宏程序的开发与应用

宏程序的开发与应用（通用8篇）

宏程序的开发与应用 篇1

摘要：运用宏程序开发数控机床的功能可以提高编程的效率,并能扩展数控机床的使用范围。本文通过典型案例阐述了在数控加工中,用户可以根据实际需求,开发设计、应用宏程序功能。由此证明,运用宏程序开发数控机床的功能是充分发挥数控机床性能的最佳途径。

关键词：宏程序,开发与应用,数控机床的功能

0 引言

随着现代制造业的不断发展，数控机床的应用已普及。我国由于受到经济及其它因素的制约，数控机床轴的联动功能一般均为二轴和三轴方式为多，通常只有直线和圆弧两种插补功能，即使配备数控旋转轴，也是做些简单的联动，谈不上能精确加工复杂的空间曲线轨迹和形状。

1 宏程序的概述

根据笔者多年对数控机床技术教学和实践经验得到体会，运用宏程序开发数控机床功能是值得可取的方案。宏程序可以使用变量，并对变量赋值、变量之间可进行算术运算、逻辑运算和函数混合运算，程序运行时可以跳转。此外，还提供多种调用宏程序语句方法和子程序调用等形式，有利于编制复杂曲面轨迹零件的加工程序，减少繁琐数值计算。

2 运用宏程序开发数控机床功能

用户宏程序的开发与应用基本方法应遵循图1结构框图。基本方法如下：(1)变量初始化，即给变量赋初始值；(2)编制加工程序，如变量较多、程序较复杂，可另写子程序，便于主程序简单易懂；(3)修改变量值；(4)判断是否符合条件，若否，返回执行加工程序。若是，程序完毕。

2.1 数控车床固定循环指令的开发

以循环指令G94为例，采用G代码调用宏程序功能来完成指令的开发。G94是单一固定循环指令，它将切入—切削—退刀—返回4个动作、4个程序段简化为一个程序段。需要时，用G指令调用出即可实现加工。在二次开发中首先应设置参数号与程序号的对应关系；如表1所示，其次选择参数#6050，对应设置为G94，第三步设定参量指令如表2，参量指令中对于G、L、O、N、P之外的英文字母只能用一次。完成相应参数设置需编制变量程序。

根据车削端面固定循环指令的特点与要求进行程序编制如下：

O9010是G94固定循环的子程序。由于编制并存储了宏程序，在Fanuc Power Mare 0系统数控车床中，就可顺利运用G94执行车削端面，其功能如同Fanuc 0系统中G94指令。如要切削图2所示的端面零件，可以正常使用格式：G94 X(U)＿Z(W)＿F＿。式中：X-、Z-端面切削的终点坐标值；U-、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。切削过程如图2所示。图中，R表示快速移动，F表示进给运动，加工顺序按1、2、3、4进行。这样就完成G94固定循环功能的开发与应用。

同样单一形状固定循环指令G90的功能开发方法也如同G94方式。设定程序O9013和参数#6053相对应，并对应设置为G90，根据外圆车削循环指令的特点编制相应的变量宏程序O9013如下：

将子程序O9013（宏程序）存储在子程序存储器中，当应用到G90循环指令时就可调用，完成其外圆的车削要求。应用以上开发功能就可以完成图3零件的编程。但在这里G90、G94、F不是模态指令，编程时每一句都要写。

用同样的方法可以完成设置、开发并应用其它固定循环指令和复合形状固定循环指令，从而完善Fanuc Power Mare 0系统数控车床中无常用固定循环指令的缺憾。

2.2 变量在空间曲面中的应用

在设计与制造中经常会碰到三维图形，处理这类问题通常采取二种方法，即CAD/CAM和宏程序。前者应用CAM软件进行曲面造型、立体建模、后置处理生成加工程序，然后运用RS232接口通过DNC方式或CF卡将相关程序输送到数控机床中进行零件加工。一般而言这类程序冗长，若出现问题，纠正起来比较困难。而FANUC、SIEMENS等数控系统提供的宏程序不仅能提供自动点位计算方式，还包含有CAD/CAM 3D中的螺纹曲面、扫描曲面、投影曲面，以及空间函数曲线等均能在宏指令中体现出来。试举方圆渐变三维立体图形说明其优越性。

图4为方圆渐变三维立体图形。顶面为边长24毫米正方形，底面圆半径20毫米，高35毫米。实现一个棱长35毫米的正方形的4条棱边进行线性变半径倒圆角。图中可看出，用G指令来完成此零件的程序编制，将无法操作。用UG、Pro/E、Cimatron、CATIA或Master cam等软件进行曲面造型还是有点小题大做，浪费资源。正确简捷的方法还是采用变量宏程序编程方法来完成此作品。

