[教学研究]宏程序的编程与加工电子教案稿件.docVIP

典型零件数控编程与加工 宏程序具有灵活性、通用性和智能性等特点，例如对于规则曲面的编程来说，使用CAD/CAM软件编程一般都有工作量大，程序庞大，加工参数不易修改等缺点，只要任何一项加工参数发生任何变化，再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹，尽管软件计算刀具轨迹的速度非常快，但始终是个比较麻烦的过程。而宏程序则注重把机床功能参数与编程语言结合，而且灵活的参数设置也使机床具有最佳的工作性能，同时也给予操作工人极大的自由调整空间。 学习情境一 回转体方程曲面类零件的编程与加工 学习目标: 1.能够运用宏程序加工方程曲面类零件 2.掌握回转体方程曲面的检测 1.1宏程序的应用概述 1.1.1宏程序与普通程序的对比 一般意义上所讲的数控指令其实是指ISO代码指令编程，即每个代码的功能是固定的，由系统厂家开发，使用者只需按照规定编程即可。但有时候这些指令满足不了用户的需要，系统因此提供了用户宏程序的功能，使用户可以对数控系统进行一定的功能扩展，实际上是数控系统对用户的开放，也可视为用户利用数控系统提供的工具，在数控系统的平台上进行二次开发，当然这里的开放和开发都是有条件和有限制的。 用户宏程序和普通程序存在一定的区别，认识和了解这些区别，将有助于宏程序的学习理解和掌握运用。 1.普通程序只能使用常量编程，而宏程序可以使用变量，并可以给变量赋值。 2.普通程序常量之间不可以运算，而宏程序变量之间可以运算。 3.普通程序只能顺序执行，一般不能跳转，而宏程序运行可以跳转。 1.1.2宏程序编程的技术特点 尽管使用各种CAD/CAM软件来编制数控加工程序已经成为潮流，但是手工编程毕竟还是基础，各种“疑难杂症”的解决往往还要利用手工编程；且手工编程还可以使用变量编程，即宏程序的运用。其最大特点就是将有规律的形状或尺寸用最短的程序段表示出来，具有较好的易读性和易修改性，编写出的程序非常简洁，逻辑严密，通用性极强，而且机床在执行此类程序时，较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷，反应更迅速。 客观地说，对于主要由大量的不规则曲面构成的模具成型零件，特别是各种注塑模、压铸模等型腔类模具的型芯、型腔和电极，以及汽车覆盖件模具的凸模、凹模等，由于从设计、分析到制造的整个产业链在技术层面及生产管理上都是通过各种CAD/CAM软件为核心的纽带紧密相联的从而形成一种高度的一体化和关联性，宏程序在这里的发挥空间是非常有限的。但是，数控加工领域还有很大一片天空是属于机械零件的批量加工，虽然同样是数控加工，它与上述模具类零件的数控加工还是有着相当大的差别的，机械零件的数控加工主要有以下特点： 1.机械零件绝大多数都是批量生产，在保证质量的前提下要求最大限度地提高加工效率以降低成本，一个零件哪怕仅仅节省1s，成百上千的同样零件合计起来节省的时间就非常可观了。另外批量零件在加工的几何尺寸精度和形状位置精度方面都要求保证高度的一致性，而加工工艺的优化主要就是程序的优化，是一个反复调整、尝试的过程，这就要求操作者能够非常方便地调整程序中的各项加工参数（如刀具尺寸、刀具补偿值、层降、步距、计算精度和进给速度等），正如上所述，只要其中任何一项发生变化，再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹，再经后置处理生成程序，这个过程非常耗时，且十分繁琐。显然，宏程序在这方面就有强大的优越性，只要能用宏程序来表述，操作者就根本无需触动程序本身，而只需针对各项加工参数所对应的自变量赋值做出个别调整，就能迅速的将程序调整到最优化的状态，这就体现出宏程序的一个突出优点，即一次编程，终生受益。 2.机械零件的形状主要是由各种凸台、凹槽、圆孔、斜平面、回转面等组成，很少包含不规则的复杂曲面，构成其的几何因素无外乎点、直线、圆弧，最多加上各种二次圆锥曲线（椭圆、抛物线、双曲线），以及一些渐开线（常用于齿轮及凸轮等），所有这些都是基于三角函数、解析几何的应用，而数学上都可以用数学表达式及参数方程加以表述，因此宏程序在此有广泛的应用空间，可以发挥其强大的作用。 3.机械零件还有一些很特殊的应用，即使采用CAD/CAM软件也不一定能轻易的解决，例如变螺距螺纹的加工，用螺旋插补进行锥度螺纹的加工等，在这些方面宏程序却可以发挥它的优势。 1.1.3宏程序与CAD/CAM软件生成程序的加工性能对比 任何数控加工只要能够用宏程序完整地表达，即使再复杂，其程序篇幅都比较精练，可以说任何一个合理、优化的宏程序，极少会超过60行，换算成字节数，至多不过2KB。 一方面，宏程序天生短小精悍，即使是最廉价的机床数控系统，其内部程序存储空间也完全容纳得下任何复杂的宏程序，因此根本无需考虑机床外部电脑的传输速度对实际加工速度的影响。 另一方面，为了对复杂的加工运动进行描述，宏程序必然会最大限