宏程序在数控铣削程序编制中的应用
用宏变量表示刀具补偿号，利用循环修改刀具补偿号，通过编程实例介绍了宏程序用于轮廓的半精、精加工及粗加工的方法，具有普遍意义。
标签：宏程序；环切；刀补；宏变量
在数控加工中，行切和环切是典型的两种走刀路线。行切在手工编程时多用于规则矩形平面、台阶面和矩形下陷加工，对非矩形区域的行切一般用自动编程实现。环切主要用于轮廓的半精、精加工及粗加工，用于粗加工时，其效率比行切低，但可方便的用刀补功能实现，本文通过编程实例介绍了宏程序用于轮廓的半精、精加工及粗加工的方法，供大家参考。
1 环切
环切加工是利用已有精加工刀补程序，通过修改刀具半径补偿值的方式，控制刀具从内向外或从外向内，一层一层去除工件余量，直至完成零件加工。
编写环切加工程序，需解决三个问题：
环切刀具半径补偿值的计算；环切刀补程序工步起点（下刀点）的确定；如何在程序中修改刀具半径补偿值。
1.1 环切刀具半径补偿值的计算
确定环切刀具半径补偿值可按如下步骤进行：
（1）确定刀具直径、走刀步距和精加工余量；（2）确定半精加工和精加工刀补值；（3）确定环切第一刀的刀具中心相对零件轮廓的位置（第一刀刀补值）；（4）根据步距确定中间各刀刀补值。
示例：用环切方案加工图1-1零件内槽，环切路线为从内向外。
环切刀补值确定过程如下：
（1）根据内槽圆角半径R6，选取φ12键槽铣刀，精加工余量为0.5mm，走刀步距取10mm；（2）由刀具半径6，可知精加工和半精加工的刀补半径分别为6和6.5mm；（3）如图所示，为保证第一刀的左右两条轨迹按步距要求重叠，则两轨迹间距离等于步距，则该刀刀补值=30-10/2=25mm。（4）根据步距确定中间各刀刀补值，第二刀刀补值=25-10=15mm；第三刀刀补值=15-10=5，该值小于半精加工刀补值，说明此刀不需要。
由上述过程，可知，环切共需4刀，刀补值分别为25、15、6.5、6mm。
宏程序 裳华职业技术中专鲍新涛 宏程序概述 其实说起来宏就是用公式来加工零件的，比如说,如果没有宏的话，我们要逐点算出上的点，然后慢慢来用直线逼近，如果是个光洁度要求很高的工件的话，那么需要计算很多的点，可是应用了宏后，我们把椭圆公式输入到系统中然后我们给出Z坐标并且每次加10um那么宏就会自动算出X坐标并且进行切削，实际上宏在程序中主要起到的是运算作用。.宏一般分为A类宏和B类宏。 A类宏是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx的格式输入的，而B类宏程序 则是以直接的公式和语言输入的和C语言很相似在0i系统中应用比较广。 宏程序的作用 数控系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。 宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；适合图形一样，只是尺寸不同的系列零件的编程；适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。较大地简化编程；扩展应用范围。 宏的分类 B类宏 由于现在B类宏程序的大量使用,很多书都进行了介绍这里我就不再重复了,但在一些老系统中,比如（FANUC）OTD系统中由于它的MDI键盘上没有公式符号,连最简单的等于号都没有,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RSN-32接口传输的数控系统中,可是如果我们没有PC机和RSN-32电缆的话怎么办呢,那么只有通过A类宏程序来进行宏程序编制了,下面我介绍一下A 类宏的引用; A类宏 A类宏是用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx格式输入的,xx 的意思就是数值,是以um级的量输入的,比如你输入100那就是0.1MM.#xx就是号,变量号就是把数值代入到一个固定的地址中,固定的地址就是变量,一般OTD 系统中有#0~#100~#149~#500~#531.关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”，而变量#500~#531保持数据.我们如果说#100=30那么现在#100地址内的数据就是30了,就是这么简单.好现在我来说一下H代码,大家可以看到A类宏的标准格式中#xx和xx都是数值,而G65表示使用A类宏,那么这个H就是要表示各个数值和变量号内的数值或者各个变量号内的数值与其他变量号内的数值之间要进行一个什么运算,可以说你了解了H代码A类宏程序你基本就可以应用了,好,现在说一下H代码的各个含义: 应用 以下都以#100和#101和#102,及数值10和20做为例子,应用的时候别把他们当格式就行, 基本指令 H01赋值;格式:G65H01P#101Q#102:把#102内的数值赋予到#101中 G65H01P#101Q#10:把#10赋予到#101中 H02加指令;格式G65 H02 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值加上#103的数值赋予#101