图4中有四个变量即Δx、Δy、Δz和Δr，Δx和Δy是相同变量，计算和编程，关键是建立起三个变量相互关系。

我们应用相似三角形性质来确定Δx、Δz和Δr之间的算术关系，从图4-1中可得出变量Δx和Δz之间相互关系：Δx/8=Δz/35;图4-2中可看出变量Δz和Δr之间相互关系：Δr/20=Δz/35，如果取Δz为自变量，那么可以求出Δx、和Δr相应的数值。根据工件尺寸精度要求的高低区分，我们可先取不同的自变量Δz的数值，若零件精度要求高，Δz数值可取小。反之取大。现设定#3为Δz，编制方圆渐变三维图形O1237宏程序如下：

以上可以看出天方地圆工件的变量程序简捷易懂，实用性较强。与CAD/CAM软件编程有天壤之别。为满足不同技术要求的结果可改变相应参数变量，此法是工程技术人员首选的最佳方案。

3 结束语

本文通过实例，说明宏程序的开发与应用可以提高编程的效率，并能扩展数控机床的使用范围，优化加工工艺过程。宏程序的编制并不是一门孤立的学科，它与计算机程序设计、机械设计与制造、现代制造加工工艺、数控机床技术和高等数学等学科都有着密切联系，所以有关变量编程的开发与运用，还有待于我们共同努力，进一步探索与研究。

参考文献

[1]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]郑国梁.高级语言程序设计[M].南京:南京大学出版社,1995.

椭球方程在宏程序中的应用 篇2

关键词：椭球面方程；参数方程；宏程序；FANUC 0i系统；加工程序 文献标识码：A

中图分类号：TP311 文章编号：1009-2374（2016）15-0049-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.023

第四十九工程处隶属于中国中煤能源集团公司中煤第一建设有限公司，公司拥有矿山工程施工总承包特级资质，主要业务涉及大中型矿山建设、煤炭生产、采掘运营、机电安装、房屋建筑、装饰装修、爆破拆除、桥涵桩基、钢结构及大型土石方工程。四十九处施工足迹遍及国内20多个省区，先后参与多个大型煤炭基地建设，完成各类矿山工程百余项，创造出一系列行业施工纪录。

当今我们处在信息时代，为了更好地提高技术交流及行政管理的效率，利用网络通讯及网络办公应用系统，建立一个安全、可靠、高效的办公自动化及信息管理平台，是不可回避的一项重要工作。本文所述内容用以满足流动性较大的施工项目部与其上级企业管理部门日常办公业务需求。

1 网络拓扑的选型

煤炭施工企业管理部门是固定办公场所，但是施工项目部则流动性较大，各项目部与基地地域相距较远，已超出局域网范畴。为了搭建网络平台，网络拓扑应按星型结构设计，即在企业固定办公场所设立中心服务器，接入高速光纤网络，各个项目部通过互联网访问企业中心服务器从而进行数据信息共享与交流。网络拓扑图如图1所示。

2 施工项目部的网络情况

项目部为终端用户，建立与基地管理中心联系的首要条件是接入互联网，但煤炭施工企业下属项目部的工地常处于偏远地区，工期长短不一，网络环境有好有坏。项目部因处地不同接入互联网的方式也各有不同，结合我处的施工项目部网络环境，一般分为以下三类：第一类为地处网络发达省市的施工项目部可以通过宽带或光纤接入运营商网络；第二类为地处偏僻、网络不发达的施工项目部无法接入网络运营商，但可以从生产矿（甲方）的网络中引出一条线路接入局域网，这种情况往往网速与带宽受甲方的限制，网络不稳定；第三类为地处山区或人员稀少区域的施工项目部，只有通过3G网络来维持必要通信。面对这种情况，对搭建一个办公自动化平台提出比较苛刻的要求。

3 网络选型为B/S（浏览器/服务器）架构

传统的办公自动化系统和大型MIS系统必须基于稳定及高带宽的网络，采用C/S（Client/Server客户端/服务器）结构，需稳定及高速的网络环境，局域网或广域网。而我们施工项目部的网络状况良莠不齐，按照木桶原理，要搭建这个平台，首先要满足以3G网络为基础及使用智能手机为客户端的最低要求，所以C/S架构目前暂不实用。

B/S（Browser/Server浏览器/服务器）结构是对C/S结构的一种变化或者改进的结构。随着Internet技术的兴起，在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言（VBScript、JavaScript……）和ActiveX技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，最大限度地节约了网络带宽，即使在无宽带网络或其他网络接入的项目部，使用3G网络也完全满足日常办公需求。并且B/S（浏览器/服务器）结构还支持多种智能手机系统的浏览器（如UC浏览器）访问WWW服务器，因此B/S（浏览器/服务器）结构理所当然成为首选。

4 网络与办公平台的建立

解决客户端网络接入的这个大难题后，第二核心问题就是办公平台的选择，必须要满足在3G网络的环境下进行网络办公与数据传递。经过层层筛选，选定一款Office Anywhere的办公软件（即OA办公系统）。

