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淺談宏程序在數控車削加工編程中（zhōng）的應用

2018-8-29 來源：上饒職業技術學院作者：俞超，羅根雲

摘要: 在數控編程中使用變量來（lái）進行編程的都屬於宏程（chéng）序。宏程序適合橢（tuǒ）圓、拋物線、雙曲線等非圓曲線編程，一般（bān）在數控車工（gōng）、銑工的高級工考證及各種數控技能競賽中都要用到（dào），以一實（shí）例介紹了宏程序（xù）及其在數（shù）控車削加工編程中（zhōng）的應用。

關鍵詞: 宏程序; 數（shù）控編程; 變（biàn）量; 橢圓

1 、宏程序介紹

1． 1 宏程序的概念與分類

用變量的方式進（jìn）行數控編程的方法就叫做宏程序編程。宏程序（xù）有兩種類型（xíng）即 A 類和 B 類，不同數控係統的機床，所應用的宏不一樣，A 類（lèi）宏是以 G65 Hxx P#xx Q#xx Ｒ#xx 的格（gé）式輸入的，B 類宏則是以直接的公式和語言輸入的，和 C 語言很相似，應用相（xiàng）對比較廣泛，常用於 FANUC － 0 － i 係統、華中數控係統中（zhōng）。

1． 2 宏程序的作用

應用宏程序（xù）編程可以編寫一些非圓（yuán）曲線（xiàn），如宏程序編寫橢圓、雙曲線、拋物線等。另外，在編寫一些（xiē）大批相似零件的時候，可以用宏（hóng）程序編寫，這樣隻需要改動幾個數據就可以了，沒有必要進行大量重複編程。

1． 3 宏程序的（de）最大特點

宏程序的最大（dà）特點就是（shì）使用變量（liàng）。變量是（shì）表示取值可以變化的（de）量，由“#I”表示，其中 I = 1、2、3……等（děng），如#1、#2 分別表示 1 號變量、2 號變量。

1． 4 運算指令與表（biǎo）達式

包括定義、算術運算、邏（luó）輯運算和函數運算指令（lìng）等，如: =( 賦值) 、+ ( 加) 、OＲ( 或) 、SIN［］( 正弦函數) ; 表達式是由運算指（zhǐ）令連接起來的函數及變量等，如（rú）: SIN［］( 正（zhèng）弦函數) 、#3*#4 + #1( 3 號變量與（yǔ） 4 號變量之積加上 1 號變量) 。

1． 5 轉移與循環語句

1) 無條件轉移: 格式（shì）: GOTO n

2) 條件轉移: 格式: IF［〈條件式〉］GOTO n ，其中 n 為跳轉目標的程序段（duàn）順序號。條件運算符有 LE ( ≤) 、GE ( ≥) 、EQ ( = ) NE ( ≠) GT( ＞ ) 、LT( ＜ ) 。

3) 循環: 由循環判斷語（yǔ）句、循環體（tǐ）和結束語等組成，一般是由（yóu） WHILE［〈條件式〉］DO m 與 ENDm 來表示，其（qí）中 m 隻能等於 1 或 2 或（huò） 3。

2 、宏程序編程（chéng）實例

圖（tú） 1 所示零（líng）件圖。

2． 1 程序編製思路分析

圖 1 零件圖中有拋物線、有橢圓弧，如（rú）果不利於（yú）宏程序，將無法實現這兩處非圓（yuán）曲線的加工（gōng），除非能借助電腦計算出非圓曲線上的節點坐標，但是此工作（zuò）量（liàng）非常大，不利於實（shí）際生產中的

應（yīng）用，唯有利於宏程序變量來編程才能解決此問題。

圖1 中橢圓方程是 Z2/152+ X2/102= 1，其中: 15 為長半軸; 10 為短半軸，以 Z為變量，可求得 X 值。經推導（dǎo）可得: X = 102× ( 1 － Z2槡/152) ;橢圓上 A 點在橢圓坐標係（xì）中的坐標為( #3，#4) ，把 A 點坐標( #3，#4) 轉換為在編程（chéng）坐標係 XOY 中的坐標，可表達為（wéi） A( 50 － 2× #4，#3 － 13． 5) ，拋物線的方程是 Z2= － 10 × X，同理以 Z 為變量，可求得 X = Z2/ ( － 10槡) ; 拋物線上 B 點在拋物線坐標係中的坐標為( #5，#6) ，由（yóu）於該坐標係與編程坐標係是同一坐標係，所以 B 點在編程坐標係中（zhōng）的坐標（biāo）也是( #5，#6) ，經過分析，解決了非圓曲線上的點（diǎn）轉換（huàn）成編程坐標係中的坐標，所以對（duì）如圖 1 所示的橢圓、拋物線部分（fèn）編程就簡（jiǎn）單（dān）了。

2. 2 程序編製

O0045T0101;

G00X100Z100;

MO3S800;

G00X55Z2;

G71U2Ｒ1;

G71P1Q2U0． 5Z0． 2F200;

N1G01X0Z0F100;

#6 = 0;

( 拋物（wù）線（xiàn）中 Z 方向動態起始值)WHILE［#6GE［－ 20］］DO1;

( 判斷 Z 是否大於等於－ 20)#5 = SQＲT［［#6* #6］/［－ 10］］; ( Z 方向動態值表達 X 方向上的值)G01X［2* #5］Z#6; ( B 點的編程坐標)#6 = #6 － 0． 5;

( Z 方向動態值每次遞減 0． 5 mm)END1;

G01X40Z － 25;#1 = 15; ( 橢圓的長半軸賦值)#2 = 10; ( 橢圓的短（duǎn）半（bàn）軸進行賦值)#3 = 13． 5;

( 橢圓中 Z 方向動態起始（shǐ）值)WHILE［#3GE［－ 13． 5］］DO1;

( 判斷 Z 是否大於（yú）等於－ 13． 5)#4 =［#2 / #1］* SQＲT［#1* #1 － #3* #3］;

( 用 Z 方向動態值（zhí）來表達 X 方向上的值)G01X［50 － 2* #4］Z［#3 － 13． 5］;

( A 點的編程坐標)#3 = #3 － 0． 5;

( Z 方向動態值每次遞減 0． 5 mm)END1;

G01Z － 63;

X50;

N2Z － 70;

G70P1Q2;

G00X100Z100;

M30;

3 、結語

綜上所（suǒ）述，用變量（liàng）賦值（zhí）的外圓切削循環編寫宏指令時，可以在程序中給變量賦值、進行數學（xué）運（yùn）算、條件轉移等，編寫時更直觀、簡便，精簡了程序內容，大大提高了編程效率。宏程序不僅能實現（xiàn）加工橢圓弧、拋物線，還能加工一些其他的非圓曲線，在手工編程實際中隻要能（néng）靈活（huó）運用宏（hóng）程序，還可（kě）以進行車削端麵、車削螺紋（wén）、切（qiē）槽等編程（chéng）.

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