第四章 数控铣宏程序实例 §4.1 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1 整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为2mm) 方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ 变量数学表达式 设定θ= #1（0°～ 360°） 那么 X= #2 = acos［#1］ Y= #3= bsin［#1］ 程序 O0001; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; G00 Xa Y0; G00 Z3; G01 Z-2 F100; #1=0; N99 #2=a*cos［#1］； #3=b*sin［#1］； G01 X#2 Y#3 F300; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99； GOO Z50； M30；
例2 斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm ） 椭圆心不在原点的参数方程 X=a*C ＯS ［#1］+ M Y=b*SIN ［#1］+ N 变量数学表达式 设定θ=#1; (0°～360°) 那么X=#2=a*C ＯS ［#1］+ M Y=#3=b*SIN ［#1］+ N 因为此椭圆绕（M ,N ）旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68 格式 G68 X - Y - R - X,Y ：旋转中心坐标; R: 旋转角度 程序 Ｏ0002; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; GOO X0 Y0; GOO Z3; G68 XM YN R45; #1=0; N99 #2=a*COS ［#1］+M;
#3=b*SIN［#1］+N; GO1 X#2 Y#3 F300; G01 Z-2 F100; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; G69 GOO Z100; M30; 例3:椭圆轮廓加工（深度2mm） 采用椭圆的等距加工方法使椭圆的长半轴和短半轴同时减少一个行距的方法直到短半轴小于刀具的半径R 根据椭圆的参数方程可设 变量表达式θ=#1(0°～360°) a=#2 b=#3(b-R～R) X=#2*COS［#1］=#4 Y=#3*SIN［#1］=#5 程序 Ｏ0003; S1000 M03;
变量 普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离；例如，GO1和X100.0。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。#1＝#2＋100 G01X#1F300 说明： 变量的表示计算机允许使用变量名，用户宏程序不行。变量用变量符号（#）和后面的变量号指定。例如：# 1 表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。例如：#[#1+#2-12] 变量的类型变量根据变量号可以分成四种类型 变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空,没有值能赋给该变量. #1-#33 局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据,例如,运算结果.当断电时,局部变量被初始化为空.调用宏程序时,自变量对局部变量赋值, #100-#199
#500-#999 公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同.当断电时,变量#100-#199初始化为空.变量#500-#999的数据保存,即使断电也不丢失. #1000 系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化,例如,刀具的当前位置和补偿值. 变量值的范围局部变量和公共变量可以有0值或下面范围中的值: -1047到-10-29或-10-2到-1047 如果计算结果超出有效范围,则发出P/S报警N O.111. 小数点的省略当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。例：当定义#1＝123；变量#1的实际值是123.000。 变量的引用为在程序中使用变量值，指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，要把表达式放在括号中。例如：G01X[#1+#2]F#3; 被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。例如：当G00X#/;以1/1000mm的单位执行时，CNC把123456赋值给变量#1,实际指令值为G00X12346.