此OA办公系统采用领先的B/S操作方式，使得网络办公不受地域限制。Office Anywhere采用基于WEB的企业计算，主HTTP服务器采用了世界上最先进的Apache服务器，性能稳定可靠，数据访问对带宽要求较低。数据存取集中控制，避免了数据泄漏的可能。提供数据备份工具，保护系统数据安全。多级的权限控制，完善的密码验证与登录验证机制更加强了系统安全性。中心服务器搭设简单，运行稳定，含有丰富的功能应用、行政管理以及公文流程等模块。我们以手机客户端上网为基本要求，在服务器端开通了“公告通知”“实时新闻”“内部邮件”“网络硬盘”“个人文件柜”“倒计时牌”“技术交流”“在线培训”等模块功能。

系统用户可以使用3G手机随时随地登陆办公平台，查看企业公告、新闻与邮件，与千里之外的同事进行信息交流与共享。经常出差的用户在高速路上或火车上都可以用手机登陆平台，进行移动办公或公文处理。这套系统不需要借助第三方服务器，数据仅通过企业自己的服务器进行传递更加安全可靠。

为了方便移动用户或网速慢的用户快速访问图片新闻，管理员对上传服务器的图片文件进行编辑，在满足分辨率的前提下，最大限度的压缩文件容量，方便3G用户的快速访问，减少流量支出。

5 中心网络的拓扑结构

由于企业基地办公楼处于城市中心、网络发达。企业接入50M光纤网络，申请并注册固定IP地址，方便位于异地的施工项目部快速访问。网络拓扑图如图2所示：

本拓扑结构以基地为中心，各个项目部为最终客户端。企业中心网络设立OA服务器，这样一来，不管是项目部还是用户，只要使用3G手机在哪里都可随时随地地进行数据交流与访问。

6 OA办公平台搭建后的应用成果

在传统的手工办公的情况下，文档的检索与交流存在非常大的难度。OA办公自动化系统使各种文档实现电子化，通过电子文件柜及网络硬盘等形式实现文档的保管与共享，按权限进行管理使用。企业建立OA办公自动化系统以后，对于新入职员工，只要管理员给他注册一个身份文件、一个口令，他自己上网就能看到符合他身份权限范围内的企业内部积累下来的各种知识，这样就减少了很多培训环节。而移动办公的便捷性不仅方便了偏远地区的施工项目部，还方便了领导出差过程中对企业的动态管理。

截至目前，OA网络办公系统运行使用良好，在信息传递及文件共享上实现了实时访问。分布在各省的施工项目部之间以及各个项目部与企业管理部门之间大大缩短了信息发布和接收的时间，提高了工作效率。

当Android、iOS等专为移动端打造的操作系统在逐渐完善的同时，也使得OA系统蔓延到了新的应用操作端。尤其随着3G、4G网络的逐渐普及，通过移动端获取、交流和处理信息的企业用户规模逐步增长，移动办公的发展已经成为当前企业信息化市场上的热点之一。

作者简介：贾斌（1975-），男，河北邯郸人，供职于中煤第一建设有限公司，研究方向：信息网络管理。

宏程序的开发与应用 篇3

关键词：用户宏程序,开发,应用,数控加工

0引言

在数控加工中, 经常会遇到对某一特定的加工工艺过程或某一形状相似但尺寸不同的工件进行加工, 此类加工程序的编制重复性劳动量很大。针对这一特定类型加工的需要, 用户可以利用数控系统提供的参数编程功能, 开发出适合自己加工需要的宏程序, 进行参数化加工。即用变量代替具体数值开发宏程序, 将开发出的宏程序作为一个工艺子程序存储起来, 在加工同一类型的工件时, 只需将实际的数值赋予变量, 然后调用相应的宏程序即可, 而不需要对每一个零件都编一个程序。

1宏程序在数控加工中的应用

本文所用宏程序可直接在FANUC-11ME系统中使用, 在其他系统中使用时需参照系统说明书加以修正。此宏程序可以对系列矩形内腔侧面进行精加工, 编程十分方便。为了消除精加工时进、退刀的痕迹, 宏程序中采用了圆弧进刀和圆弧退刀的方案。

1.1 加工时刀具进给方向和起始位置

加工时刀具的进给方向和起始位置如图1所示。

1.2 加工所用变量的含义及省略时的处理

加工所用变量的含义及省略时的处理见表1。

1.3 宏程序内容

宏程序如下:

其中读入刀补的程序为:

在本例中, 公共变量#512的设定为0或空, 在具有刀补B或C功能的系统上则需设定为1或2。

1.4 宏程序变量对照表

宏程序变量对照表见表2。

1.5 涉及到的系统变量含义

#5001、#5002、#5003:X、Y、Z轴程序段终点位置。

#2001～#2099:相应刀补号码01～99中的刀具补偿量。

#4001、#4003:现时的第1组、第3组模态信息代码。

#3000:P/S报警信息。

2应用实例

对如图2所示工件上的两个矩型腔内侧面进行精加工时, 应用此宏程序进行编程就十分方便。程序中选用Φ20立铣刀, D02=10.0, F=80 mm/min, 切削方向:逆时针 (G41) 。其中, D02指的是刀具半径补偿代号。

加工程序如下:

参考文献

[1]毕毓杰.机床数控技术[M].北京:机械工业出版社, 2004.

