度趋于零时，与直线的误差也趋于零。

可以连接足够多的直线来代替一条曲线，从而将曲线转化为带有线段的直线。

直线程序容易实现，所以问题简化了。

为了尽可能的减小曲线的误差，每条曲线的长度都要尽可能的短，因为步长是固定的，曲率小的地方误差小，曲率大的地方误差大。

总结

本文介绍的两种曲线编程方法各有优缺点，可根据实际需要灵活应用和选择。

参考

[1]谢，常云峰。数控加工的子程序编程技巧[J].制造技术与机床，1994(11)。

数控车床加工非圆曲线的编程2

随着科学技术的进步，现代制造业与传统制造业相比取得了长足的进步。数控技术与装备是现代制造业的基础，其发展水平关系到国家的经济发展、综合国力和战略地位。因此，中国在数控技术和产业发展方面采取了重大措施，使中国数控领域实现了可持续发展。

本文简要介绍了数控机床的概念，详细论述了数控加工和数控加工的编程方法，并重点介绍了非圆曲线的编程方法。

关键词:数控机床；数控加工；非圆曲线加工；程序设计方法

数控技术又称数字控制技术，是由工人用计算机预先编制好控制程序，按照控制程序加工机械零件的一种技术。计算机软件的应用取代了原来由硬件逻辑电路组成的数控装置，实现了数据存储、数据处理、运算数据和逻辑判断等各种控制功能，是制造业信息化的重要组成部分。

随着智能化和网络化技术的发展，数控技术正朝着高效率、高质量和高精度的方向发展。

数控技术已经广泛应用于信息产业、生物产业、航空航天和国防工业等领域。，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应性和竞争力。数控技术的应用是制造业信息化的标志，在我国社会经济发展中发挥着越来越重要的作用。因此，要实现经济的快速发展，提高综合国力和国家地位，必须大力发展以数控技术为核心的现代制造技术及其产业。

1.数控机床

数控机床又称数控机床，是一种装有程序控制系统的自动机床，能够对带有控制代码或其他符号的指令进行逻辑处理，这些指令通过解码用编码数字表示，通过信息载体输入到CNC装置中，通过计算CNC装置发出的各种控制指令来控制机床的动作，按照图纸要求的尺寸和形状自动加工零件。数控机床具有高柔性、高精度、加工质量稳定可靠、加工效率高、自动化程度高等优点，能够很好地解决复杂、精密、小批量、多品种零件的加工。

数控机床的基本组成部分包括加工程序载体(主机)、伺服和测量反馈系统、数控装置、数控机床的辅助装置和机床本体。

数控机床广泛应用于制造业，尤其是汽车、航空航天和军工行业。

目前，数控机床的发展日新月异，智能化、网络化、开放性、并联驱动、高效率、高精度、绿色化已成为数控机床的发展趋势和研究方向。

数控车床是集机械、电气、液压等技术于一体的机电一体化产品。是国内使用量最大、覆盖面最广的全自动数控机床。它配备了一个我们必须使用的站炮塔和动力炮塔。其工艺性能广泛，可加工成各种复杂形状，降低了工作的复杂性。同时还具有多种补偿功能，在复杂零件的批量生产中起到了良好的经济效果。

2.数控加工和数控编程

数控加工技术的主要内容有:确定工艺内容；确定加工方案；制定工艺路线；设计加工工艺。

加工路线的确定在加工过程中起着重要的作用，因为每道工序中加工路线的确定非常重要，直接关系到零件的加工精度和粗糙度。

数控机床是一种高效设备。要想充分发挥其高效率，就必须掌握数控机床的性能、特点和操作方法，同时还要确定加工方案。对于加工方案，要根据零件的具体情况，选择经济合理的工艺方案。

工艺事项包括:工艺分工、零件装夹方法、零件工艺准备。

工序按使用的刀具分为工序，按加工厚度分为工序，按先面后孔的原则分为工序。

我们应该遵循划分加工程序的原则，以保证精度和提高生产效率。

3.非圆曲线的编程

随着数控机床的日益普及，非圆曲线零件(如椭圆、双曲线、抛物线等。)在加工中经常使用，规则曲线的编程方法已经不能满足人们对非圆曲线编程的需求。非圆曲线零件具有复杂、尺寸不一、精度高、品种多、批量少的特点，迫切需要研究非圆曲线零件的编程方法。

非圆弧曲线是直线和圆弧插补的补充，其编程方法主要是利用数控自动编程软件或宏程序来实现。

3.1.宏程序设计

宏程序加工是用公式加工零件的方法。

我们需要知道变量的内容，变量之间的操作指令，宏程序中的控制语句。我们可以用变量进行数学运算、逻辑运算和函数的混合运算，也可以通过循环语句、子程序和分支语句处理各种复杂的部分。宏编程适用于不需要插补指令的抛物线、椭圆、双曲线等非圆曲线的编程，仅适用于不同尺寸、不同位置参数的系列零件的编程。

当零件形状不变但尺寸变化时，只能重新编程，缺乏灵活性和适用性。通过宏编程，我们只需要在宏编程中给要改变的尺寸添加几个变量和必要的公式，在尺寸改变时只需要改变这些变量的赋值参数。

宏编程可以用函数公式来描述零件的轮廓或曲面。在数控编程中，宏程序不仅可以像子程序一样对类似的加工操作编程有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，减少手工编程中繁琐的数值计算，简化程序量，提高加工效率。

宏程序结构流程为:启动；给常数赋值；给变量赋值；计算坐标值；指示机床沿曲线移动X和Z坐标；变量增加或减少；判断是否到达目地，如果没有到达，则执行坐标值计算命令；如果到达终点，就结束了。

在数控编程中，宏编程灵活、高效、快速，是加工编程的重要补充。

比如我们生活中经常用到的FANUC数控系统的用户宏程序，就是由包含变量、算术或逻辑运算、控制语句和宏程序调用指令的程序段组成的。

有四种类型的变量:空变量(总是为空)、局部变量、公共变量和系统变量。

这四个变量各有其作用，在数控编程中起着重要的作用。

FANUC宏程序的转移和循环，包括无条件转移和有条件转移，后者就是我们常说的IF语句。

宏程序的运算符有EQ，NE，GT，GE，LT等。

FANUC数控车削宏程序在程序中有宏程序和调用宏程序的指令，其中用户宏程序有两个要点:宏程序中有变量和宏程序能根据变量完成一个特定的操作。

它的特点是:1。它可以操作变量和使用各种语句。

2.根据变量，得到计算的变量值。3.它是通用的，曲线的各种参数都可以用变量来表示。

宏编程的基本原理是用户用数量作为数据来编程，变量在编程中充当媒介，后期可以在程序中重新赋值。用赋值代替原来的内容，最终可以用简单的直线或弧线呈现出接近理想轮廓曲线的曲线。