设计正多边形外轮斜面、 倒角和锥台的加工宏程序, 以立铣刀实现边数为 n 边的外轮廓自下而上环绕分层加工出周边斜面,如图 5-26 所示。
同时能通过控制多边形中心与其中一顶点的连线与水平方向的夹角, 加工出不同摆放位置的正多边形,为编程方便,我们将编程起始点,即多边形的一个顶点 A 放在 X 水平轴上,要加工出所要求的摆放位置, 需用 G68 指令进行坐标系旋转, 旋转角度为 OA 与 OA’的夹角)。现以五边形为例,如图 5-27 所示,工件坐标系设在多边形中心的上平面,以刀具中心点编程,编程起始点为 X 轴上的 A 点,用 G68 指令进行坐标系旋转。 以顺铣方式 (顺时针方向)由下而上分层加工。
1)初始变量的设置,与多边形外轮廓宏程序中一样,各参数号相对应,仅增加斜面与垂直
面的夹角 α,设变量为 #7。
#1=__; 正多边形的边数
#2=__.; 正多边形外接圆的直径
#3=__; 周边斜面的高度尺寸值
#4=__; 刀具半径(平底立铣刀)
#5=__; Z 向加工起始点坐标,设为自变量,赋初始值 Z0
#7=__; 斜面与垂直面的夹角
#15= __.; 分层加工的层间距
#23= __; OA 与水平 X 轴的正向夹角(正三角形为 90,正四边形为 45,正六边形为 0)
2)宏程序中变量及表达式在正多边形周边斜面宏程序中,完成一圈(首办加工最外圈)的 #10、#11、#12 变量的含义与计算表达式与正多边形轮廓加工宏程序中一样。
要实现正多边形周边斜面的加工,关键点是每层的正多边形外接圆随着高度的上升而缩小,即每层的极半径 OA 在变化,极角不变。如图 5-28 所示,计算每层多边形的极半径 OA’的表达式如下:
#18,OB’边长。首先确定 OB’边长, OB’边长等于 OB(#11)减去图中的 BC 边长,在ABC 中,已知∠ α(#7 )和 AC(#5)边长,根据正切函数 TAN等于对边比邻边定义,即 BC=AC*TANα, 那么 OB’边长赋值表达式为:
#18==#11-#5*TAN[#7];
#19,每层多边形的极半径 OA’的赋值表达式为:
#19=#18/COS[#10];
(3)转移循环设计
每层以极角变化次数循环加工边数
#17=1; 极角变化次数,初始值为 1
WHILE[#17LE#1]DO2; 当极角变化次数小于正多边形边数,循环 2 继续
G01X#19 Y[0-#17*[#10*2]]; 极坐标,每加工一边极角依次递减 2β
#17=#17+1; 极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
深度分层加工循环次数
WHILE[#5LE#3]DO1; 加工高度循环判断
……
#5=#5+#15; 每层加工坐标递增层间距值
END1;
O5016; 宏程序名
#1=5; 正多边形的边数赋值
#2=80.; 正多边形外接圆的直径赋值
#3=6.; 周边斜面的高度尺寸值赋值
#4=8.; 刀具半径(平底立铣刀)赋值
#5=0; Z 向加工起始点坐标,设为自变量,赋初始值 Z0
#7=15; 斜面与垂直面的夹角赋值
#15=2.; 分层加工的层间距赋值
#23=18; 正多边形旋转角度赋值
S1000M03;
G54G90G00X0Y0Z30.;
G68X0Y0R#23; 坐标系旋转
G17G90G16; 极坐标编程
#10=180/#1; 计算角度 β,180 除以边数
#11=#2/2*COS[#10]+#4; 计算最外圈正多边形 OB边长
#12=#11/COS[#10]; 计算最外圈加工起点的极半径 OA 边长
N11 G00 X#12Y0; 快速移到最外圈加工起始点 A
N12 Z2. ; 接近加工平面
N13 G01 Z-#3; 进给下刀到斜面底部(自下而上)
WHILE[#5LE#3]DO1; 当分层加工还未到斜面顶部时,循环 1继续
#18=#11-#5*TAN[#7]; 计算每层加工的 OB’边长(计算 OA的条件,随 #5变化)
#19=#18/COS[#10]; 计算每层加工的极半径 OA’边长
N21 G01Z[-#3+#5]F1000.; 进给上升到上一层的起始点 Z坐标(随 #5变化)
N22 X#19 Y0; 进给移到当前层的 XY平面起始点
#17=1; 极角变化次数,初始值为 1
WHILE[#17LE#1]DO2; 当极角变化次数小于正多边形边数,循环 2继续
N23 G01 X#19 Y[0-#17*[#10*2]]; X 极径, Y 为极角(每加工一边极角依次递减 2β)
#17=#17+1; 极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
#5=#5+#15; 层加工 Z向加工起始点坐标依次增加层间距
END1;
G00Z30.;
G15;
M30;