宏程序的开发与应用 篇4

随着数控技术的不断更新发展, 在产品生产中经常会遇到非圆类标准曲线的加工, 如双曲线、抛物线、正余弦、椭圆。数控系统没有这类曲线的直接编程插补指令, 直接编程难以完成, 需要使用计算机自动编程或者利用宏程序手工编程。在数控车床加工中非圆曲线是比较常见的, 采用自动编程所生成的程序语句繁琐很多, 一旦有误很难以找出存在问题的地方, 一般不采纳这种方法编程;通过建立准确的数学模型, 合理的变量赋值, 设定有效的循环变量, 从而编制出简洁的宏程序, 对于非圆曲线的编程是简单有效的。本文通过数控车削加工中几种常见轮廓曲线编程实例, 选择FANUC系统宏程序对非圆曲线中的编程应用和技巧进行分析。

1 车床宏程序编制原理与思路分析

在数控编程中加工非圆标准曲线思路是用n段细小密集直线段来逼近非圆曲线轮廓, 从而计算出整个曲线轮廓内直线段的坐标值并自动增加与运算来实现宏程序的自动循环, 这样就可以完成零件轮廓的加工, 当这些直线段足够微小时, 这个加工轮廓能够满足产品加工精度的要求, 见图1。在编程时只需要给出曲线的数学公式和算法, 根据循环语句进行程序编写, FANUC系统宏程序编程一般为条件语句, 基本格式为:

WHILE/IF (条件表达式) ;….GOTO… (符合条件) ;ENDW (不符合条件后表示此段结束)

条件表达式有多种表达方式, 只要满足条件语句要求, 都可以用来编程。

宏程序部分的加工工艺分析, 为了方便一般采用流程图的方式来进行, 在编制流程图时要根据零件加工要求、技术特点、工艺特性等综合考虑, 编制出合理合适的加工流程图, 思路见图2。

2 常见车床典型曲线图形分析与编程

在数控车床加工中, 常见的曲线有椭圆、抛物线、双曲线等, 在宏程序编辑前首先要明确曲线的方程, 根据曲线公式以及图样上曲线相应基点坐标来确定X与Z之间的坐标关系, 采用直线逼近法在Z向分段, 根据图样加工精度, 选择合适的步距, 以Z作为自变量, X为Z的函数, 经过方程变换, 采用变量分别代替X、Z的坐标值, 进行坐标转换将非圆曲线上各点的坐标转换到编程坐标系下, 根据条件完成各点的坐标值走刀。

2.1 含有双曲线图形的编程方法

图3是带有双曲线宏程序的编程图形, 这里只描述双曲线部分编程程序, 图中双曲线原方程为X=-Y2/12, 其转换成车床上XZ坐标新方程为Z=-X2/12, 图形起点是位于工件右侧端点中心 (0, 0) , 终点坐标为 (24, -12) , 轮廓分粗精加工2步工序, X向精加工余量为0.5, Z向为0, 程序编写如下。

2.2 含有椭圆图形的编程方法

图4是带有椭圆宏程序的编程图形, 图4 (a) 是带有椭圆外轮廓加工, 图4 (b) 是带有椭圆内轮廓加工, 其椭圆长轴45, 短轴25, 轮廓分粗精加工2步工序, X向精加工余量为0.5, Z向为0, 程序编写如下。

对于其它非圆标准曲线的程序编写思路与上面描述基本相同, 找好X与Z之间的数值关系, 改变相应的曲线方程即可。上文中编程时把宏程序嵌入到零件的粗精加工G73和G70中, 能够高效加工零件产品。

3 结语

数控车床中宏程序的引入充分发挥了系统高级语言的功能, 大大简化非圆曲线的手工编程方法与难度, 为用户开发个性化功能提供方便, 使得加工的预见性更加合理, 有着广泛的应用前景。

摘要：以FANUC系统为基础, 通过实例介绍在数控车削中常见的非圆曲线宏程序的编制过程分析, 并编写满足产品加工精度要求、符合工艺规范的程序。

关键词：非圆曲线,宏程序,变量编程,数控加工

参考文献

[1]BEIJING FANUC OI-MC用户手册[Z].北京:北京发那科机电有限公司, 2010:233-477.

[2]胡翔云.宏程序在数控编程中的应用综述[J].机床与液压, 2013 (22) :142-144.

[3]李学飞.宏程序在数控车床中的应用[J].机电产品开发与创新, 2013 (5) :133-135.

