利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 106292545 A(43)申请公布日 2017.01.04

(21)申请号 2016106061.2(22)申请日 2016.08.18

(71)申请人 四川泛华航空仪表电器有限公司

地址 610500 四川省成都市新都工业东区

兴业路3号(72)发明人 黄杰　王大成　(51)Int.Cl.

G05B 19/414(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图3页

CN 106292545 A(54)发明名称

利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法(57)摘要

本发明提出的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，旨在提供一种能够提高圆柱曲面加工效率的加工方法，本发明通过下述技术方案予以实现：在宏程序编制中，采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；圆柱曲面加工深度与等分均布角度加工之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2组成；用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工；根据典型四轴机床结构带A轴旋转工作台的特点，将回转曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y、Z向加工原点设置在A轴回转中心多轴联动完成圆柱曲面的加工。

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1.一种利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于包括如下步骤：在宏程序编制中，建立数学模型和循环体；采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；创建圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2组成；将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；在四轴机床的数控加工中，加工刀具采用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工，使平底立铣刀侧刃与圆柱曲面轴心线重合,设置刀具轴心与回转轴心距离R2为刀具半径，由G90G0Y#6语句进行Y向偏置，#6为刀具半径赋值，使刀具沿圆柱曲面X轴向与回转A轴进行多轴联动旋转加工；然后根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将圆柱曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，圆柱零件沿轴线4旋转，加工刀具走刀方向沿X轴进行，多轴联动完成圆柱曲面的曲面加工。

2.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：在建立数学模型和循环体中，以R1为圆柱曲面半径，刀具轴心与曲面轴心距离R2为刀具半径，h为加工表面残留高度取值，建立圆柱曲面沿旋转轴A轴与沿直线运动轴X轴之间的多轴联动加工运动轨迹函数式A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]。

3.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：在宏程序中建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹方程式，实现圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，然后采用平底立铣刀进行多轴联动铣削加工，用平底立铣刀偏置刀具半径进行圆柱曲面的四轴加工，加工过程中保持加工走刀方向沿X轴向，圆柱曲面绕A轴旋转，在四轴机床上用多轴联动的方式实现圆柱曲面的加工。

4.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：加工刀具采用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工；根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将圆柱曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，圆柱零件沿轴线(4)旋转，加工刀具走刀方向沿X轴进行，多轴联动完成圆柱曲面的曲面加工。

5.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：为使表面光洁度符合要求，刀具沿圆柱曲面X轴向与回转A轴进行多轴联动旋转加工，并根据加工表面残留高度取值h，圆柱曲面半径R1的三角函数关系，计算出刀具相交距离J，J＝R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]，再根据已知刀具相交距离J，刀具半径R2，计算出刀具旋转加工时的刀具中心间距K，K＝2*R2*SIN[ACOS[[R2-J]/R2]],由刀具在曲面旋转偏移所形成的螺旋参考线绕曲面轴心线旋转形成圆柱曲面。

6.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：设置圆柱曲面旋转加工等分均布角度加工次数，设置#4＝0，#5＝3，#4为等分均布起始加工角度赋值，#5为等分均布角度加工次数，由#4＝#4+[360/#5]计算角度增量。

7.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：以A轴工作台的回转中心为基准，计算出每次旋转工作台，刀具沿圆柱曲面轴心方向的偏移量，X、A轴的刀具移动数值由A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]运动

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轨迹函数式自动计算，用X、A轴联动加工圆柱曲面，把这个过程用宏程序来实现。

8.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：以R2为刀具半径，R1为圆柱曲面半径，h为加工表面残留高度取值，把这个过程用宏程序来实现。

9.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：根据宏程序流程，试验循环体程序框架；在加工深度Z方向和加工深度最低点赋值#1、#2，若#1≥#2，赋值#4、#5、#6、#7、#8、#9，若#4＜360°X、A轴联动加工，采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工，进入#4＝#4+[360/#5],END2结束程序循环，返回判断#4是否＜360°；否，则进入吃刀深度递减语句#1＝#1-1，以END1程序循环结束，返回判断赋值#1是否≥#2；否则进入加工循环结束语句M3O。

