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淺析宏程序在數控加（jiā）工中的應用

2017-7-31 來源：建湖縣高級技工學校作者：卜偉

摘要：通過一個（gè）典型零件的兩種（zhǒng）不（bú）同的宏程序編程實例，分析每種方法的優缺點，歸納出手工編程中應用宏程（chéng）序解（jiě）決複雜（zá）零件（jiàn）的數控加（jiā）工編程問題的作用（yòng）和技巧。

關鍵詞：數控教學應用程（chéng）序

車床數控加工程序編（biān）製的關鍵是刀具相對（duì）於（yú）工件運動軌跡的計算，即計算加工輪（lún）廓的基點和節（jiē）點坐標或刀具中心的基點和節點坐標。數控（kòng）機床一（yī）般隻提供（gòng）平（píng）麵直線和圓弧插補功能，對於非圓的平麵曲線 y=f(x)，采用的加工方法是按編程允許誤差，將平麵（miàn）輪廓曲線分割成許多小段。然後用數學計（jì）算的方（fāng）法求逼近直線或圓（yuán）弧輪廓曲線的交點和切（qiē）點的坐標。

隨著計算機（jī）數控係統（CNC）的不斷發展，CNC 不僅能通過數字量去控製多個軸的機械運動，而且具有強大的（de）數據計算和處理（lǐ）功能。編程時隻要建立加工輪廓的基點和節（jiē）點的數學模型，按加工的先後順序，由（yóu）數控係（xì）統即時計算出加工節點的坐標數據，進而控製加工，這就是數控係統（tǒng）提供的宏編程。宏指令編程像高級語（yǔ）言一樣，可以使用變（biàn）量進行算術（shù）運算邏輯運算和函數混合運算進（jìn）行（háng）編程。在宏程序形式中，一般（bān）都提供循環判斷分支和子（zǐ）程序調用的方法。可編製各種複雜的零件加工程序（xù）。熟練（liàn）應用宏（hóng）程序指（zhǐ）令進行編程，可大大精簡（jiǎn）程序量，還可以增強（qiáng）機床的加工適（shì）應能力。比如可以（yǐ）將拋物線、橢圓等非圓曲線（xiàn）的算法標準（zhǔn）化後做成內部宏程序，以後就可（kě）以像圓弧插補一樣按標準格式編程調用，相當（dāng）於增加了係（xì）統的插補功能。隨著數控係統的不斷更新，宏（hóng）指令應用越來越廣泛。

以日本 FANUC-Oi 係統（tǒng）為例，Oi 係統使用 B 類宏指（zhǐ）令，在 O 係列的早期版本中（zhōng），曾使（shǐ）用 A 類（lèi）宏指令，主要特征為使用 G65 代碼為宏指令專用代碼，包括宏變量的賦值、運算、條件（jiàn）調用等。B 類宏指令功能相對A 類而言，其功能更強大，編程更直觀。

在FANUC-Oi 係統（tǒng）的固定循環指令中，毛坯切削（xuē）循環 G73 指令內部可以使用（yòng）宏程（chéng）序進行編程。宏指令（lìng）編（biān）程雖然屬（shǔ）於手工編程的範疇，但它不是直接算出輪廓（kuò）各個節點（diǎn）的具體坐標數據，而是給出數學公式和算法，由CNC 來即時計算節點坐（zuò）標，因（yīn）此對於對於簡單直觀的（de）零（líng）件輪廓不具（jù）有優勢。若零件結構不能用常規插補指令可以完成編程的，則（zé）可采用（yòng）編製宏程序的方法，將計算複雜數（shù）據的任務交由數控係統來完成。對於加工方法和加工（gōng）方式，零件的（de）加工步驟，走刀路線及對刀（dāo）點起刀點的位置，以及切入、切出方式的設計還是遵循一般手工編程的規則。編製宏程序時，首先應從（cóng）零件的（de）結構特點出發，分析零（líng）件上各加工表麵之間的幾何關（guān）係，據此推倒出各參數之間的數量關係，建立準確的數學模型。為此，必須注意（yì）正確選擇變量參數並列出正確的參數方程，同時設（shè）定合理（lǐ）有效的循環變量。

若采用主子程序調用的編程模式，還注意局部變量和全部變（biàn）量的設定，了解變（biàn）量傳值關係。特別值得注意的是，為提高程序的通用性，尺寸參數盡可能地用宏變量（liàng）表示（shì），運（yùn）行程序前先進行賦（fù）值（zhí）。宏（hóng）程序編（biān）程實例：如下圖所示零件：

G00 Z2；

M99；

綜上所述，用（yòng）仿形切削循環 G73 指令編寫宏指令時，可（kě）以在精車程序中給變量賦值、進行數（shù）學運算（suàn）、條件轉移等，編寫時更直觀（guān）、簡便精簡了程序內容，大大提高了編程效率。在程序編製過程中，當遇見許多形狀（zhuàng）相（xiàng）同或相近（jìn）的，但尺寸不同的零（líng）件結構特征（zhēng），每次都重新（xīn）編製程序就很繁瑣，這時可以（yǐ）使用變量、算術和（hé）邏輯運算及條件轉移指（zhǐ）令在（zài）子程（chéng）序中體現零件的走刀過程，充分體（tǐ）現留了子程序調用的（de）優勢。編寫宏指令程序，當零（líng）件的圖形沒有相同的地（dì）方，用仿形切（qiē）削循環 G73 指令編寫更快捷、簡便。當然子程序調用指令 M98、M99 也有它的優勢。

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