宏程序的开发与应用 篇5

偏心轴(孔)类零件可以在普通车床上加工,单件或小批量生产时可使用自定心三爪卡盘,并在其中一个卡爪上安装垫片,使工件被三爪所夹住的定位圆与要加工的偏心回转面偏心。也可以使用四爪卡盘,由相邻两个卡爪定位,另两个卡爪夹紧,调整好四爪回转轴线与主轴轴线偏移量后也可以加工出偏心轴(孔)。当生产批量较大时,为提高生产效率和使定位准确需设计生产专用夹具,但成本有所提高。无论采用哪种偏心处理,生产过程中必须要将偏心加工工序与非偏心加工工序分开进行,而零件装夹次数增多会影响零件精度,同时降低了加工效率。

数控车床以其效率高、柔性好的特点大量普及,本文尝试使用数控车床,在不做机械偏心的前提下,开发偏心轴(孔)加工通用性宏程序,由宏变量控制主轴回转与刀具径向规律性联动,达到加工偏心轴(孔)的目的。

1偏心轴车削刀路分析与数学处理

图1为一个偏心轴零件示意图。毛坯直径为D,偏心圆半径为r,偏心距为e。以毛坯轴线为回转轴加工偏心轴时,在数控车床主轴旋转的同时,刀架的径向运动应以主轴回转一周为一周期做前后往复运动,即刀具的x坐标应与主轴的回转角度以某种关系实时联动起来,同时,刀具应以用户规定的进给量在z轴匀速进给。

1.1x 坐标与主轴旋转角度的关系

如图1所示,假设刀具正在切削半径为r,偏心距为e的偏心轴上,刀尖当前位置为P点,此时主轴回转角度为θ,则刀尖的当前x轴坐标应为图1中的OP线段长度a的2倍(即2a)。由余弦定理可知,a,r,e和角度θ有如下关系:

变换得:

在生产实际中,偏心距e不能大于偏心轴半径r,因此:

这样,当以数控车床主轴回转角度θ为循环变量表示主轴位置时,车刀的实时x坐标可由式(3)计算出来。

1.2合成进给速度的计算

若宏子程序用户提供的进给速度为f(mm/r),则主轴转过一个θ角时刀具在z轴上的位移应该为w=θ/360f,x轴上的位移应为u=2(a2θ-aθ)(其中,a2θ为主轴转角为2θ时的a值,aθ为主轴转角为θ时的a值),则合成进给速度应为

1.3径向多次进给时的主轴定向问题

与车削同心轴不同,偏心轴车削径向进给后,当z向开始进给时主轴的旋转角度应与前一刀严格一致,否则偏心轴的轴线偏移方向将是随机的,会导致偏心轴车削失败,因此在正常切削进给前加入G32引导程序段,如图2所示。G32指令运行时与G01、G02、G03等准备功能不同,其刀具的轴线进给时刻不是随机的,只有当数控系统接收到主轴脉冲编码器发出的zero脉冲信号后才可驱动z轴电机进给,因此G32指令在车削螺纹多次进给时才不会乱加。车削偏心轴时由G32引导G01,二者之间不允许做暂停,能有效解决主轴的定向问题,另外还需注意,在切削过程中不允许操作者改变机床操作面板上的进给倍率修调旋钮(G32进给倍率修调将被屏蔽,其他插补功能不会屏蔽)。

2宏程序的调用

数控系统不仅可以进行常量编程,而且还为编程扩展提供了宏程序开发功能。宏程序以变量编程,其形式自由,应用灵活,具备计算机高级语言的变量赋值、逻辑运算及条件转移和变量循环等程序流程控制方法,使得传统加工中难加工的诸如非圆曲线类等零件的加工问题得到很好的解决。

宏变量可以与常量混合出现在数控程序中,也可以作为子程序 由主程序 调用。其调 用指令格 式为:G65P(宏程序号)L(重复次数)(变量分配)。其中,G65为宏程序调用指令,P(宏程序号)为宏程序名,L(重复次数)为宏程序重复调用的次数,重复次数为1时,可省略不写,取值范围为1~9999,(变量分配)为宏程序中的宏变量赋常量。宏变量可分为局部变量(#1~ #33)、公共变量 (#100~ #199,#500~ #599)以及系统变量(#1000~#5335)。

变量可以以MDI方式或在程序中直接以#_=数值的形式赋值,当宏程序以子程序形式出现时则需要在程序调用时以引数进形式分配。车削偏心轴的通用宏子程序共用到毛坯直径、偏心距、右端面z坐标等11个局部变量,变量名称及引数地址如下:

3宏程序的编制

宏子程序包括粗加工和精加工两道工序,用户可以根据需要指定粗加工背吃刀量、粗加工进给量及精加工余量和进给量。调用格式为:

4结束语

偏心轴(孔)类零件通用宏程序可以不必对零件进行机械偏心设置,减少了工件装夹次数,保证了零件精度。车削时要求刀具在轴向进给的同时在径向作高频往复运动,这就要求数控系统的响应速度很高。基于目前企业大量使用的通用数控车削类设备数控系统限制,在使用本程序时,不宜指定过高的主轴转速和进给量。

