SlNUMERIK 81OD 中的R参数在加工凹球面和正弦曲线槽中的应用

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《装备制造技术)2013年第9期S lN U M E RI K 8 1 0D中的 R参数在加工凹球面和正弦曲线槽中的应用王广林，徐家忠，张少锋(陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710302)摘 要：对于数控加工，用户变量可以有效地提高编程效率，扩展系统功能，也有利于实现数控加工程序的标准化和模块化 ．以SINUMERIK 810D系统的R参数编程为例，介绍了在加工凹球面及其上的正弦曲线槽的程序编制方法。

关键词：用户变量；算术参数；R参数；插补；数控编程中图分类号：TH161 文献标识码：B 文章编号：1672-545X(2013)09-0199-03在西门子 810D数空系统中为用户提供了一种名为“R”的，实际上是一种类型名实行数据的全局公共变量。次变量专门供系统的用户提供随意支配。

SINUMERIK 810D数控系统至少为用户提供了 100个这种用户专用的变量。变量名规定以英文字母“R”开头，其后跟随 2为正整数，范围从 R00一R99。这种“算术参数”通常又被称为“R”参数，编程时用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外还提供了程序跳转语句，有利于编制各种复杂的零件加工程序及尺寸。位置参数不同的系统零件的编程，可以减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，精简程序量，扩展应用范围。下面，通过加工凹球面及其表面上分布的正弦曲线槽为例来介绍R参数在实际编程中的应用。

1 加工零件简图试验加工零件简图如图 1所示。

口 2 加工方法图 1 零件简图在利用R参数进行编程前，必须先分析零件上的曲线，列出其曲线方程和变量的取值域，并确定采用微线段或微圆弧来进行插补。

(1)圆的参数方程为：+Y =R (1)则对于铣床上圆上一点P的坐标为：= R CO8 (2)= R sin (3)式中：尺为凹球面的半径，mm；为某一瞬时插补角度值，可控制圆曲线上的起、终点。

由参数方程(2)、(3)，将起点 A与终点 的夹角(90。)分割成多个三角形，程序按G01x( )z(ZD插补，然后进行整圆插补：G02x( )Y0 I= ，即可加工成凹球面。

图 2 圆的 曲线插 补分析图(2)正弦曲线的参数方程为：Y=A sin(180x／R) (4)其中：A为正弦曲线的峰值；为正弦曲线的最大值得一半。

由参数方程 (4)，将起点A与终点B间的夹角180。分割成多个△ (△ =68／180)，程序按 G01 X= R1+68／180，Y=A sin(180 X ／r)，Z=一R3+l，( 3为角度增量)插补，即可加工出正弦曲线槽。

收稿日期：2013—06—09作者简介：王广林(1973一)，男 ，陕西西安人，工程师，硕士 ，研究方向：数控加工。

199Equipment Manufacturing Technology No．9，20133 加工程序(1)凹球面粗加工程序wgll (程序名)NIO RI=0 R2=0 R3=0 R4=6 R5=0 (R变量赋初值)N20 G90G00G54x0Y0z5OM03s600 (定位初始点，主轴正转)N30 G00Z5 (Z轴定位初始点)N40 G01ZOF1500 (z轴定位零点)MA1：R2=34*COS(R1) (变量 R2赋值)N50 R3=34*SIN(R1) (变量 R3赋值)N60 G01X=R2YOZ=一R3(刀具移动到加工起点)N70 G17G021=一R2 (以R2为半径加工整圆)N80 R6=1．5 (变量 R6赋值，R6为刀具移动中心距的倍数)MA2：R5=R2一R4*R6 (变量 R5赋值 ，R5为刀具去余量时的移动值 )N90 IF R5=R4 GOTOB MA2 (条件判别，若成立，则继续去余量)MA3：G01XOY0 (条件判别不成立，刀具到中心，去余量)N 140 G01X=R2YOZ=一R3 (刀具回到加工起点)N150 R1=Rl+2 (变量 Rl赋值，Rl为角度增量)N160 IF RI<：90 GOTOB MA1 (条件判别)N 1 70 G90G00Z50M05 (条件判别不成立 ，刀具退刀 )N180 M30 (程序结束)(2)凹球面精加[程序wgl2 (程序名)N10 R1=0 R2=0 R3=0 R4=6 R5=0 R6=0 (R变量赋初值)N20 G90G00G54x0Y0z50M03sl200(刀具定位初始点并给主轴转速)N30 G00Z5 (Z轴定位到初始点)N40 G01ZOF20 (Z轴定位到零点)MAI：R2=30．2*COS(R1) (R2赋值)200N50 R3=30．2*SIN(R1) (R3赋值)N60 G0lX=R2Y0Z=一R3F300 (刀具定位到加工初始点)N70 G17G02I=一R2 (以R2为半径加工整圆)N150 RI=RI+0．5 (R1赋值，角度增量为 0．5度)N160 IF R1<=90 GOTOB MA1 (条件判别)N170 G90GOOZ50M05 (条件判别不成立，刀具退刀)N180 M30 (程序结束)(3)正弦曲线槽加工程序wgl3G90G17G601G54 0Y0Z50M3S800 (刀具定位初始点并给主轴转速)G00Z5 (Z轴定位到初始点)G01G64ZOF1000 (Z轴定位到零点)R 1=0R2=0R3=0R4=0 (R变量赋初值)MA1：Rl=Rl+80／180 (R1赋值，Rl正弦曲线的X方向增量值)R2=15*SIN(180*R1／40) (R2赋值，R2正弦曲线的Y方向增量值)R3=R3+l (R3赋值，R3角度增量值)R4-40*SIN(R31 (R4赋值 ，R4正弦曲线的 z方向增量值)GO1Z=一R4 (刀具定位到加工初始点)X=Rl Y=R2 (走刀加工正弦曲线)IF RI<=80 GOTOB MA1 (条件判别)G01X80YOZ0 (条件判别不成立，刀具走刀终点)G00Z50M05 (刀具退刀)M30 (程序结束)(4)~I工后的效果图形加工后的效果图形如图3所示。

