数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件,通过程序控制,自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工。但如果遇到加工表面的母线不是圆弧曲线而是公式曲线(如等加速曲线)时,采用常规的数控编程指令,需要计算每个节点的坐标值,不但计算量大,编程速度慢,程序冗长,且极容易出错,同时受客观条件的限制,自动编程(计算机编程)在目前有些企业还未普及的情况下,若能灵活运掌握数控系统中的用户宏程序编程技术,利用它能够允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移等有利条件,则会使等加速曲线之类的编程变得简单、清晰,程序编制时间也短。下面就来讨论用宏程序加工如图1所示的内型母线为等加速曲线喷嘴的编制方法。
图1 等加速喷嘴
数学模型的建立
图2 等加速曲线的数学模型
只有知道了等加速曲线的数学模型,我们才能用宏程序来编制程序,故在宏程序编制之前首先要推导出等加速曲线方程式。等加速曲线的模型和坐标系如图2所示。设截面1的直径、流速和深度分别为d1、v1和x1,截面2的直径、流速和深度分别为d2、v2和x2,任意截面处的直径、流速和深度分别为d、v和x。建立方程组如下:
由式(1)、式(2)代入式(3)可得出
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