摘要：探讨了在不做机械偏置的情况下利用数控车床车削偏心轴(孔)零件的方法,并建立了数学模型,编写了偏心轴类零件车削通用宏程序,解决了切入点定位的一致性问题。

宏程序的应用——加工椭圆 篇6

宏程序与普通程序相比较, 一般程序的程序字为常量, 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。而用户宏程序本体中可以使用变量进行编程, 还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理, 从而可以使用宏程序执行一些有规律的动作。

用户宏程序分为A、B两种。一般地, 在一些较老的系统 (如FUNUC-oMD) 中采用A类宏程序, 而在较为先进的系统 (如FUNUC-Oi) 中则采用B类宏程序。本文采用B类宏程序。

1 宏程序-加工椭圆实例工艺分析

在FUNUC-Oi数控车床上加工含椭圆的零件, 长半轴为40mm, 短半轴为30mm, 加工范围半个椭圆, 零件毛坯为棒料φ70mm, 编写数控加工程序。

1) 通过零件图样对零件材料、形状、尺寸、精度及毛坯和热处理进行分析, 确定该零件在CKA6150数控车床上加工, 加工内容为椭圆及平一个端面, 装夹采用三爪自定心卡盘即可、车刀用93°的外圆车刀、粗加工采用G90、粗加工切削用量为1mm, 精加工采用宏程序。

2) 确定加工工艺过程

(1) 确定加工方案

除了考虑数控机床使用的合理性及经济性, 并充分发挥数控机床的功能外, 还须遵循数控加工的特点, 按照工序集中的原则, 尽可能在一次装夹中完成所有工序。

(2) 工夹具的设计和选择

确定采用的工夹具、装夹定位方法等, 减少辅助时间。若使用组合夹具, 生产准备周期短, 夹具零件可以反复使用, 经济效果好。此外, 所用夹具应便于安装, 便于协调工作和机床坐标系的尺寸关系。本加工采用三爪自定心卡盘即可。

(3) 正确选择编程原点及坐标系

对于数控机床来说, 编程原点及坐标系的选择原则:

(1) 所选的编程原点及坐标系应使程序编制简单;

(2) 编程原点、对刀点应选择在容易找正并加工过程中便于检查的位置;

(3) 引起的加工误差小。

本零件的编程原点选择可以是毛坯右端中心点, 也可以是椭圆的中心 (右端中心点往左偏一个长半轴) , 编程语句有IF或WHILE语句, 本文采用IF语句编程。

(4) 选择合理的进刀路线:进刀路线尽可能短, 并使数值计算容易, 减少空行程, 提高生产率。

(5) 选择刀具:本零件选择93°外圆车刀

(6) 确定合理的切削用量;本零件粗、半精、精加工切削用量见程序。

2 宏程序加工程序及解释

O5001

N010G00G40G97G99M03S800T0101取消刀具半径补尝、取消端面切削速度控制、每分钟进给、主轴正转800r/min、一号刀及刀补。

3 结论

本零件椭圆部分加工采用宏程序粗、半精、精加工, 精度和效率高, 但程序段比较多;如果采用G71或G73, 则程序段少些, 但精度低一些, 空刀多。编程原点除了选择椭圆的右端点, 还可以采用G54, 宏程序加工椭圆的方法有很多, 学习者可以根据个人习惯选择, 如果能掌握椭圆加工方法, 其它二次曲线 (如双曲线、抛物线) 的加工也就迎难而解。

摘要：使用宏程序加工可以大大提高编程效率, 同时进一步拓展数控机床的应用范围, 用数控机床进行加工时, 需要对零件进行形体、工艺分析, 对于一些形状复杂但却有一定规律的零件, 如二次曲线 (椭圆、抛物线、双曲线) 等, 可通过利用数值计算, 应用宏程序编制程序代码可实现自动加工。本文以法兰克数控车床为例详细讲解宏程序在加工椭圆中的应用。

关键词：宏程序,数控车床,法兰克系统加工,数控车削,椭圆

参考文献

[1]全国数控设备用户委员会编.数控设备指导手册[M].机械工业出版社, 2001, 5.

[2]郭建平.巧用宏程序加工椭圆[J].科技创新导报, 2011 (7) .

