采用数控车B类宏程序加工半椭圆的几种方法分析.docx

          采用数控车B类宏程序加工半椭圆的几种方法分析                    摘要: 编程是数控的技术关键之一，编程主要内容有分析图纸、确定加工工艺、数值计算、编写程序和模拟验证宏程序是数控编程中非常重要的一个部分，利用宏程序可以完成椭圆、抛物线等非常规曲线的手工程序的编制，同时简化程序提高效率，是其它指令所不能取代的本文将结合教学实际和车间加工情况，分别从几种编程方法对半椭圆的加工在数控车床B类宏程序应用进行分析关键字: B类宏程序 半椭圆 编程 用户宏程序是FANUC数控系统及类似产品中特殊编程功能，用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移使得编制相同加工操作的程序更方便，更容易同时也可以解决一部分常规编程不能完成的图形程序，例如椭圆、抛物线、双曲线、正弦曲线等宏程序可以分为A类宏程序和B类宏程序，A类宏程序是早期发展的,是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx的格式输入,代码来含义很不明显,编制宏程序困难 ,这有点类似于计算机中的汇编语言在FANUC 0MD等老型号的系统面板上没有“+”、“-”、“x”、“/”、“=”、“[]等”等符号，故不能进行这些符号输入，也不能用这些符号进行赋值及数学运算，为此如果应用B类宏程序的话就只能在计算机上编好再通过RS-232接口传输的数控系统中,可是如果实训车间没有PC机和RS-232电缆,那么只有通过A类宏程序来进行宏程序编制。

B类宏程序要好用一点, 以直接的公式和语言输入,这和计算机中的高级编程语言很相似, 程序也很易懂,但对学生的要求可能要高一点,要有一定的英语基础和一定的计算机基础在FANUC 0i及其后（如FANUC 18i）的系统中，则可以输入“+”、“-”、“x”、“/”、“=”、“[]等”等符号，并运用这些符合进行赋值及数学运算，即可按B类宏程序进行编写A类宏程序和B类宏程序和相比较，B类宏程序在现实中的应用更为广泛对于刚刚学习宏程序的同学，宏程序就像学习计算机C语言一样，理解上有很多困难为了帮助大家更好的学习和理解宏程序的编程方式，我将以最典型的数控车工加工图形-半椭圆为例，分别用G73编程方法、双层嵌套编程方法和子程序调用编程方法对下例椭圆进行编制这几种方式它们的编制思路和方法是有一定的区别的，但又有各种不同的特点，同一种类型也可以有不同的编程方法如果可以完全理解这些椭圆的编制方法，那么将很好的理解B类宏程序其它图形的编程备注：1、零件的毛坯Φ32mm2、以下数控编程全部采用FANUC系统，所有程序都已在车间数控车床上进行模拟、加工验证过;3、变量#1-#7的含义相同，在第一个G73编程方式中备注后，其它程序中不在备注#1-#7的含义;一、G73编程方式优点：编程方法简单，嵌套次数少，结构清晰，易于初学者理解，在车间生产加工中首选。

缺点：会产生很多空行程刀，不容易通过程序指令避免空行程O1111;G99;G28 U0 W0;(回零)T0101 M3 S800 F0.15;(换外圆刀，设置转速、进给量)G0 X37 Z3;(靠近工件)G73 U12 W0 R6;(设置G73加工参数)G73 P10 Q20 U0.4 W0.1; (设置G73加工参数)N10 #1=50;( 椭圆长半轴 ) #2=15; (椭圆短半轴) #3=0;(椭圆加工起始角度) #4=90; (椭圆加工终止角度) #5=0;(椭圆X坐标计算) #6=0;(椭圆Z坐标计算) #7=0.1; (加工增量角度)WHILE [#3 LE #4] DO1;（椭圆加工终止判断）#5=2*#2*SIN[#3];( 椭圆X坐标计算)#6=#1*COS[#3]-#1;( 椭圆Z坐标计算)G01 X#5 Z#6;#3=#3+#7;END1;G01 W-10 F0.1;N20 G00 U2G28 U0 W0 T0101 M3 S1200 F0.1;G0 X34 Z3;G70 P10 Q20;（精加工）G28 U0 W0M5;M30;二、双层嵌套编程方式优点：思路清晰，一层嵌套用于椭圆编制，一层嵌套用于进行分层；可以通过宏程序指令避免空行程走刀。

