摘 要：宏程序是數控車削（xuē）中比較高能的編程方法，本文通過橢圓的各種（zhǒng）情況的程序（xù）編寫，說明各種情況橢圓粗車和精車的方法，同時說明了宏程序的使用方法。
 
       關鍵詞：宏程序；橢圓；數控車床
   
       一、 宏程序的特點
 
      隨著數控（kòng）技（jì）術的發展，數（shù）控車削加工在機械加工中使用越來越普遍，這是因為數控車床與普（pǔ）通車床相比有著相當顯著的優勢，尤其是在圓弧加工和一些非圓曲線的加工方麵更是顯示出了無可比擬的優勢。在（zài）數（shù）控車削加工中，非圓曲線的加工經常（cháng）用的就是用用戶宏程序（xù）來加工。宏程序是程序編製的高級形式，宏程序裏用了大量的編程（chéng）技（jì）巧，例如數
學模型（xíng）的建立、數學關係式的表達、加（jiā）工刀具的（de）選擇、走刀方式的（de）取舍等，這些使宏程序的精（jīng）度很高。特別是對於中等難度的零件，使用宏程序進行編程（chéng）加（jiā）工要比自動編程加工快的多。有時自（zì）動編程的程序長度可能是（shì）宏程序的幾十倍、幾百倍甚至更懸殊，加工時間（jiān）也會大大增加。宏程序的（de）使用已經成為數控編程（chéng）人員不可缺少的一項技能，在很（hěn）多的數控大
賽中加入（rù）宏程（chéng）序內容也說明了這點。那究竟什麽是宏程序呢？
 
      宏程序（xù）是以變量的（de）組合，通過各種算術和邏輯運算、轉移和循環等命令，編製（zhì）的一種可以靈活運用（yòng）的程序，隻（zhī）要改變變量的值，即可以完成不同的加工（gōng）和操作，並可以當（dāng）作子程序調用。適合（hé）於具有一定規律的非圓曲線、列表曲線及曲麵（miàn）的零件，可以顯著地增（zēng）強機床的加工能力，同時可精簡（jiǎn）程序量。宏（hóng）程序的最大特點是可以對（duì）變量進行計算，使程序
應用更加靈活、方便。宏（hóng）程序由於允許使用變量算術和邏（luó）輯（jí）運算及條件轉（zhuǎn）移，使（shǐ）得（dé）編製相同的加工程序更加方便、容易，可將相（xiàng）同的加工操作編為通用宏程序，宏程序的調用和子程序的調用基本上是相同的，不同的是（shì）要用 G65 指令來調用。
 
      二 、橢圓程序的編製
 
     （一） 橢圓精車程序
 
     下（xià）麵就以經常使用的 FANUC Oi 數控係統為例說明：
 
     如果把橢圓的頂點做為坐標原點，橢圓的長半軸（Z 軸）為 40，短半（bàn）軸（zhóu）（X 軸）為 30，那麽橢圓（yuán）方程為 X2/302+Z2/402=1。根據宏程序的編程規則，如下（xià）定義：
  
     
  
     如果橢圓的開始不是從頂點開始，也（yě）就是說不是一個完（wán）整（zhěng）的半橢圓，隻（zhī）改變 #1 的值就可以了。再接下來編寫橢圓的轉移條件，我們的思路是當車刀走到（dào）橢圓的（de）最左邊時，宏程序結束。用 WHILE 語句和用 GOTO 語句都可以。根據自己的習慣此處用WHILE 語句（jù）。轉（zhuǎn）移條件的意思是當 #1 的值大於等於 0 的時候順序執行下麵的語句，如果 #1 的值小於0 則跳（tiào）到 END1 的下麵語句。轉移條件非常重要，它可以說是宏（hóng）程序的核心，必（bì）須（xū）把實際問（wèn）題分（fèn）析（xī）清楚，才能編寫出符合（hé）條件的程（chéng）序。如果上圖中的橢圓沒有到 40 而是 38，那麽我們隻要改變一下轉（zhuǎn）移條件就可以了，WHILE [#1 GE 2] DO1。式中的 2 為 40和 38 的差。如果橢圓超（chāo）過一半，我們依（yī）然可以改變轉移條件來實現。再就是根據橢圓方程列出關於一個 X 的表達式，來反映 X 與 Z 的關係。需（xū）要說明的是：我們開始（shǐ）的設定 #2 對應 Z 變量，#1 對應 X 變量，有了這樣的表達式，對（duì）於每一個變化的（de） Z（#1）就有一個 X 與之對應，我們就可以確定 X 和 Z 的坐標。再就是（shì）步長，我們每一次循環都給 Z 一個增量，再根據表達（dá）式求出一個 X 值，這（zhè）就是 X 與 Z 之間的函數關係，這個（gè）量就（jiù）是步長。步長的大小決定橢（tuǒ）圓（yuán）的精度，粗車可以大一點，精車相對要小一點。這樣我們就（jiù）可以解（jiě）決中（zhōng）心在 Z 軸的橢圓的精（jīng）加工的問題。具體的程序為：
  
       
      
 
  
        （二） 橢圓粗車程（chéng）序
   
        如果給（gěi）的是直徑為 65 的棒（bàng）料，用上麵（miàn）講（jiǎng）到（dào）的精車程序，一刀加工出來肯定是不可能的，那我（wǒ）們（men）該怎麽加工呢？我們經（jīng）常想到的應該是用子程序調用的方法，也就是說把精車程序作為一（yī）個子程序，根據刀具、機床、材料的性能，分幾（jǐ）次來逼近曲線就可以了。有的數控係統（tǒng）還可以把宏程序嵌（qiàn）套在粗車循環裏做，性能低的（de）隻允許尺（chǐ）寸有單調性的宏程序（xù）
嵌套（tào），如西門子 802C，但是（shì）有些時候如果步長太（tài）小的（de）話數（shù）控係統可能要報警（jǐng）。其實（shí）我（wǒ）們也可以用宏程序來做，我們隻要把總（zǒng）的切削深度算出來，每次的切削（xuē）深度定下來（lái），定義在我們程序中，隻要把精車（chē）程序再進行簡單的修改，很容易（yì）的就能實現。程序如（rú）下：
  
       
          
            
  
      這樣切（qiē）削的原（yuán）理就是在精車零件輪廓（kuò）的基礎上，刀具向外平移，每次再向（xiàng）內平移一個定（dìng）義的切削深度，達到（dào）粗車的（de）目的。
 
      如果橢圓（yuán）不是凸的，而是凹的，那麽（me）我們該（gāi）怎（zěn）麽辦呢。其實我們隻要把 X 的表達式的符號（hào）變一下就可以了
  
         
  
      宏程序的（de）編程就是這樣靈活，我們隻要做一些簡單的修改，就可以做出很多複雜的零件。宏程序其實很簡單，它可以用在（zài）難（nán）的地方，也可以（yǐ）用在（zài）簡單的地方，但都可以簡化（huà）我們的編（biān）程，磨礪我們的思維（wéi）！