10.如权利要求1所述的利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于：设#1＝30，#1为加工圆柱曲面深度Z方向赋值；#2＝26，#2为加工深度最低点；圆柱曲面加工深度与加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2组成。

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利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法

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技术领域

[0001]本发明是关于一种利用宏程序在四轴数控铣机床加工圆柱曲面的方法。

背景技术

[0002]随着现代制造技术的发展，为了适应各种形状越来越复杂，精度要求越来越高的产品，技术先进的多轴数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛。这些先进数控设备的加工过程都需要由程序来控制，其数控程序的编制是数控技术的重要组成部分，也是数控加工的关键技术之一，在数控加工中，程序编制的质量与数控系统、数控加工工艺及编程人员多方面的知识和经验息息相关。程序编制的效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率。特别是多轴机床的编程对操作人员的编程能力提出了很高的要求。数控编程方式有两种，一是自动编程，二是手工编程。自动编程是指依靠自动编程软件来完成程序编制，它可以解决复杂零件的加工问题，但其产生的数控加工程序受多方面因素的影响，首先受CAD/CAM软件在CAD建模时计算精度的影响，其次，受CAD/CAM软件在生成NC刀具轨迹时计算精度的影响，有时后处理环节对其也会有影响，打开一个自动编程的数控加工程序，可发现程序中几乎都是简单的圆弧与直线指令的组合，虽然数据很准确，但很繁琐，几乎无法读懂程序。手工编程是由人工完成零件的程序编制工作，主要包括零件图样分析、工艺处理、数据计算、编制程序及输入并校验程序等过程，相对于自动编程而言，可以完成的零件相对较为简单。在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能，这种有变量的程序称之为宏程序。用户宏程序是利用变量的组合,编制各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令的一种可以灵活应用的程序。宏程序在生产实践中有着广泛的应用，尤其在曲面的编程时更为常用。在一般的程序编制中程序字视为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性；而使用宏程序编程，针对同一类型的编程，只须改动变量数值，不用重新编程，就可以得到不同尺寸而几何形状相似的程序，具有应用灵活、形式自由的特点；还具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。随着计算机辅助软件编程的普及，它的应用相对减少，但作为一项实用技能，对它的掌握能充分衡量数控加工者的水平高低。[0003]宏程序与普通程序的区别在于：在宏程序本体中，能使用变量，可以给变量赋值，变量间可以运算，程序可以跳转；而普通程序中，只能指定常量，常量之间不能运算，程序只能顺序执行，不能跳转，因此功能是固定的，不能变化。宏程序相对于CAD/CAM自动编程，不需要购买昂贵的软件并且程序短小。因此在相类似工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的效果。但宏程序的编制与编程人员的专业素质有密切关系。宏程序要求编程人员除掌握宏程序的基本编程指令外，还要求编程人员能够建立零件走刀过程的数学模型及建立相应的数学关系表达式等。

[0004]随着数控机床的普及，越来越多的企业采用数控设备进行零件的加工，对于形状简单的零件，计算比较简单，采用普通的编程方法就可以完成任务。但对于具有非圆曲线、列表曲线及曲面类的零件，用普通的方法进行程序的编制就存在一定的难度，虽然采用

