宏程序在異形螺紋加工中的應(yīng)用

李金松?趙秀芹

摘 要：異形螺紋的加工形式各種各樣，而對(duì)于復(fù)雜的異形螺紋零件，采用一般的循環(huán)指令和軟件編程是不能滿足其加工要求的。由于參數(shù)化編程功能強(qiáng)大、效率高且不易出錯(cuò)，因此應(yīng)用宏程序編程加工復(fù)雜的異形螺紋零件就可以很容易地解決問題。但由于宏程序有很強(qiáng)的邏輯性，因此要求編程者具有良好的基本功和邏輯關(guān)系能力。為此，本文探討運(yùn)用宏程序編程加工復(fù)雜異形螺紋零件，使編程更加簡(jiǎn)潔，得心應(yīng)手，同時(shí)又能提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：用戶宏程序 異形螺紋 零件 編程加工

隨著職業(yè)技能競(jìng)賽活動(dòng)的深入開展，學(xué)生遇到數(shù)控加工的題目越來越復(fù)雜，為此學(xué)生除了熟練使用軟件編程外，掌握宏程序的編程也至關(guān)重要。在異形螺紋的加工中，從普通的梯形螺紋到曲面上的異形螺紋，宏程序的應(yīng)用范圍越來越廣泛，這些都要求學(xué)生必須要熟練使用宏程序，充分理解其邏輯關(guān)系和編程原理，以便應(yīng)對(duì)形式多樣的異形螺紋加工。

一、宏程序的概念

在數(shù)控機(jī)床編程指令中，有一種功能非常強(qiáng)大，同時(shí)掌握起來又比較困難的編程指令，它是用戶宏程序指令。用戶宏程序是以一組子程序的形式存儲(chǔ)并帶有變量的程序。

宏程序與普通程序相比較，普通程序字為常量，一個(gè)程序只能描述一個(gè)幾何形狀，所以其缺乏靈活性和實(shí)用性。用戶宏程序可以使用變量進(jìn)行編程，還可以對(duì)這些變量進(jìn)行賦值、運(yùn)算和邏輯運(yùn)算以及條件轉(zhuǎn)移的處理，并能夠根據(jù)條件選擇性地執(zhí)行某些部分段程序。通過宏程序除了能執(zhí)行一些有規(guī)律變化的動(dòng)作外，還能編制異形螺紋加工程序，使編程能夠更加靈活方便。由于用戶宏程序具有這些特點(diǎn)，所以其在使用和教學(xué)中就成為一個(gè)重點(diǎn)。同樣如果我們能夠正確地運(yùn)用宏程序，使用起來便會(huì)得心應(yīng)手，從而使編程更加簡(jiǎn)潔，同時(shí)又能提高生產(chǎn)效率。

二、宏程序編程加工異形螺紋零件實(shí)例分析

1.在橢圓上車圓弧螺紋

圖1為2011年江蘇省數(shù)控技能大賽高職組題目之一，分析圖樣可以看出，該零件的難點(diǎn)就是在橢圓上加工圓弧螺紋。從圖中可以看出，該異形螺紋截面形狀為R2.5mm圓弧，沿著長(zhǎng)半軸為43mm，短半軸為19mm的橢圓上加工，且通過放大圖可以看出，該螺紋深度為1mm，較淺。

工藝分析如下。

（1）該螺紋可以使用R2.5mm的圓弧刀加工。

（2）由于使用的是圓弧刀加工，且F=6mm，走刀量大，所以切削深度不能過大，一般不超過0.2mm。

（3）在橢圓面上加工螺紋不能使用G92指令，只能使用G32指令，且依靠軟件編程不易加工，必須使用宏程序編程加工。

（4）以下程序不能調(diào)整螺紋深度，需要通過手動(dòng)修改x向刀補(bǔ)值逐步進(jìn)刀。

（5）橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為：（Z?/a?）+（X?/b?）=1

2.在圓柱面上車橢圓螺紋

圖2為圓柱面車橢圓螺紋，分析圖樣可以看出，該圖難點(diǎn)就是在圓柱面上加工橢圓的異形螺紋，橢圓的長(zhǎng)半軸為4mm，短半軸為3mm。從圖中可以看出，該異形螺紋截面形狀為橢圓，且通過圖中尺寸可以看出，該螺紋深度較淺。

工藝分析：

（1）該螺紋可以使用35°尖刀加工。

（2）由于使用的是尖刀加工，況且螺紋深度較淺，所以可以直接完成切削深度加工。

（3）在圓柱面上加工螺紋可以使用G92指令，但軟件編程不易加工，因此必須使用宏程序編程加工。

橢圓方程：（Z?/4?）+（X?/3?）=1

在目前的數(shù)控加工技能競(jìng)賽中，軟件的使用已經(jīng)普及，有些比賽選手不論零件形狀如何、加工難易如何都習(xí)慣使用軟件編程加工。由于軟件生成的程序是按點(diǎn)來計(jì)算的，通常程序比較大，又因機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)空間有限，因此有限程序不得不在線DNC加工。而主流系統(tǒng)所支持的比特率最大為19200bit/s，即便如此，當(dāng)計(jì)算精度高、進(jìn)給速度大時(shí)，程序的傳輸率就跟不上機(jī)床加工的步驟，從而引起進(jìn)給出現(xiàn)斷續(xù)、延遲現(xiàn)象。由于宏程序的程序段較少，邏輯關(guān)系較強(qiáng)，占用機(jī)床內(nèi)存較少，適合零件種類頻繁變換的程序編制，又由于其有很好的通用性，在零件形狀相似的情況下，還可以通過修改其中的部分參數(shù)以滿足不同零件的加工，因此不僅縮短了輔助準(zhǔn)備時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，而且還不易出錯(cuò)。

三、小結(jié)

在編制宏程序時(shí)，由于其邏輯關(guān)系復(fù)雜，程序的跳轉(zhuǎn)和變量較多，所以學(xué)生必須要保證頭腦清醒，思路清晰。對(duì)變量的使用和設(shè)置要合理，要盡量少設(shè)置變量，用盡量少的跳轉(zhuǎn)指令來滿足零件的加工，并且要避免程序的輸入錯(cuò)誤。

（作者單位：李金松，江蘇省鹽南中等專業(yè)學(xué)校；

趙秀芹，泰州機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）