缺点：每增加一层嵌套，编程的难度就会增加；哪些变量在第一层嵌套后需要重新设置，必须理解好（本例中#3椭圆加工起始角度）1、双层WHILE语句嵌套编程方法O2222;G99;G28 U0 W0;T101 M3 S800 F0.15;G0 X33 Z3;#1=50; #2=15; #3=0; #4=90; #5=0; #6=0; #7=0.1; #8=5; #9=0; WHILE [#8 GE 0] DO1;（用于分层判断）#9=#8*5; (每层加工厚度5mm)WHILE [#3 LE #4] DO2;（椭圆加工终止判断）#5=2*#2*SIN[#3]+#9; ( 椭圆X坐标计算)#6=#1*COS[#3]-#1; ( 椭圆Z坐标计算)IF[#5 GE 33] GOTO50; (X坐标大于33跳转，避免空行程)G01 X#5 Z#6;#3=#3+#7;END2;N50 #8=#8-1;(共6层)#3=0;(初始角每层加工完成后重新赋值0)G01 W-10;G0 U2Z3;END1;G28 U0 W0M5;M30;2、双层IF语句嵌套编程方法O3333;G99;G28 U0 W0;T101 M3 S800 F0.15;G0 X33 Z3;#1=50; #2=15; #3=0; #4=90; #5=0; #6=0; #7=0.1; #8=5; #9=0; N10 #9=#8*5; (每层加工厚度5mm)N20 #5=2*#2*SIN[#3]+#9; ( 椭圆X坐标计算)#6=#1*COS[#3]-#1; ( 椭圆Z坐标计算)IF[#5 GE 33] GOTO50; (X坐标大于33跳转，避免空行程)G01 X#5 Z#6;#3=#3+#7;IF [#3 LE #4] GOTO20; （椭圆加工终止判断）N50 #8=#8-1; (共6层)#3=0; (初始角每层加工完成后重新赋值0)G01 W-10;G0 U2Z3;IF[#8 GE 0] GOTO10;（用于分层判断）G28 U0 W0M5;M30;三、子程序调用编程方法优点：程序结构简单，编程思路清晰；可以通过宏程序指令避免空行程走刀。

缺点：从编程的难度上会比G73编程方法复杂一些1、当子程序的调用次数为1次时的编程方法G99;G28 U0 W0;T101 M3 S800 F0.15;G0 X33 Z3;#10=25；（用于分层设置）N10 M98 P1; （调用椭圆加工子程序）#10=#10-5; (每层加工厚度5mm)IF[#10 GE 0] GOTO10;（用于分层判断）G28 U0 W0M5;M30;O0001#1=50; #2=15; #3=0; #4=90; #5=0; #6=0; #7=0.1WHILE [#3 LE #4] DO1; （椭圆加工终止判断）#5=2*#2*SIN[#3]; ( 椭圆X坐标计算)#6=#1*COS[#3]-#1; ( 椭圆Z坐标计算)G01 X[#5+#10] Z[#6];IF [#5 GE 33] GOTO20 ; (X坐标大于33跳转，避免空行程)#3=#3+#7;END1;G01 W-10; N20 G0 U2;Z3M99;2、当子程序的调用次数为多次时的编程方法O4444;G99;G28 U0 W0 T101 M3 S800 F0.15;G0 X33 Z3;M98 P1 L6;（调用椭圆加工子程序）G28 U0 W0M5;M30;O0001;#1=50; #2=15; #3=0; #4=90; #5=0; #6=0; #7=0.1；#10=25-#8*5;(每层加工厚度5mm)WHILE [#3 LE #4] DO1; （椭圆加工终止判断）#5=2*#2*SIN[#3]+#10; ( 椭圆X坐标计算)IF [#5 GE 33]GOTO10 ;(X坐标大于33跳转，避免空行程)#6=#1*COS[#3]-#1; ( 椭圆Z坐标计算)G01 X[#5] Z[#6] ;#3=#3+#7;END1;G01 W-10;N10 #8=#8+1;G0 U2;G0 Z3;M99;五．结束语宏程序在对于特殊零件的加工，提高了效率，解决了一般编程不能达到的效果，用简短的话可以完成大量的计算，并允许在加工程序中使用逻辑判断语句，使得编制相同加工操作的程序更简便，更人性化，灵活性强，优势明显突出。

宏程序功能的应用，将扩大加工范围，提高效率，对于一些具有灵活，可开发性的程序功能进行利用如（子程序，跳转等），他们更适应现在市场的发展需要随着时代的进步以及计算机技术的快速发展，传统的手工编制程序的加工方法已经无法满足现在生产加工的需要，也逐渐被数控加工软件编程所替代，但是手工编程作为程序编制的基础，在技工院校学生数控加工学习中仍然是非常重要的一个环节本文中通过几种常见的教学编程方式讲解，对刚刚接触宏程序的同学和其他车间加工人员，起到有一定的帮助和指导作用如果要真正的在宏程序的编制中具有一定的建树，除了要不断在平时的学习、生产加工中进行多种编程方法的尝试和加工，不断的研究和探索宏程序编程方法和技巧，还应深入分析零件的结构特点、材料特性及加工工艺等，只有全面掌握零件加工的各个性能特点，才能编制出好的数控加工程序 参考文献：[1] 李峰. 基于宏程序的椭圆手柄数控编程加工研究.湖北农化机，2019，132-134.[2] 王成成.宏程序编制椭圆加工程序的应用.中国新技术新产品,2018, 25-26.[3] 刘衍益.基于宏程序车削旋转椭圆的研究.机械工程师,2019, 153-155.[4] 李元博.华中数控车宏程序加工实例分析. 科技创新与应用, 2018, 109-110.[5] 郭明波. 浅谈椭圆通用宏程序的编制方法.山东工业技术,2018,12.8  -全文完-。