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CAD/CAM软件能够自动生成加工程序，但程序段过长，且加工的效率低。圆柱曲面的轴向截面为凸圆弧，在圆柱体上加工由离散点描述的曲线，圆柱曲面、轮廓圆弧过渡和角度过渡，在生产中通常采用成形刀具加工。圆柱曲面是加工精度、形位公差、表面质量等要求很高的零件，涉及到多个复杂曲面的加工，用自动编程软件编程，要经历三维造型、刀具轨迹生成、加工仿真、后置处理和程序优化等过程，花费时间较长，生成的程序上万段，检查和修改困难，加工过程中一旦刀具出问题，可能要重头生成程序。在四轴及五轴等带旋转轴的多轴数控机床上加工圆柱曲面，通常需用编程软件生成加工程序，但是其加工程序往往体积庞大，不方便程序的查找修改。且传统四轴FANUC机床手工编程是主程序结合子程序的方式，其需要单独编写大量子程序，在主程序中调用子程序实行循环，其主程序和子程序会形成若干的程序，程序管理、查找、修改十分不便。发明内容

[0005]本发明的目是针对现有技术存在的问题，提供一种程序简洁高效，程序反应迅速，加工效率高，便于程序查找修改，能够提高圆柱曲面零件加工效率和零件表面光洁度，利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到：本发明的上述目的可以通过以下措施来达到：一种利用宏程序数控加工圆柱曲面的方法，其特征在于包括如下步骤：在宏程序编制中，建立数学模型和循环体；采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；创建圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，组成圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2；将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；在四轴机床的数控加工中，加工刀具采用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工，使平底立铣刀侧刃与圆柱曲面轴心线重合,设置刀具轴心与回转轴心距离R2为刀具半径，由G90G0Y#6语句进行Y向偏置，#6为刀具半径赋值，使刀具沿圆柱曲面X轴向与回转A轴进行多轴联动旋转加工；然后根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将圆柱曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，圆柱零件沿轴线4旋转，加工刀具走刀方向沿X轴进行，多轴联动完成圆柱曲面的曲面加工。

在建立数学模型和循环体中，建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹函数式A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]，R2为刀具半径，R1为圆柱曲面半径，h为加工表面残留高度取值；

在宏程序中建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹方程式，实现圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，然后采用平底立铣刀进行多轴联动铣削加工，用平底立铣刀偏置刀具半径进行圆柱曲面的四轴加工，加工过程中保持加工走刀方向沿X轴向，圆柱曲面绕A轴旋转，在四轴机床上用多轴联动的方式实现圆柱曲面的加工。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。程序反应迅速。本发明在宏程序编制中，采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别

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由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，组成以及圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2，宏程序调试准备时间短，只需要将具体变量初始值编写到主程序调用宏程序即可；将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；程序反应迅速，而且便于程序查找修改，加工效率高。

本发明通过在宏程序中建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹方程式，实现圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，然后采用平底立铣刀偏置刀具半径进行圆柱曲面的四轴加工，加工过程中保持加工走刀方向沿X轴向，圆柱曲面绕A轴旋转，可实现在四轴机床上用多轴联动的方式实现圆柱曲面的加工，能够充分发挥四轴机床旋转工作台的多轴联动加工能力，结合宏程序简洁高效的优势能显著的提升生产效率，能够提高圆柱曲面零件加工效率和零件表面光洁度。

本发明利用宏程序编程加工圆柱曲面，采用平底立铣刀进行多轴联动铣削加工，相对比传统采用球头铣刀加工曲面的方式，平底立铣刀可设置较大的刀间距、其加工残留余量小，加工表面接刀痕迹小，光洁度高差，加工可效率显著提高。利用宏程序进行手工编程，对于数控加工程序的简化、零件加工质量的提高的作用使十分明显的，加工者可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，程序查找修改非常方便，利于通过手工编制各种复杂的零件加工程序。该方法可发挥宏程序调试准备时间短、程序简洁高效的特点，通过编制宏程序在四轴机床上采用平底立铣刀进行多轴联动铣削加工，实现加工刀具沿圆柱曲面轴线进行旋转加工，充分发挥四轴机床旋转工作台加工能力，利用宏程序参数化编程实现高效的多轴联动加工。利用本发明采用平底立铣刀进行圆柱曲面的四轴加工，用四轴机床多轴联动的方式实现曲面旋转加工，能够提高曲面的加工效率和零件表面光洁度，有效提升多轴数控机床的生产效率。

