數(shù)控技師論文數(shù)控車床宏程序應(yīng)用技巧

1、數(shù)控車床宏程序應(yīng)用技巧摘 要由幾個(gè)工件輪廓的宏程序編程的實(shí)例，歸納出在數(shù)控加工中利用手工編程應(yīng)用宏程序來解決一些復(fù)雜的零件，從而表達(dá)出在加工中利用宏程序的一些應(yīng)用技巧。反映出程序編程是手工編制非常規(guī)零件程序時(shí)必不可少的編程方法。關(guān)鍵詞：宏程序 應(yīng)用技巧 數(shù)控加工緒 論在當(dāng)今數(shù)控行業(yè)開展的趨勢上看，數(shù)控編程越來越要適應(yīng)新的、復(fù)雜的零件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，因而FANUC 系統(tǒng)所提供的一種先進(jìn)的編程方法就是宏程序。盡管CADCAM編程系統(tǒng)已近很普通且呈增長趨勢，但是由于種種的原因，他們也不能代替宏程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工，在當(dāng)前的數(shù)控系統(tǒng)中，通常只有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能，手工常規(guī)編程往往不能編制出非圓曲線的加工

2、程序，但是利用數(shù)控系統(tǒng)中的宏程序編程可以實(shí)現(xiàn)非圓曲線的加工。用戶宏程序編程也稱為參數(shù)編程，它可以使用變量，變量可以賦值，變量間還能進(jìn)行運(yùn)算算式運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)的混合運(yùn)算等，此外宏程序還提供了各種控制語句循環(huán)語句、分支語句等。適合編制各種復(fù)雜零件的加工程序。11宏程序簡介所謂宏程序就是編程時(shí)只要建立加工零件輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型，按加工的先后順序，由數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算出各個(gè)加工節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而控制加工，這就是數(shù)控系統(tǒng)提供的宏程序。宏程序的編程就像高級語言一樣，可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算和函數(shù)混合運(yùn)算進(jìn)行編程。在宏程序形式中，一般都提供循環(huán)判斷分支和子程序調(diào)用的方法，能夠編制出各種復(fù)雜

3、的零件加工程序。熟練應(yīng)用宏程序指令進(jìn)行編程，可大大精簡程序量，還可以增強(qiáng)機(jī)床的加工適應(yīng)能力。宏程序編程雖然屬于手工編程的范疇，但它不是直接算出輪廓各個(gè)節(jié)點(diǎn)的具體坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而是給出數(shù)學(xué)公式和算法，由CNC來即時(shí)計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，因此對于對于簡單直觀的零件輪廓不具有優(yōu)勢。假設(shè)零件結(jié)構(gòu)不規(guī)那么或者不能用常規(guī)插補(bǔ)指令可以完成編程的，那么可采用編制宏程序的方法，將計(jì)算復(fù)雜數(shù)據(jù)的任務(wù)交由數(shù)控系統(tǒng)來完成。12宏程序編程概述一變量：在宏指令中，通常使用變量來代替數(shù)值，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)中使用#表示變量。例如：#1、#10等。其中“1、“10稱為變量號。變量根據(jù)變量號可以分為四種類型：1空變量：該變量總是空，任何值

4、都不能賦給該變量。2局部變量：當(dāng)前宏程序中使用的存儲變量，可隨意定義，斷電后數(shù)據(jù)初始化。3公共變量：在不同的宏程序中的意義相同，各宏程序公用。斷電后變量#100到#199初始化，變量#500到#999存儲的數(shù)據(jù)保存。4系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量用于讀CNC運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)，例如，刀具當(dāng)前位置和補(bǔ)償?shù)取?1000以上的變量均為系統(tǒng)變量。二變量的運(yùn)算：編程中，變量的運(yùn)算主要包括算術(shù)運(yùn)算如：加減乘除、平方、開方、三角運(yùn)算等和邏輯運(yùn)算如：或、異或、與等。運(yùn)算符有固定的優(yōu)先級別，可以通過嵌套括號的方式改變原有的優(yōu)先級。三控制語句：控制語句可以控制加工程序的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過判斷條件，決定程序的運(yùn)行順序。常用的功能語

5、句有無條件轉(zhuǎn)移GOTO語句、條件轉(zhuǎn)移IF語句和循環(huán)功能WHILE語句，其格式如下：1.無條件轉(zhuǎn)移程序段的格式GOTO n；n指行號例如：GOTO 1；轉(zhuǎn)至第1行2.條件轉(zhuǎn)移程序段格式IF表達(dá)式GOTO n；如果指定的條件表達(dá)式滿足時(shí)，轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號n的程序段，否那么執(zhí)行下一個(gè)程序段。例如：IF#10 LT 25GOTO 190；如果變量#10小于25，那么轉(zhuǎn)至程序段號為190的程序段，否那么執(zhí)行下一個(gè)程序段。3.循環(huán)功能程序段格式WHILE表達(dá)式DO m；m=1，2，3END m；當(dāng)指定的表達(dá)式滿足時(shí)，執(zhí)行DO到END之間的程序，否那么轉(zhuǎn)到END后的程序段。宏程序編程方法1首先要將變量初始化