4 结束语曩 _ 图 3 加工效果图总之，SINUMERIK 810D系统的 R参数编程简单易学、趣味性大、实用，在编程中它可以将数学公式的微分方程等有关知识结合到程序中。它也是利用基本计算方法解决工程实际问题的最有效方法，可以有效地提高程序效率，扩展系统功能，也有利于实现数控加工程序的标准化和模块化，同时也是一种不可多得的数控加工复杂零件的解决方案。

《装备制造技术}2013年第9期参考文献：【1】陈海舟．数控铣削加工宏程序及应用实例【M】．北京．机械工业出版社，2006.

【2】霍苏萍 ，张月楼．宏程序在数控加工中的应用分析[J]．煤矿机械，2007(09)：5-6.

【3】杨 钢，陈小安．宏程序在数控加工中的应用[J]．现代制造工程。2007(12)：38—39.

[4】陈银清．宏程序编程在数控加工中的应用研究[J】．机床与液压 ．2009(05)：22—24.

R Parameters’Application of the Siemens SINUMERIK 81 0 D Numerical Control System inthe Sinusoidal Slot and on the Concave Spherical Su rfaceWANG Guang—lin，XU Jia-zhong，ZHANG Shao-~ng(Shaanxi Institute of Technology，Xi’an Shaanxi 7 10302，China)Abstract：For CNC machining，user variables can be effective in improving program efficiency，extend system function—ality，but also conducive to achieving the standardization and modularization of NC machining program，this article tookSINUMERIK 8 10D r-parameter program ming system as exam ple，introduced the machining concave spherical surfaceand its programming methods of the sine curve slot.

Key words：user variable；math argument；R-param eter；interpolation；numerical control program ming(上接第 1 98页)两个电阻分压作为大功率开关管 T30G40的基极电压输入。

经过 大功率开关 管 T30G40的放大后 ，从T30G40的集电极输出，作为下相输出；光电隔离输出信号输人比较器LM324的共模输人端，差模输入端的输入信号是T30G40的发射极输出的电压，经过LM324比较后输 出的信号输入 LM339输入端 ，从LM339输出的信号经过两个电阻分压又作为 $9013的基极电压，从三极管 $9013发射极输出的电压输入光电隔离芯片4N35的输入端，从而使 4N35实现低电压和高电压的分隔。4N35输出电压经过大功率开关管 BU941放大后输出上相，输出上下相直接驱动步进电动机 ，实现进给轴控制。

常州数控系统的光电隔离电路及功放电路共同组成实现了该系统进给轴的步进驱动器功能。

4 结束语蔓 蔓L —蔓L常州数控车床系统具有过热、短路、过压、欠压、超程等自动保护功能，提高了系统的可靠性和安全性。对数控车床系统内部工作过程的学习，利于我们理解数控系统工作原理，对于数控系统内部维修奠定了基础。

参考文献 ：【1】蔡美琴．MCS一51系列单片机及其应用【M]．第2版．北京：高等教育出版社，2004.

【2】余仲裕．数控机床维修(高职类)[MJ．北京：机械工业出版社．2011.

(3】舒大松．数控机床电气控制[M]．北京 ：中央广播电视大学出版社，2007.

W orking Process of Changzhou NC Lathe SystemXU Zhong-qin(Guangxi Machinery Senior Technical School，Liuzhou Guangxi 545005，China)Abstract：Combined with their years of NC repair experience described its operation process，a ful understanding ofthe various functions of Changzhou CNC lathe，the internal working process of NC system，this is our understanding ofworking principle of NC system and repair for NC system laid the foundation.

Key words：CNC machine tools；photoelectric isolation；power amplifer；common-mode input；differential mode input201