宏程序在钻孔上的应用 篇7

数控编程作为一项成熟的技术, 越来越普及, 一个国家的数控技术水平是工业技术水平的重要标志。企业里生产的零件种类非常丰富, 面对日益竞争的激烈, 每个企业对自己产品的加工质量和效率要求也越来越高, 而随着数控技术的发展, 数控新技术越来越普及, 如数控的系统越来越人性化, 尤其自动编程越来越普及, 视乎, 可以用自动编程完全代替手动编程, 实际在应用中, 自动编程有自身的优势, 但也有不足。

1宏程序和自动编程的不同

1. 1自动编程的优势

1) 可以加工手工编程无法完成的复杂零件。有些零件非常复杂, 手工编程计算量太大, 异常复杂, 我们可以用自动编程软件来完成, 只需要建立实体模型, 选好工艺参数, 走刀路径, 电脑会自动计算, 生成程序。

2) 生成程序快。手工编程需要程序员一个字一个字的输入, 而电脑编程是人工操作, 电脑自动完成, 只要设置好相关参数, 电脑很快就能完成程序。越复杂的零件自动编程的优势越明显。

3) 认为的误差很小。现在的自动编程软件都是人机对话的界面, 而且越来越简单化, 人为的设置好参数就可以, 后续的计算都是电脑来完成, 所以误差很小。如果同样的零件用手工完成, 在计算中难免会出现错误。

1. 2自动编程的不足

1) 逻辑性差: 自动编程生成的程序往往是由一段一段的小直线组成, 程序和程序之间没有必然的逻辑关系。

2) 程序冗长: 自动编程生成的程序, 一个曲线分解成很多小直线, 生成的程序几百行, 复杂的程序几千行, 非常的冗长。

3) 可读性差: 程序太长, 不方便阅读。

1. 3宏程序的优点

1) 逻辑性好: 宏程序有自身的结构, 自变量每次变化, 就会执行一次动作, 每次的动作一样, 这样逻辑性好。

2) 程序简练: 复杂的程序, 通过宏程序自身的循环语句, 可以简化的非常精炼。

3) 可读性好: 因为程序简练, 逻辑性强, 所以方便阅读, 可读性好。

宏程序的应用非常广泛, 我们今天用宏程序来编制通用的钻孔程序, 以后再钻孔时, 只要简单设置好参数, 就可以使用。

2宏程序简介

宏程序分B类宏程序和A类宏程序, 在FANUCOi及其后的系统中, 则可以输入这些符号, 并运用这些符号进行赋值及数学运算, 即按B类宏程序进行编程。

2. 1变量

1) 变量的表示: B类宏程序除可用A类宏程序的变量表示方法外, 还可以用表达式进行表示, 但其表达式必须全部写入方括号“[]”中。程序中的圆括号“ ( ) ”仅用于注释。

2) 变量的引用, 引用变量也采用表达式。

2. 2变量的赋值

直接赋值例如#101 = #101;

#101 = #101 + 30. ;

变量的赋值既可以在程序中直接赋值, 也可以在操作面板上赋值, 但必须是在MDI方式下进行。

2. 3控制指令

1) GOTO语句

格式:GOTO n; (n是程序段段号)

2) IF[条件]GOTO n;

例如:IF[#101GT30]GOTO 100;

3) 循环指令循环指令格式为:

WHILE[条件]DO m (m=1、2、3…)

……

END m;

3用宏程序编制钻孔通用程序

在使用宏程序编制的钻孔程序时, 只需要改变一下参数的数值, 然后把此宏程序放到大程序里加工钻孔, 简单实用。

宏程序有自身的灵活性, 可以和自动编程进行互补, 在一些加工程序相似时可以用宏程序来代替, 这样可以简化程序。 对没有规律的零件, 比较复杂的时候可以用自动编程来加工。

这个宏程序编制的钻孔程序, 通用性强, 可以用于实际的钻孔加工, 简化程序, 减少程序员的工作量, 只需给变量赋值就可以了。在以后的工作中, 可以多使用宏程序来简化程序, 这样可以给编程带来极大的便利。

摘要：宏程序的应用非常广泛, 用宏程序来编制通用的钻孔程序, 当再钻孔时, 只要简单设置好参数, 就可以使用。

关键词：钻孔,宏程序,应用

参考文献

[1]韩全立, 王宏颖.宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例[J].机床与液压, 2010 (6) .

宏程序在数控编程中的应用 篇8

关键词：数控编程,宏功能,变量

1 手工宏程序编程与自动编程

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容, 通常包括分析零件图样, 确定加工工艺过程;计算走刀轨迹, 得出刀位数据;编写数控加工程序;制作控制介质;校对程序及首件试切。手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。随着数控技术的发展, 先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备 (G) 功能和辅助 (M) 功能, 而且为编程提供了扩展数控功能的手段。如FANUC、SI-EMENS等数控系统的宏程序与参数编程, 应用灵活, 形式自由, 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, 宏程序编程仍然属于手工编程, 他是手工编程的重要补充。

而对于普通编程难以实现的复杂曲面往往我们借助于CAM软件, 经过处理后生成加工程序, 称为自动编程。目前各种各样的CAM软件层出不穷, 自动编程固然在某些方面比较方便但仍不能取代手工编程。究其原因手工编程自由度大, 能按照编程者的意愿控制机床运动, 程序的可读性、可控性好;而CAM生成的程序非常繁长, 通常是手工编程的成千上万倍, 不仅占有的存储量大, 可读性和修调极为不便。

