基于SIEMENS802D R参数编程过渡圆弧面铣削方法探讨

摘要：随着我国经济建设的不断发展，我国制造业的实力也得到了稳步的提升，传统的数控设备已经无法满足目前制造业的发展需求。然而，随着信息技术发展的不断加快，传统的数控设备已经被越来越多的先进技术所取代，其中以SIEMENS802D为代表的数控系统已经成为了目前我国制造业中的生产加工的主要控制系统，在很大程度上推进了我国制造业的稳定发展。本文通过对基于SIEMENS802D R参数编程过渡圆弧面铣削方法进行探讨，简述如何通过此系统来实现对生产效率的提高。

关键词：R参数；过渡圆弧面；铣削方法

Abstract : with the continuous development of China's economic construction, China's manufacturing strength has been steadily improved, numerical control equipment has been unable to meet the development needs of the traditional manufacturing industry. However, with the development of information technology continues to accelerate, the traditional CNC equipment has been replaced by more and more advanced technologies, including CNC system represented by SIEMENS802D has become the main control system of production and processing of the manufacturing industry of China, to a large extent to promote the stable development of China's manufacturing industry. This paper discusses the SIEMENS802D R parameter programming transition arc surface milling method based on, how to through this system to achieve the improvement of production efficiency.

Keywords: R; transitional circular arc surface; the milling method

[中图分类号] TG51 [文献标识码]A[文章编号]

制造行业如果想要在竞争激烈的市场中占有一席之地，就必须要在保证产品质量的前提下，提高工作效率。因此，在生产过程中就必须要采取先进的设备以及技术。以SIEMENS802D为代表的新一代数控系统，为用户提供了R参数编程功能， R参数分成3类，即自由参数、加工循环传递参数和加工循环内部计算参数。其中R0～R99为自由参数，可以在程序中自由使用；R100～R249为加工循环传递参数。对于这部分参数，如果在程序中没有使用固定循环，则这部分参数也可以自由使用；R250～R299为加工循环内部计算参数。同样，对于这部分参数，如果在程序中没有使用固定循环，则这部分参数也可以自由使用。能够对生产中所遇到的复杂零件和相似零件进行正确加工，以此来提高生产加工的效率，促进企业生产的发展。

一、过渡圆弧面常用的加工方法及分析

制造行业在对相关零件进行加工的过程中，为了避免一些大凹槽的零件出现质量问题，通常会在凹槽的根部设计比较大的圆弧过渡面，这样做可以使零件相关的受力情况得到明显的提高，从而减少零件由于外界因素或自身因素导致的局部范围内应力显著增大的现象，以此来实现从根本上增强零件的使用刚性，提高零件所具有的抵抗破坏的能力。

在生产加工过程中，对圆弧的过渡传统的加工主要采用的是铣削的加工方法，通常情况下，CNC用户一般采用手工编程、联机传统类型编程和CAM软件编程这三种编程方式进行零件程序的编制。对于形状规则、简单、节点较少的零件，采用手工编程可以很方便的解决。比如圆台和圆周的等分、矩阵等分孔的加工，我们可以采用系统提供的相关指令和固定循环程序来解决。而对于一些较复杂的零件，我们也可以通过如旋转、镜像、缩放等简化编程和子程序来编写加工程序以此来达到简化程序的目的。但对于很多形状相同、尺寸不同的零件，含有非圆曲线、三维轮廓圆角倒角、列表曲线及曲面的零件，用一般的手工编程就有一定的困难，且出错机率大，有的甚至无法编出程序。而采用“R”参数编程则可很好地解决这一问题，并能减少编程时间，降低或消除编程错误，从而提高编程效率和产品的质量。

传统的加工方法有其自身的优点，但是在适用范围内仍然不能够满足目前制造业的发展需求。因此，在保证质量的前提下，必须要结合目前制造业的整体发展目标以及曲面圆弧过渡的加工特点来采取科学合理的方法对过渡圆弧进行加工。

二、基于SIEMENS802D数控系统R参数铣削过渡圆弧面的方法研究

为了能够将传统大圆弧过渡加工方法所带来的弊端有效解决，操作人员可以利用SIEMENS802D数控系统“R”参数编程来铣削大圆弧过渡面的方法来进行零件加工，这种方法能够对生产中所遇到的复杂零件和相似零件进行正确加工，不仅能够为提高加工效率提供保证,并且使用好这些变量对编程效率和编程方式也有很大提高,同时也能达到优化程序的目的，促进制造业的稳定发展。合理的选用“R”参数编程，可以提高某些零件的加工精度，它也是手工编制复杂零件程序的主要方法之一。

