宏程序在数控系统中对复杂零件加工的实现

摘要

在世界范围内，许多国家都使用数控机床进行零件的加工。数控机床的加工完全是由程序来控制的，现阶段的编程方法有电脑自动编程、普通指令手工编程和宏程序编程。由于手工编程对编程人员的要求高，要求编程人员掌握大量的数控相关知识，所以很多编程人员已经放弃了手工编程方法。在使用电脑自动编程时程序编制方便，对编程人员要求不高，只要会操作软件与少量数控专业知识即可，现阶段使用电脑自动编程已经成为一种趋势。
　　宏程序的编制方法在数控生产加工中极少有编程人员使用，因为宏程序要求编程人员掌握非常全面的数控专业知识，并具备实际的加工经验。本文作者是职业学校数控专业教师，在平时数控实践教学与技能大赛辅导中深深感受到宏程序编程在数控加工中的重要。本文作者还经常到企业对员工进行数控高级工培训，许多企业员工通过对高级工内容宏程序部分的学习，将实际生产加工内容改用宏程序编程，增加了零件的加工精度与效率，提高了企业的生产效益。本文通过宏程序对复杂零件编程研究与实现的实例分析，证明了宏程序在数控加工中具有不可替代的作用。主要内容如下：
　　1.深入分析了国内外宏程序的发展现状。
　　2.将宏程序与普通程序、CAD/CAM软件编程进行比较，分析其存在必要性。
　　3.在数控车床加工中，对阶梯轴半球面、椭圆、抛物线、双曲线、梯形螺纹、椭圆螺纹，圆弧面上的圆弧螺纹复杂零件的宏程序编制进行研究，找到其形状加工规律，实现宏程序的编制。
　　4.在数控铣床中，对椭圆凸台、矩形内腔、孔口倒反圆角、内半球曲面、圆变椭圆型腔曲面、椭圆球面、外椭圆球面精加工，矩形凸台外斜面复杂零件的宏程序编制进行研究，找到其形状加工规律，实现宏程序的编制。
　　5.在加工中心中，对沿圆周均布的孔群、沿直线均布的孔群、沿圆周均布的多组孔群、沿圆周（旋转）均布的多组孔群，平行阵列的孔群复杂零件的宏程序编制进行研究，找到其形状加工规律，实现宏程序的编制。
　　6.通过对烟灰缸零件分析其加工工艺，并编制加工程序，在程序中大量使用宏程序加工零件，证明了宏程序在复杂零件的加工中具有不可替代的作用。
　　通过本文的研究，使从事数控加工人员认识到宏程的重要性。

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第一章 绪论

1.1 国内外现阶段情况研究

1.2 课题意义与目的

1.3 本论文选题及研究目标

1.4 课题研究的价值

第二章 数控编程相关理论

2.1 数控机床手工G代码程序编制与电脑软件编程

2.2 宏程序与数控手工编程

2.3 FANUC数控系统

第三章 数控车床上复杂零件的宏程序设计与实现

3.1 阶梯轴粗加工的宏程序设计与实现

3.2 X向偏置车半球面的宏程序设计与实现

3.3 利用圆的标准方程车半圆面的宏程序设计与实现

3.4 利用圆的参数方程车半球面的宏程序设计与实现

3.5 利用数学标准方程车椭圆的宏程序设计与实现

3.6 利用参数方程车椭圆的宏程序设计与实现

3.7 任意位置车椭圆的宏程序设计与实现

3.8 车削任意位置旋转椭圆的宏程序设计与实现

3.9 车削抛物线的宏程序设计与实现

3.10 车削双曲线的宏程序设计与实现

3.11 车削梯形螺纹的宏程序设计与实现

3.12 车削椭圆形螺纹的宏程序设计与实现

3.13 车削圆弧面上圆弧形螺纹的宏程序设计与实现

第四章 数控铣床上复杂零件的宏程序设计与实现

4.1 铣削椭圆凸台的宏程序设计与实现

4.2 铣削矩形内腔的宏程序设计与实现

4.3 铣削孔口倒反圆角的宏程序设计与实现

4.4 铣削内半球曲面的宏程序设计与实现

4.5 铣削圆变椭圆型腔曲面的宏程序设计与实现

4.6 铣削椭圆球面的宏程序设计与实现

4.7 铣削外椭圆球面的宏程序设计与实现（使用球头铣刀）

4.8 铣削圆台与斜方台的宏程序设计与实现

4.9 铣削圆锥凸台四斜面的宏程序设计与实现

第五章 加工中心孔群加工的宏程序设计与实现

5.1 沿圆周均布孔群的宏程序设计与实现

5.2 沿直线均布多组孔群的宏程序设计与实现

5.3 沿圆周均布多组孔群的宏程序设计与实现

5.4 沿圆周（旋转）均布多组孔群的宏程序设计与实现

5.5 平行阵列孔群的宏程序设计与实现

第六章 复杂零件应用宏程序编程的实现

6.1 数控车床车削配合零件宏程序编程的实现

6.2 数控铣床复杂零件宏程序编程的实现

第七章 总结与展望

7.1 论文工作总结

7.2 下一步工作展望

致谢

参考文献