2 宏程序在典型零件加工中的应用实例

我们知道数控系统为用户提供了两种基本的插补功能, 那就是直线插补和圆弧插补, 那么对于形如椭圆、抛物线、或具有一定特征规律的轨迹就没有专门加工指令, 那我们如何去解决呢?这里我们如果掌握了宏功能, 就可以建立数学模型, 采用变量代换、运算、条件判断等功能指令来解决。

2.1 利用宏功能实现椭圆轮廓加工 (图1)

2.2 已知椭圆方程

2.2.1 数学分析

上述零件轮廓的铣削轨迹我们知道椭圆参数方程:。

我们可以设加工椭圆上的点对应角度θ为变量, 设定初始值:θ=a (起点与终点角度依据椭圆参数方程求出角度) 那么X和Y的坐标值为:X=a*cosθY=b*sinθ, 随着角度变量的不断增加:θ=θ+1设每步增大1度 (实际使用中可以根据要求改变步距) ;条件判断只要 (θ<=360) 那么X和Y的坐标值恒成立, 直到走满360度, 此时椭圆轨迹全部执行完。

2.2.2 以SIEMENS

802C系统指令为例编写程序 (编程坐标系原点取椭圆中心)

设置变量:R1为起点对应角度;

R2为椭圆长半轴;

R3为椭圆短半轴;

R4为终点对应角度;

S500 M03 T1D1, 启动机床。

G54 G00 X0 Y0 Z10, 快速运动到起始点。

MA1:G01 X=R2*COS (R1) Y=R3*SIN (R1) , 设置标志, 直线运动到目标点。

G01 Z-1 F100, 下刀铣削1MM深。

R1=R1+1, 角度变量递增。

IF (R1=

G00Z100, 加工完毕, 抬刀。

M30, 程序结束。

这个加工程序之后, 加工相同特征的零件程序, 只需要修改变量值。

2.3 宏程序加工圆弧均布孔 (图2)

在工程中常用圆弧均布孔的零件结构, 如下图所示, 在零件上加工n个圆弧均布孔。在图样上这些孔的中心坐标往往是不直接给出的, 在编程时需要逐点计算, 因而增加了许多工作量。圆弧孔用极坐标来描述比较简便, 但圆心不在坐标原点上, 普通编程是比较麻烦的。应用宏指令与宏程序编写圆弧均布孔加工程序就很简便了。

2.3.1 数学分析

已知:要加工n个孔, 孔所在圆周半径为R, 第一个孔与X轴的夹角为a, 那么我们利用几何知识很容易计算出每2个孔所 (图2) 。

夹的圆心角为:

, 那么第n个孔与X轴的夹角就为a+ (n-1) θ;则第n个所孔在X, Y的坐标值:

2.3.2 编写数控程序 (编程坐标系原点取分布孔的中心)

设置变量:R1为加工第几个孔, 1到n。

R2为孔所在圆周的半径值。

R3为第一个孔与X轴正方向的夹角。

R4为加工孔深度。

R5为总的加工孔数。

程序:S500 M03 G54G00 X0Y0Z50

2.4 标准矩形周边外斜面加工 (图3)

如下图所示一矩形工件, 长为X宽度为Y, 倒角高度为H, 倒角斜面与垂直面夹角为a。

2.4.1 数学分析

根据图中几何关系可以看出:若刀具上抬高度为h, 那么刀具向工件方向收缩h*tana, 则此时x, y方向的坐标值 (工件中心为编程原点) 为:

每走完一圈, Z爬升一次, 直至抬到工件上表面。

2.4.2 编写数控程序

编程坐标系原点取工件上表面的中心, 下刀点取工件的右上角, 由下至上逐层爬升, 以顺时针方向单向走刀。

设置变量:R1-矩形大端长度

R2-矩形大端宽度

R3-斜面与垂直面的夹角

R4-倒角高度值

R5-刀具半径值

R6-提升总高度

程序:S500 M03 G54 G90 G00 X0 Y0Z50

MA1:G01

, 刀具运动到右上角起点。

G01 Z=-R4+R6 F100, 刀具深度定位。

R6=R6+1, 每次提升1MM。

IF (R6=

G00Z100, 抬刀。

M30, 结束。

3 编制宏程序注意事项

在FANUC、SIEMENS系统中编写宏程序可以在机床数控系统的操作面板上直接用MDI方式, 也可以在计算机上编写程序, 通过RS-232接口传输到机床数控系统。程序编写原理基本一致, 都是通过设定变量、建立数学关系、条件判断和跳转指令来实现的。在宏程序编制时首先应准确确定逻辑关系式, 然后要与对应的变量赋值准确, 不能混淆。但对于不同的系统, 所允许使用的变量符号及范围都是有严格限制的, 要针对特定的系统准确区分。

参考文献

[1]西门子 (中国) 有限公司.SIEMENS数控铣操作与编程说明书, 2003, 8.

[2]顾京.数控加工编程及操作[M].高等教育出版社, 2003, 9.

[3]龙光涛.数控铣削 (含加工中心) 编程与考级[M].化学工业出版社, 2006, 8.