“R”参数编程在数控铣削加中的运用.doc

“R”参数编程在数控铣削加中的运用工
摘要数控机床是先进制造技术的基础设备，是典型的机电一体化产品。掌握数控编程技术是充分利用好这类装备关键，也是我们提高数控铣削工程训练教学水平的重要标志。
关键词数控机床数控铣削加工数控编程“R”参数编程

“数控铣削技术训练”是我中心新近开设的一门理论性较强的工程训练科目。在教学形式上，它不同于过去传统的、机械的“金工实习”。其训练目的是：了解当今先进的机械制造方法，充分发挥当今大学生知识新、反应快、创造力强的特点，结合具体的实践教学，广泛培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。
由于受客观条件和教学时间的限制，自动编程（计算机编程）在目前各高校的工程训练中还未被普及，为了了解编程的基本原理及方法，手工编程仍为最常用的基本训练内容之一。
对于加工形状简单的零件，计算比较简单，程序不多，采用手工编程较容易完成，因此在点定位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，用一般的手工编程就有一定的困难，且出错机率大，有的甚至无法编出程序。而采用“R”参数编程则可很好地解决这一问题。
ｙ=ƒ(x)
ΔX
图1等距离法
O
X
Y
非圆曲线轮廓零件的种类很多，但不管是哪一种类型的非圆曲线零件，编程时所做的数学处理是相同的。一是选择插补方式，即首先应决定是采用直线段逼近非圆曲线，还是采用圆弧段逼近非圆曲线；二是插补节点坐标计算。采用直线段逼近零件轮廓曲线，一般数学处理较简单，但计算的坐标数据较多。
等间距法是使一坐标的增量相等，然后求出曲线上相应
的节点，将相邻节点连成直线，用这些直线段组成的折线代
替原来的轮廓曲线（见图1）。其特点是计算简单，坐标增
量的选取可大可小，选得越小则加工精度越高，同时节点会
增多，相应的编程费也将增加，而采用“R”参数编程正好
可以弥补这一缺点。
现今数控铣床一般都具备“R”参数编程功能，如西门子802D数控系统，这给手工编写某些复杂图形的程序带来了方便。如图2、3所示，当要加工一个周期的正弦线时，通常的方法是采用自动编程，若用手工编程，则可用“R”参数编程较简单。曲线上坐标点选取的多少，可视加工精度而定。
2л
25
O
Y
图2
25
O
Y
100
X
图3
ΔX
25
O
Y
100
X
图3

“R”参数编程的实质，就是用变量“R”编写出“子程序”，并根据“R”数值的条件，
多次调用“子程序”，以简化编程。如：用变量R1表示上图中从0到2л各点弧度值；用[X=100*R1/2л，Y=25*SIN（R1）]表示一个子程序，若要在正弦线上选取1000个坐标点，只可将子程序调用1000次即可。
合理的选用“R”参数编程，可以提高某些零件的加工精度（多选节点）和编程效率，它也是手工编制复杂零件程序的主要方法之一，在不具备计算机自动编程的情况下一般常采用这种办法。
编程举例：（西门子802D系统）
试用“R”参数编程的方法编制整圆的程序（如图4）。
分析：若不用圆弧插补，可将圆均分成360份，再用直线插补连接。变量R1=50表示半径，R2=360表示共分了360份，R3=1表示间隔1份，R4=0表示初始角度。
程序如下：
图4
B
C
D
O0001
N10G54G42G90G00X50Y0Z100
N20G01F20S600M03Z-10
N30R1=50R2=360R3=1R4=0
N40AA：X=R1*COS（R4）Y=R1*SIN（R4）
N50R4=R4+1R2=R2-R3
N60IFR2＞＝0GOTOBAA
N70G00Z50
N80G40M2
注解：程序中，N30程序段为条件设定；N40程序段即为程序名为AA的子程序；N50中R4、R3是参数变量，每调用一次，R4将增加1度，R2减少1份；N60中IF为有条件的，GOTOB表示向前跳转，就是只有当R2大于等于零时才向前跳转到子程序AA处。

以上程序可以看出，用“R”参数编程，不管选取的节点是多少，其程序段不会增加，这就是“R”参数编程的主要特点。
“R”参数编程千变万化，掌握它的关键就在于抓住图形轮廓规律，灵活地运用好变量“R”，结合其他科目知识，开发自己的思维空间，这一点也是被实践教学所证实的。“R”参数编程对大学生有着较强的吸引力，它是展示自己数控编程技巧的体现。例如，我校化工学院2002级封振宇同学在一天半的数控铣削加工训练中，就是充分利用了“R”参数编程功能，设计、编制、加工了如图5的工件，得到了各方面的好评。
编程思路：图中的三个风帆用了“R”参数编程，它们水平方向的间隔为30毫米，高度两端相同，中间一个高10毫米。由于三个风帆大小相同，因此，X方向的数值用实际值加R1表示，Y方向的数值也要再加上一个R6。参