本发明利用宏程序进行手工编程，对于数控加工程序的简化、提高零件加工质量的作用使十分明显的。宏程序编程是数控机床编程的最高级手工方式，也是数控加工的关键技术之一。宏程序编程结合了机床功能和数控指令系统的特点，溶入了编程人员的智慧。编程人员根据零件的几何信息建立相应的数学模型，采用模块化的程序设计思想进行编程，除了便于调用外，还使编程人员从繁琐的、大量的重复性工作中解脱出来，这是任何自动编程软件都不能达到的效果。宏程序具有灵活性、通用性和智能性的特点，能够极大的简化编程，精简程序，其结构简单，存储方便。宏程序利用变量和方程来进行编程的，程序简洁，加工效率高，便于修改，利用宏程序进行手工编程，对于数控加工程序的简化、零件加工质量的提高的作用使十分明显的，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，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除于手工编程时进行繁琐的数值计算，有利于精简程序量，可用于编制各类复杂的零件加工。手工宏程序编程灵活、高效、快捷，是加工编程的重要补充，是一种实用、简洁的编程方法。附图说明

图1显示的是四轴机床圆柱曲面加工示意图。

图2显示的是平底立铣刀加工圆柱曲面X向示意图。

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图3显示的是平底立铣刀加工圆柱曲面Z向示意图。图4是宏程序流程示意图。图中：1圆柱零件，2平底立铣刀，3刀具轴心线，4回转轴心线，5圆柱零件径向轴心线，R1

圆柱曲面半径，R2刀具半径，h加工表面残留高度,K刀具中心间距，J刀具相交距离。具体实施方式

参阅图1。圆柱零件1为绕回转轴心线4旋转形成的圆柱曲面，圆柱曲面、轮廓圆弧过渡和角度过渡，圆柱曲面是加工精度、形位公差、表面质量等要求很高的圆柱零件。因此，根据本发明，在宏程序编制中，建立数学模型和循环体；采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；创建圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，组成圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2；将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；在四轴机床的数控加工中，加工刀具采用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工，使平底立铣刀侧刃与圆柱曲面轴心线重合,设置刀具轴心与回转轴心距离R2为刀具半径，由G90G0Y#6语句进行Y向偏置，#6为刀具半径赋值，使刀具沿圆柱曲面X轴向与回转A轴进行多轴联动旋转加工；然后根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将圆柱曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，圆柱零件沿轴线4旋转，加工刀具走刀方向沿X轴进行，多轴联动完成圆柱曲面的曲面加工。

以R1为圆柱曲面半径，刀具轴心与曲面轴心距离R2为刀具半径，h为加工表面残留高度取值，建立圆柱曲面沿旋转轴A轴与沿直线运动轴X轴之间的多轴联动加工运动轨迹函数式A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]，在建立数学模型和循环体。

建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹函数式A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]，R2为刀具半径，R1为圆柱曲面半径，h为加工表面残留高度取值；在宏程序编制中，采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2组成；将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束；加工刀具采用平底立铣刀进行曲面的拟合铣削加工；根据典型四轴机床VMC700结构带A轴旋转工作台的特点，将圆柱曲面零件固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，圆柱零件沿轴线4旋转，加工刀具走刀方向沿X轴进行，多轴联动完成圆柱曲面的曲面加工。具体步骤包括：

步骤1、根据图1使平底立铣刀侧刃与圆柱曲面轴心线重合,即设置刀具轴心与曲面轴心距离R2为刀具半径，采用G90G0Y#6语句进行Y向偏置，#6为刀具半径赋值，使刀具沿圆柱曲面X轴向与回转A轴进行多轴联动旋转加工形成刀具轨迹；

