零件宏程序在提高零件表面质量方面运用

摘要：零件加工表面质量提高的常规方法很多，本文介绍了利用宏程序以及相关的措施来实现表面质量的提高。
关键词：宏程序 零件加工 数控编程
0.引言
大家知道宏程序在数控机床上主要是指能完成某一功能的一系列指令，像子程序那样存入存储器，用一个总指令来表示它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。所存入的这一系列指令就叫用户宏程序，宏程序的一大特点就是程序精简，占用数控机床系统的存储空间小，而且语句少，编写时出错机率低，效率高。

1.传统加工方式

笔者单位机加车间的一种零件是在圆柱形的端面均布加工三处以圆函数为主的凸轮曲面，如图一，图中Ⅰ面为圆函数形成的，Ⅱ为螺旋面，Ⅲ为平面，以前这些加工面在卧式加工中心采用B轴旋转进给，关键在于编制的程序Ⅰ面通过每0.5°一个坐标点计算值来执行插补。图二为具体的设计曲线示意图。
1）曲线Ⅰ的解析式为：Y=-1

2.998 B∈[0，18.426°]

2）曲线Ⅱ的解析式为：Y=（B-18.426）×0.35/15+7.494 B∈（18.426°，3

3.680°]

3）曲线Ⅲ的解析式为：Y=7.85 B∈（3

3.680°，6

4.984°]

曲线Ⅰ的具体坐标值（传统加工方式） 所以曲面粗糙度比较差，不能达到零件要求的Ra1.6，特别是Ⅰ面更差，因为是关键零件直接影响产品质量，导致产品在市场故障频出，大大影响品牌形象。

2.零件表面面质量原因分析

分析有两点原因：
1）首先整个曲面以B轴进给从Ⅰ到Ⅲ的加工过程为逆铣，不利于提高粗糙度。
2）再则Ⅰ面更差主要是每0.5°一个坐标点间隔太大，共计才37个点。

3.宏程序加工方式

根据原因分析为改变零件表面质量，需在18.426°中增加插补的点，插补点增加后程序编写费时而且容易出错，最好就是利用宏程序来实现成倍增加插补点，理论上可以增加无数个点。同时改善原来的刀具，直径φ30的普通高速钢铣刀更换为φ20的整体硬质合金立铣刀，因为采用直径为φ20的铣刀（常规整体硬质合金立铣刀最大直径为φ20），相应的轨迹路线发生了变化，具体如下图三，尤其是曲线Ⅰ分为0～4.65°和4.65°～18.426°两个区间，而且因刀具直径变小而增加了两处半径为R5的轨迹曲线，为了满足原先大圆弧面的曲线，可以判断后增加的两处曲线应该是在XY平面上形成的加工面，而相反的是曲线Ⅰ的0～4.65°段虽然半径也是R5，但实际该处为滚子按照轨迹B轴旋转爬行的面，所以应该是在YB旋转工作面上形成的加工曲面。
按照图三编写程序的同时进行刀具的选择：
1）粗铣选用直径为φ20波形刃立铣刀（GM-4W-D20），吃刀量为4mm，进给量为200mm/min。
2）精铣选用直径为φ20整体硬质合金立铣刀（GM-6E-D20），吃刀量为0.5mm，进给量为160mm/min。
根据以上条件可以编制出的程序为：
其它的两处轨迹循环通过主程序M98指令调用即可。最终按此加工出来的零件完全满足质量要求，表面粗糙度达到Ra

1.6，并且单件加工效率提升了一倍。

4.结束语

上述问题的解决，结合工厂实际情况选择了比较合理的方案。

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其中的体会是：零件加工涉及到很多方面的知识，除数控编程、刀具、设备、人员操作之外，还包括对该零件在产品的使用特点的理解等等方面，所以我们应抓住一切几乎不断拓展个人的知识面。相信只要有一颗进取的心，并且付诸行动，绝大部分问题经过努力都是可以解决的。