试用R参数编程的方法编制如下图所示中的程序

2.1数控程序的编制

采用SIEMENS802D数控系统来对底板圆弧过渡面进行加工，利用R参数化编程对数控程序进行编制是不可缺少的一项工作，其大圆弧过渡面程序以及程序说明如下所示。

YHGT.MPF;(主程序名)

G90 G54 G00 Z100 调用G54坐标系，让Z轴快速定位到安全距离100

X0 Y0快速定位X、Y

M03 S2000主轴正转，转速2000转/分

M08开冷却液

G64 Z10连续切削，快速定位到点(0,0,10)

G01 Z0 F400直线插补到点(0,0,0),进给量400mm/min

R1=25过渡圆弧半径

R2=5 R刀半径

R3=R1-R2 计算条件

R4=0 计算初始角度

AA:主程序段标号AA。

R5=R3*COS(R4)R5置数,计算X,Y值

R6=R3*SIN(R4)R6置数,计算Z值

R7=125+R5R8=R6-10R7、R8置数，计算实际X、Y、Z值

G01X=R7 Y=-R7 Z=R8 F500X、Y、Z、到计算实际值

Y=R7

X=-R7

Y=-R7

X=R7

R4=R4-1 参变量R4减1,计算第二个X、Y、Z插补值

IF R4>=-90 GOTOB AA 条件分支语句，加工终点判定

G00 Z100刀具退出加工区域

M05 主轴停转

M30 程序结束

在对零件进行加工的时候，严格按照程序中的步骤和参数来进行加工。在加工结束之后，对零件进行检验，发现无论是从效率方面还是质量方面，全满足了图纸的工艺要求，同时也满足了相关单位对零件的具体需求。

2.2程序分析与说明

在利用SIEMENS802D数控系统来对底板圆弧过渡面进行加工的整个程序中，由于滑枕的刚性相对镗杆来说要好的多，因此程序中对于Z向的插补和退刀运动使用了滑枕。通常情况下，为了能够保证加工零件的整体质量，而且同时能够对镗杆做到相应的保护，防止其出现弯曲变形的情况。在实际操作的过程中，大部分零件加工都是与镗杆平行的滑枕进行加工的。

此外，在操作的时候，增量值与零件表面值的粗糙度以及加工的时间均具有直接的关系，通常情况下，增量值越小，零件的表面值粗糙度Ra值就会越小，加工的时间也会相应越长。经验表明，如果想要使零件的表面质量达到相应的需求，增量值为2°就可以实现了，同时，还可以使得加工时间控制在较短的范围内，如果在零件加工的过程中，增量值选择较小，那么刀具切削层厚度就会逐渐减少，刀具处于摩擦状态，不仅会影响到零件加工的效率，而且对设备也会造成一定程度的损害。对于粗加工而言，对于增量值的选择只要在刀具和机床刚性的允许的情况下，可以对其进行最大程度的选取，这样便可以减少循环的次数，从而缩短加工的时间，提高工作效率。通常情况下，对增量值的选择控制在3-5°为宜，这样就可以为精加工去除多余余量的同时，提高加工效率。

在对零件进行加工的时候还应该注意，粗加工时往往会采用直角刀来进行铣削，这个时候对其刀尖圆弧或者球头半径进行选值的时候，为了实现程序的通用性，将其值设置为0即可。此外，在整个程序中，刀具R值与零件过渡圆上的残留材料的面积之间也有着直接的联系，通常情况下，R值越大，其面积就越小。反之，R值越小，其面积也就越大，因此，在对零件进行加工的时候，操作人员应该根据零件加工的具体需求，来对刀具的R值进行合理选择，从而做到对零件的质量做到有效控制。

三、结语：

R 参数编程可以简化加工程序, 而且程序的逻辑性强，程序具有易读性和易修改性，尽管随着数控技术的的发展，手工编程已逐步被自动编程所取代，但R参数的编程因其程序简洁，仍具有相当实用的价值。

以SIEMENS802D为代表的数控系统凭借自身诸多的优势在制造行业得到了广泛的应用，系统中所提供的R参数能够提高手工编程的灵活性，对复杂零件和相似零件进行正确加工，在很大程度上减少了生产的工作时间，提高了生产效率，促进了我国制造业的稳步发展，同时也促进我国经济建设的发展脚步。

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