步骤2、按图1所示采用四轴机床加工圆柱曲面，加工刀具采用平底立铣刀2，用平底立

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铣刀进行曲面的拟合铣削加工，为使加工表面光洁度符合要求，根据加工表面残留高度取值h，圆柱曲面半径R1的三角函数关系，由图2计算出刀具相交距离J，J＝R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]，再由图3所示已知刀具相交距离J，刀具半径R2，计算出刀具旋转加工时的刀具中心间距K，K＝2*R2*SIN[ACOS[[R2-J]/R2]],由刀具在曲面旋转偏移所形成的螺旋参考线绕曲面轴心线旋转形成圆柱曲面，X、A轴联动轨迹函数式为A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]；

步骤3、设置圆柱曲面旋转加工等分均布角度加工次数，设置#4＝0，#5＝3，#4为等分均布起始加工角度赋值，#5为等分均布角度加工次数，由#4＝#4+[360/#5]计算角度增量。根据典型四轴机床VMC700其结构带A轴旋转工作台的特点，将零件1固定于四轴机床的回转轴A轴中心，并将机床Y向和Z向的加工原点设置在A轴回转中心，设置刀具轴心Y向位置与回转轴心距离R2为刀具半径，以A轴工作台的回转中心为基准，计算出每次旋转工作台，采用刀具沿圆柱曲面轴心方向的偏移量，X、A轴的刀具移动数值由A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]运动轨迹函数式自动计算，用X、A轴联动加工圆柱曲面，把这个过程用宏程序来实现。

以R2为刀具半径，R1为圆柱曲面半径，h为加工表面残留高度取值，把这个过程用宏程序来实现，使X、A轴的刀具移动数值由函数式自动计算，方便准确。

步骤4、根据图4所示宏程序流程，试验循环体程序框架；在加工起始深度和加工最低点深度赋值#1、#2，若#1≥#2，赋值#4、#5、#6、#7、#8、#9，若#4＜360°，则采用G91相对值指令进行X、A轴联动加工，进入#4＝#4+[360/#5],END2结束程序循环，返回判断#4是否＜360°；否，则进入角度增量与吃刀深度递减语句#1＝#1-1，以END1程序循环结束，返回判断赋值#1是否≥#2；否则END1结束程序循环；

步骤5、根据流程图编制程序，在建立数学模型和循环体中，建立圆柱曲面回转轴A与直线运动轴X之间的运动轨迹函数式A＝X*360/[2*R2*SIN[ACOS[[R2-R1*SIN[ACOS[[R1-h]/R1]]]/R2]]]；数学模型是产生刀具轨迹节点的一组运算赋值语句，通过运算赋值语句计算出曲面上每一点的坐标。

圆柱零件轮廓描述的曲面由运动轨迹函数方程转化而来。循环体是由一组或几组循环指令和对应的加减法器组成，它的作用是将一组节点顺序连接成刀具轨迹，再依次加工成曲面。设#1＝30，#1加工起始深度赋值；#2＝20，#2为加工圆柱曲面深度最低点赋值；圆柱曲面加工深度与等分均布加工角度之间的程序嵌套，分别由加工深度条件判断语句WHILE[#1GE#2]DO1，以及圆柱曲面等分加工角度循环判断语句WHILE[#4LT360]DO2组成；采用G91相对值指令G1G91X#9A[#9*360/[2*#6*SIN[ACOS[[#6-#7*SIN[ACOS[[#7-#8]/#7]]]/#6]]]]进行联动加工；并将#4＝#4+[360/#5],#1＝#1-1，作为角度增量与吃刀深度递减语句，以END1,END2作为程序循环结束。

这种用宏程序加工圆柱曲面的方法可以通过调整某一个参数实现圆柱曲面加工表面质量和尺寸的精确控制，并且程序的参数修改简单快捷不用修改整个程序。具体加工宏程序如下：

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本发明不局限于上述具体的实施方式，凡是从上述构思出发，依本发明申请范围所作的变化改进等均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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图3

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