摘要（yào）：加工中心（xīn）手動編（biān）程適用（yòng）於簡單的零件，對於由非圓曲（qǔ）線構成的零件，是手動編程中的難點。但對（duì）於（yú）某些簡單的異型件，如果（guǒ）能通過數學模（mó）型得到刀具（jù）實際運行曲線的數學公式，並運用宏（hóng）程序與子程序，也能實現手動加工中心編程。本文研究了一個簡單異型件的加工（gōng）中心程序，並簡單介紹了該工件表麵粗糙度值的計算方法，希（xī）望能（néng）對從事手動編程的工作人員及教學（xué）人員有所幫助。

      關鍵詞：加工中（zhōng）心編（biān）程；宏程序；子程序；粗糙度值

      1 、引言

     隨著CAM軟件（jiàn）的普（pǔ）及，使用軟件編程的人（rén）越來越多而使用手動編程的人員越來越少，對（duì）於從事模具製造或機械加工的人員來說，通過運用CAM軟件編寫零件的加工程序當然方便（biàn），但對於從事機床製造與維修的人員或作為培養數控人才的老師，掌握一些典型的（de）非（fēi）圓曲（qǔ）線的編程方法，包括宏程序與子程序（xù）的編寫方法，才能（néng）真正體（tǐ）現對機床性能的熟練掌握程度。現代數控係統（tǒng）的插補主要是直線插補與圓弧插補，還沒有提供（gòng）非圓曲線的插補功（gōng）能，對一些非圓曲線的編程，則是通（tōng）過微分的方法（fǎ），將曲線（xiàn）分解成（chéng）許多細小的線段，用直線插補功能來實現（xiàn），其中（zhōng）需要用到宏程序，子程序或（huò）循環指令才能完成。

     圖1 側麵是圓弧的橢圓台

      2 、工藝分析

     （1）該零件是（shì）一個非典型的橢圓台，與底麵平行 的剖麵全部為橢圓，與（yǔ）中（zhōng）心軸共麵的側麵剖（pōu）麵線（xiàn）為（wéi）圓（yuán）弧，可以用子程序編寫每層橢圓切削的程式。
     （2）粗加工為從上往下切削，精加工由下往上切削，加工的切削方向為順時針。
     （3）因為該零件的側麵是一個圓弧型的曲麵，因此球形刀具（jù）在加工（gōng）時的有效半徑隨不同的加工深度而變化，因（yīn）此編程時不適宜用刀具半徑補償，而是用刀具中心實際運行的曲線編寫（xiě）程（chéng）式。
     （4）刀具中心的實際運行路線是一（yī）條與橢圓曲線等（děng）距的曲線，如橢圓的方程式（shì）為（acosθ，bsinθ），則橢圓外（wài）側等距偏移曲線的方程為：

      式中a——橢圓長（zhǎng）半軸
      b——橢圓短半（bàn）軸
      θ——橢圓上（shàng）任意一點與X軸的夾角（jiǎo），往橢圓
      外側的偏移距離為H
     （5）本文所用參數、變（biàn）量說明如表1所示。

                                                                  表1 參數表

     3 、粗加工編程

     粗加（jiā）工（gōng）工藝（yì）：
 
     （1）粗加工用平底刀，由上（shàng）往下分（fèn）層切削，切削方向為逆銑。
     （2）每層（céng）是由外向裏切削，當刀具中心與零件輪廓（kuò）距離小於0.8倍直徑時，則切削下一（yī）層，粗加工的切削方式如圖（tú）2所示。
     （3）粗（cū）加工的流程結構如圖3所示。

      圖2 粗加工線路圖
      a——粗加工由上往下切削b——粗加工由外往裏切（qiē）削

      圖3 粗加工流程圖

     （4）粗（cū）加工的程序為：

     （5）粗加工子程序調用命令為：G65 P0101 A_B_C_I_D_E_F_H_

      4 、精加工編程

     精加工用球刀編程，加工每層橢圓曲線的子程式為：

      圖（tú）4 加工順序

     （5）精加工的流程結構如圖5所示。

    （6）精加工的程序為（wéi）：

     （7）精加工子程序調用命令（lìng）為（wéi）：G65 P0102 A_B_C_I_J_K_

      5、 主程序編程

     以橢圓的長半（bàn）軸為200，短半（bàn）軸為100，零件高度為80，側麵圓弧為120，粗加工刀具直徑為（wéi）ϕ16（半徑為8），粗加工餘量為0.5，粗加工下（xià）刀點為（wéi）（240，0），粗（cū）加工背吃（chī）刀量（liàng）為0.5，精加工進（jìn）、退刀半（bàn）徑、精加工刀（dāo）具為ϕ10R5為例，編寫主程序。

      6 、曲麵粗糙度的分析

     球刀在圓弧形表麵上分層銑削時，由於兩個相鄰層次的刀路上有一個高度差，導致零件表麵不（bú）能完全銑削，於是就產（chǎn）生了表麵粗（cū）糙度，在圖6所示的圖形中（zhōng），DE 是該粗糙度的最大（dà）值，對於規則的圓弧曲麵， 該粗糙度的最大值可以計算出來。

     圖6 球麵加工示意（yì）圖

      7、 結（jié）束語（yǔ）

     本文綜合（hé）運用（yòng）了FUNAC係統的子程序、宏程序、循環指令進（jìn）行編程，詳細指出（chū）在編寫異型零件的（de）加工程序時，必（bì）須先用數（shù）學公式推（tuī）算出刀具運行軌跡實際曲線的表達式，利用這些表達式來進行微分，再用直線插補的方式進行編程。

     本文結尾處介（jiè）紹了單一加工方向上的表麵粗糙度值的計（jì）算方式，實際情況比這複雜很多，在實際進行（háng）表麵粗糙度計（jì）算時應綜合考（kǎo）慮各種影響因素。