渐开线制动凸轮加工

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渐开线制动凸轮加工摘要本文分析了数控加工程序编制的现状和发展趋势，指出了变量”的运用在加工程序编制中的意义，比较了宏程序和CAM软件编程各自的长处与不足，同时按不同工作诚和工件的要求，分类给出了对应的宏程序实现。通过对于现生产需要的分析--提出了编制并完善通用宏程序集”的设想，通用宏程序集”除可以有效提高工作效率外，还可以作为数控加工经验交流和共享的工具，最后根据自身对于数控加工的认识给出了通用宏程序的示例。
关键词宏程序  数控加工  应用  变量  传值调用

1.数控加工程序编制的方法和现状。要说数控系统的种类有多少或数控机床的结构形式共有多少个恐怕即使从事数控加工多年的人士也很难说出-个准确的数字，但要说起数控加工程序编制的方法来，则几乎连-个初学者也能马上告诉你：分手工编程和计算机自动编程两类。由于受数控系统指令集规模的限制，致使可插补的线形比较单-（通常只有直线或圆弧），所以手工编程常用于形状简单、精度要求较高、批量较大的产品的加工和制造。而形状复杂、批量较孝精度要求-般的零件则多采用计算机自动编程的方法。
以-汽集团为例，其从事零部件生产的企业（比如：车桥公司、轿车公司、-汽大众等等）基本都是采用手工编程的形式，而模具类零件则都采用计算机自动编程。久而久之就使人们产生了-种误解：认为具有复杂轮廓的零件只能通过自动编程进行加工，而手工程序只能完成简单轮廓的加工，将来自动编程将是手工程序的取代者”。
其实，目前数控系统广泛提供的宏程序（或称参数子程序）功能完全可以完成复杂轮廓（可以以数学方程表达）的加工，同时它还具有许多自动编程无法比拟的特点。
2.宏程序的特点和作用。宏程序或称参数子程序，由于其引入了变量、流程控制和数学（代数和逻辑）运算功能，所以就具有以下优点：
①由于可以使用变量，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实现执行次数的控制。
③代数和逻辑运算的应用，则为完成各类数学曲线和曲面的加工提供了基赐保障。
由于上述特点的存在，可以根据数控加工的需要来编制以下几类宏程序：
①用于加工数学曲线（或曲面）所构成的零件轮廓（如：圆锥曲线宏程序、渐开线宏程序、球面加工宏程序、锥台加工宏程序等等）。
②用于完成不同工艺特征的粗、精加工（如：圆型腔加工宏程序、方型腔加工宏程序、倒角加工宏程序等等）。
③与辅助装置配合完成特定工作任务（如：用测量探头的检测宏程序、指挥换刀机构的换刀宏程序、刀具破损检测宏程序、专用夹具控制宏程序等等）。
④不同种类设备的专用加工宏程序（如：滚齿加工专用宏程序、数控磨床专用宏程序）。
⑤其他（如：与外部通信的宏程序、实现多品种混流生产的分支宏程序等等）。
3.宏程序在典型零件加工中的应用。下面以笔者编程和加工过的-些零件为例，介绍-下宏程序的具体应用：

  
3.1  渐开线凸轮的铣削：如图1-1所示，被加工的（刹车用）凸轮为渐开线轮廓，而且有0.03mm的轮廓度要求。从前采用的是CAM软件编制轮廓加工程序，但生成G代码以后，由于不便使用半径补偿功能，所以刀具稍有磨损就必须更换，这样大大的增加了制造成本。
经过对被加工零件轮廓的分析（零件图见附件-），决定以宏程序完成上述零件的加工，首先根据基圆半径得出渐开线的参数方程：
x20×cos(afa)pi×20×afa/180×sin(afa)
y20×sin(afa)-pi×20×afa/180×cos(afa)
39.1 Pi3.14159
其中afa为压力角，也是参数方程的自变量，经过分析压力角在39.1度附近时，每增加3度轮廓逼近误差小于0.02mm，因此选择压力角每次递增2度以提高加工速度。
然后开始编制宏程序，先进行变量分配：
#1   为压力角afa
#2   为常数pi3.14159
#3   为基圆半径
#4   节点坐标x
#5   节点坐标y
#6   为压力角afa终了值
编写宏程序代码：