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漸開線制動(dòng)凸輪加工
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- 漸開線制動(dòng)凸輪加工摘要】本文分析了數(shù)控加工程序編制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了“變量”的運(yùn)用在加工程序編制中的意義，比較了宏程序和CAM軟件編程各自的長(zhǎng)處與不足，同時(shí)按不同工作場(chǎng)合和工件的要求，分類給出了對(duì)應(yīng)的宏程序?qū)崿F(xiàn)。通過對(duì)于現(xiàn)生產(chǎn)需要的分析——提出了編制并完善“通用宏程序集”的設(shè)想，“通用宏程序集”除可以有效提高工作效率外，還可以作為數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)交流和共享的工具，最后根據(jù)自身對(duì)于數(shù)控加工的認(rèn)識(shí)給出了通用宏程序的示例。
【關(guān)鍵詞】宏程序 數(shù)控加工 應(yīng)用 變量 傳值調(diào)用
1．?dāng)?shù)控加工程序編制的方法和現(xiàn)狀。要說數(shù)控系統(tǒng)的種類有多少或數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式共有多少個(gè)？恐怕即使從事數(shù)控加工多年的人士也很難說出一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)字，但要說起數(shù)控加工程序編制的方法來，則幾乎連一個(gè)初學(xué)者也能馬上告訴你：分手工編程和計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程兩類。由于受數(shù)控系統(tǒng)指令集規(guī)模的限制，致使可插補(bǔ)的線形比較單一（通常只有直線或圓�。允止ぞ幊坛Ｓ糜谛螤詈�(jiǎn)單、精度要求較高、批量較大的產(chǎn)品的加工和制造。而形狀復(fù)雜、批量較小、精度要求一般的零件則多采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程的方法。
以一汽集團(tuán)為例，其從事零部件生產(chǎn)的企業(yè)（比如：車橋公司、轎車公司、一汽大眾等等）基本都是采用手工編程的形式，而模具類零件則都采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。久而久之就使人們產(chǎn)生了一種誤解：“認(rèn)為具有復(fù)雜輪廓的零件只能通過自動(dòng)編程進(jìn)行加工，而手工程序只能完成簡(jiǎn)單輪廓的加工，將來自動(dòng)編程將是手工程序的取代者”。
其實(shí)，目前數(shù)控系統(tǒng)廣泛提供的宏程序（或稱參數(shù)子程序）功能完全可以完成復(fù)雜輪廓（可以以數(shù)學(xué)方程表達(dá)）的加工，同時(shí)它還具有許多自動(dòng)編程無法比擬的特點(diǎn)。
2．宏程序的特點(diǎn)和作用。宏程序或稱參數(shù)子程序，由于其引入了變量、流程控制和數(shù)學(xué)（代數(shù)和邏輯）運(yùn)算功能，所以就具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①由于可以使用變量，使程序具有更加柔性化和智能化。
②流程控制指令的使用，可以使加工程序具有分析功能并更容易實(shí)現(xiàn)執(zhí)行次數(shù)的控制。
③代數(shù)和邏輯運(yùn)算的應(yīng)用，則為完成各類數(shù)學(xué)曲線和曲面的加工提供了基礎(chǔ)和保障。
由于上述特點(diǎn)的存在，可以根據(jù)數(shù)控加工的需要來編制以下幾類宏程序：
①用于加工數(shù)學(xué)曲線（或曲面）所構(gòu)成的零件輪廓（如：圓錐曲線宏程序、漸開線宏程序、球面加工宏程序、錐臺(tái)加工宏程序等等）。
②用于完成不同工藝特征的粗、精加工（如：圓型腔加工宏程序、方型腔加工宏程序、倒角加工宏程序等等）。
③與輔助裝置配合完成特定工作任務(wù)（如：用測(cè)量探頭的檢測(cè)宏程序、指揮換刀機(jī)構(gòu)的換刀宏程序、刀具破損檢測(cè)宏程序、專用夾具控制宏程序等等）。
④不同種類設(shè)備的專用加工宏程序（如：滾齒加工專用宏程序、數(shù)控磨床專用宏程序）。
⑤其他（如：與外部通信的宏程序、實(shí)現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)的分支宏程序等等）。
3．宏程序在典型零件加工中的應(yīng)用。下面以筆者編程和加工過的一些零件為例，介紹一下宏程序的具體應(yīng)用：
3．1 漸開線凸輪的銑削：如圖1—1所示，被加工的（剎車用）凸輪為漸開線輪廓，而且有0.03mm的輪廓度要求。從前采用的是CAM軟件編制輪廓加工程序，但生成G代碼以后，由于不便使用半徑補(bǔ)償功能，所以刀具稍有磨損就必須更換，這樣大大的增加了制造成本。
經(jīng)過對(duì)被加工零件輪廓的分析（零件圖見附件一），決定以宏程序完成上述零件的加工，首先根據(jù)基圓半徑得出漸開線的參數(shù)方程：
x=20×cos(afa)+pi×20×afa/180×sin(afa)
y=20×sin(afa)-pi×20×afa/180×cos(afa)
39.1
Pi=3.14159
其中afa為壓力角，也是參數(shù)方程的自變量，經(jīng)過分析壓力角在39.1度附近時(shí)，每增加3度輪廓逼近誤差小于0.02mm，因此選擇壓力角每次遞增2度以提高加工速度。
然后開始編制宏程序，先進(jìn)行變量分配：
#1 為壓力角afa
#2 為常數(shù)pi=3.14159
#3 為基圓半徑
#4 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)x
#5 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)y
#6 為壓力角afa終了值
編寫宏程序代碼：...
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