淺析宏程序（xù）在數控加工中的應用
2017-7-31 來源：建湖縣高級技工學校 作（zuò）者（zhě）：卜偉
摘（zhāi）要（yào）：通（tōng）過一個典型零件的兩種不同的宏程序編程（chéng）實例，分（fèn）析每（měi）種方法的（de）優缺點（diǎn），歸納出（chū）手工編程中應用宏程序解決複雜零件的數控加工（gōng）編程問題的作用和（hé）技巧。
關鍵詞：數控 教學 應（yīng）用 程序
車床數（shù）控加工程序編製（zhì）的關鍵是刀具相對於（yú）工件運動軌跡的計算，即計算加工輪（lún）廓（kuò）的基點和節點坐標（biāo）或刀具中心的基點和節點坐標。 數控機床（chuáng）一般（bān）隻提供平麵直線和圓弧插補功能，對於（yú）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，將平麵輪廓曲線分割成許多小段。 然後用數學計算的（de）方法求逼近直線或圓弧輪廓曲線的交點和（hé）切點的坐標。
隨著計（jì）算機數控係統（CNC）的不斷發展（zhǎn），CNC 不僅能通過數字量去控製（zhì）多個軸（zhóu）的機械運動，而（ér）且具有強（qiáng）大的數據計算和處理功能。 編程時隻要建立加工輪廓（kuò）的基點和節點（diǎn）的數學模型， 按加工的（de）先後順序，由數控係統即時計算出加工節點的坐標數（shù）據，進而控製加工，這就是數控係統提供的宏編程。 宏指令編程像高級語言一樣，可以使用變（biàn）量進行算術運算邏輯（jí）運算和函數混合運算進行編程。 在宏程序（xù）形式中，一般都提供循環判斷分支和子程序調用的方法。 可編製各種複雜（zá）的零件加工程序。 熟練應用宏程（chéng）序指令進行編程，可大大（dà）精簡程序量，還可以增強機床的加工（gōng）適應能力。 比如（rú）可以將拋物線、橢圓等非圓曲線的算法標準化後做成內部宏程序，以（yǐ）後就（jiù）可（kě）以像圓弧插補一樣按標準格式編程（chéng）調用（yòng），相當於增加了係（xì）統的插補功能（néng）。隨著（zhe）數（shù）控係統的（de）不斷更新，宏指令應用（yòng）越來越（yuè）廣泛。
以日本 FANUC-Oi 係統為例，Oi 係統使用 B 類宏指令，在 O 係列的早期版本中，曾使用 A 類宏指令，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（suàn）、條件調用等。B 類宏指令功能相對A 類而言 ， 其功能更強大 ，編程更直（zhí）觀 。
在FANUC-Oi 係統的（de）固定循環指令中 ，毛坯切削循（xún）環 G73 指令內部可（kě）以使用宏程序進行編程。宏指令編程雖然屬於手工編程的範疇，但它不是直接（jiē）算出輪廓各個節點的具體坐標數據， 而是給出（chū）數（shù）學公式和算法（fǎ），由CNC 來即時計算節點坐標 ，因此對（duì）於對於簡單（dān）直（zhí）觀的零件輪廓不（bú）具有優勢。 若零件結構不能用常（cháng）規插補（bǔ）指令可以完成編程的，則可采用編製宏程序的方法，將計算複雜數據的（de）任務交由數控係統來完成。 對於加工方法和加（jiā）工方式，零件的加工（gōng）步（bù）驟，走刀路線及對（duì）刀點起刀點的（de）位置，以及切入、切出方（fāng）式的設計還是（shì）遵循一般手工編（biān）程的規則（zé）。 編製宏程序時，首先應從零件的結構特點出發， 分析零件（jiàn）上各加工表麵之間的幾何關係，據此推倒出各參數之間的數量關係，建立（lì）準確的數學模型。 為此，必須注意正確選擇變（biàn）量參數並列出正確的參數方程，同時設定合（hé）理有效的（de）循環變（biàn）量。
若（ruò）采用主子程序調用的編程模（mó）式，還注意局（jú）部變量和（hé）全部變量的設定，了解變量傳值關係。 特別值得注意的是，為提高程序的通用性，尺寸（cùn）參數盡可能地用宏變（biàn）量（liàng）表示，運（yùn）行程序前先進行賦值。宏程序編程實例：如下圖所示零件（jiàn）：
G00 Z2；
M99；
綜上所述（shù），用仿形切削（xuē）循環 G73 指令編寫宏指（zhǐ）令時，可以在精（jīng）車程序中給變量賦值（zhí）、進行（háng）數學運算、條件轉移等，編寫時更直（zhí）觀、簡便精簡了程序內容，大大提高（gāo）了編程效率。在程序編製過程中，當遇見（jiàn）許（xǔ）多形狀相同或相近的，但（dàn）尺寸不同的零件結構特征，每次都重新編製（zhì）程序就很繁瑣（suǒ），這時可以使用變（biàn）量（liàng）、算術和邏輯運算及條件轉移指令在子程序中體現零件的（de）走刀過程，充分體現留了（le）子程序調用的優勢。 編寫宏指令程序，當零件的圖形沒有相同的地（dì）方， 用仿形切削循環 G73 指（zhǐ）令（lìng）編寫更快捷、簡便。 當然子程（chéng）序調用指令 M98、M99 也（yě）有它的優勢。
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