6、，即給變量賦初值。2編制加工程序時(shí)，假設(shè)程序比擬復(fù)雜，所用的變量較多的話，可以另設(shè)子程序，使得主程序簡練易讀。3修改變量的值。4判斷是否加工完，如果不是，返回執(zhí)行加工程序。如果是，程序結(jié)束。綜上所述大致了解有關(guān)宏程序和宏程序的編程方法后，如下列圖說所示的幾個(gè)零件輪廓，用宏程序編程進(jìn)行加工，從而更加深刻直觀的了解數(shù)控車床中宏程序在的一些應(yīng)用與技巧。宏程序在實(shí)際中的應(yīng)用一橢圓的編程方法1. 圖1所示零件輪廓，橢圓原點(diǎn)與工件原點(diǎn)重合。圖一通過計(jì)算橢圓方程為:X2/252+Z2/402=1編程如下：N10 G0 X0；N30#1=40；N50#2=2*25*SQRT1-#1*#1/1600；N70 I

7、F#1 GT 0GOTO40；N80 G1 Z-202.圖2所示零件輪廓，如橢圓原點(diǎn)與工件原點(diǎn)不重合，工件原點(diǎn)在右端中心。圖二根據(jù)工件坐標(biāo)原點(diǎn)直接得到橢圓方程：X2/252+(Z+40)2/402=1編程如下N10 G0 X0；N30#1=0； N50#2=#1+40；N60#3=2*25*SQRT1-#2*#2/1600；N70 G1 X#3 Z#1 F；N80 IF#1 GT -40GOTO40；N90 G1 Z-60橢圓的推廣方程為：(x+m)2/a2+(z+n)2/b2=1其中，m為工件原點(diǎn)相對于橢圓原點(diǎn)的X坐標(biāo)N為工件原點(diǎn)相對于橢圓原點(diǎn)的Z坐標(biāo)必須注意的是，上面的橢圓推廣方程只適用于

8、X、Z坐標(biāo)軸平移的情況下，假設(shè)坐標(biāo)軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)那就不一樣了。二拋物線的編程方法1. 圖3所示零件輪廓，拋物線原點(diǎn)與工件原點(diǎn)重合。圖三通過計(jì)算得到此圖拋物線方程為：z+16=-(x-12)2/16編程如下N10 G0 X24 Z2；N30#1=-16； ；N50#2=SQRT-16*#1+16+12；M60#3=2*#2；N80 IF#1 GT -32GOTO40；N90 G1 Z-42三雙曲線的編程方法圖4所示零件輪廓:圖四通過計(jì)算得到此圖雙曲線的方程為x2/102-z2/152=1編程如下：N10 G0 X50 Z2；N30#1=-16；N50#2=#1+50N60#3=2*10*SQRT1+

9、#2*#2/225；N80 IF#1 GT-84GOTO40；N90 G1 Z-100N100 X60注意：加工過程中，為了檢測該程序是否正確，一般把機(jī)床鎖住讓機(jī)床空運(yùn)行一下，翻開模擬圖形看該程序的走刀路線是否正確。如果無誤就可以直接加工了。15宏程序技巧分析分析:通過以上幾個(gè)案例在用宏程序加工非圓曲線類型零件時(shí)，一般思路是先把工件原點(diǎn)偏置到該類型零件的對稱中心上，然后采用直線逼近(也叫擬合法)，即在Z向或X向分段，以一個(gè)適宜的步距，并把Z或X作為自變量，X作為Z或Z作為X的函數(shù)來進(jìn)行處理。為了適應(yīng)不同類型的非圓曲線(即不同的長短軸的橢圓，不同實(shí)、虛軸的雙曲線，不同對稱軸和不同焦點(diǎn)的拋物線)，不同起點(diǎn)和不同的步距，我們可以編制一個(gè)只用變量不要具體數(shù)據(jù)的通用的宏程序，然后再講主程序中調(diào)出該宏程序的用戶指令段內(nèi)為上述變量賦值。這樣，不同的非圓曲線，不同的起始點(diǎn)和不同的步距，不必修改程序，而只需要修改主程序中用戶指令段內(nèi)的賦值數(shù)據(jù)即可。結(jié)論：在數(shù)控加工中宏程序編程是手工編制非常規(guī)零件程序時(shí)必不可少的編程方法，宏程序不僅可以提高編程速度、降低編程過失率、同時(shí)也是解決一些復(fù)雜輪廓加工的一種好方法，使得拋物線、橢球等非曲線加工變得比擬容易。而且用宏程序加工的