Mastercam型腔铣削 刀具路径的相关性 Mastercam系统中，型腔铣削、轮廓铣削和点位加工的刀具路径与被加工零件的模型是相关一致的。当零件几何模型或加工参数修改后，Mastercam能迅速准确地自动更新相应的刀具路径,无需重新设计和计算刀具路径。利用上述功能，用户可把常用的加工方法及加工参数存储于数据库中。实际加工之前，从库中选取相似的加工方法，对其编辑修改，使其适合当前的任务。这样可以大大提高数控程序设计效率及计算的自动化程度。例如，数据库中已存储有一系列的点位加工方法（包括工序、刀具、加工参数等），若要钻、啄、攻丝一组孔，就可以从库中选取相似的加工方法，适当修改后，直接加工。 型腔铣、轮廓铣和点位加工 Mastercam能加工非常复杂的2D、2.5D零件,也能加工简单的2D、2.5D零件。它提供了数控加工所需的所有工具，可迅速编制出优质可靠的数控程序。极大地提高了编程者的工作效率和数控机床的利用率。 型腔铣削的走刀方式很丰富，包括：ZigZag、One Way、True Spiral、Constant Overlap和Morph Pocketing。 加工型腔时的入刀方法很多。除了常用的入刀方法外，还可以选择更为高级的入刀方法，如螺旋型或Z字型入刀。使刀具沿着螺旋型或Z字型路径渐进地切入型腔，避免刀具受损或在型腔腹部留下切削痕迹。 型腔铣削还具有清角（Clear Corner）和Constant Overlap等多种特性。利用它们，可以清除刀具在刀路转角处残留的余量 利用Mastercam的窗选或多边形窗选方法，可以一次选择所要加工的所有钻孔位置、轮廓和型腔（包括相互嵌套的型腔），十分方便。 对型腔的内壁或型腔内孤岛的侧壁，可以设置不同的拔模斜度，然后按设置要求计算刀具路径。 孤岛清面功能（Island Facing）可清除型腔内各孤岛顶部多余的材料。 在精铣型腔和轮廓时，入刀路径和退刀路径可分开设置。 铣削轮廓时，在加工参数列表中可以同时设置多次粗加工走刀，多次精加工走刀和多次Z向深度进给。 强劲的曲面粗加工功能 在数控加工中，提高粗加工的速度和效率很重要。Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。例如，Mastercam有以下先进的粗加工走刀方法： Z向深度进给确定，刀具以轮廓或型腔铣削的走刀方式粗加工多曲面零件。 平行走刀或辐射走刀粗加工零件。在这种走刀方法中，通过控制刀具的Z向运动（+Z或－Z方向），可以控制刀具切入或退出曲面凹坑时的方式。即控制刀具沿着曲面陡壁切入\退出，或直接切入\退出。 对于某些特别的粗加工，可把2D刀具路径投影在多曲面的零件模型上，产生粗加工零件的3D刀具路径。
数控宏程序 一．什么是宏程序？ 什么是数控加工宏程序？简单地说，宏程序是一种具有计算能力和决策能力的数控程序。宏程序具有如下些特点：1．使用了变量或表达式（计算能力），例如：（1）G01 X[3+5] ; 有表达式3+5 （2）G00 X4 F[#1] ; 有变量#1 （3）G01 Y[50*SIN[3]] ; 有函数运算2．使用了程序流程控制（决策能力），例如：（1）IF #3 GE 9 ; 有选择执行命令 ENDIF 2)WHILE #1 LT #4*5 ; 有条件循环命令 ENDW
二．用宏程编程有什么好处？ 1．宏程序引入了变量和表达式，还有函数功能，具有实时动态计算能力，可以加工非圆曲线，如抛物线、椭圆、双曲线、三角函数曲线等； 2．宏程序可以完成图形一样，尺寸不同的系列零件加工； 3．宏程序可以完成工艺路径一样，位置不同的系列零件加工； 4．宏程序具有一定决策能力，能根据条件选择性地执行某些部分； 5．使用宏程序能极大地简化编程，精简程序。适合于复杂零件加工的编程。 一．宏变量及宏常量 1．宏变量 先看一段简单的程序： G00 X25.0 上面的程序在X tt作一个快速定位。其中数据25.0是固定的，引入变量后可以写成：#1=25.0 ;#1 是一个变量 G00 X[#1] ;#1 就是一个变量 宏程序中，用“ #”号后面紧跟1~4位数字表示一个变量，如#1, #50, #101,……。变 量有什么用呢？变量可以用来代替程序中的数据，如尺寸、刀补号、G指令编号……，变量的使用，给程序的设计带来了极大的灵活性。
使用变量前，变量必需带有正确的值。如 #1=25 G01 X[#1] ; 表示G01 X25 #1=-10 ; 运行过程中可以随时改变#1的值 G01 X[#1] ; 表示G01 X-10 用变量不仅可以表示坐标，还可以表示G M F、D H、MX、Y、……等各种代码后的数字。如： #2=3 G[#2] X30 ; 表示G03 X30 例1 使用了变量的宏子程序 %1000 #50=20 ; 先给变量赋值 M98 P1001 ; 然后调用子程序 #50=350 ; 重新赋值 M98 P1001 ; 再调用子程序 M30
数控铣宏程序实例(DOC)
数控铣宏程序实例 §4.1 椭圆加工（编程思路:以一小段直线代替曲线）例1：整椭圆轨迹线加工（假定加工深度为2mm) 方法一:已知椭圆的参数方X=acosθ Y=bsinθ变量数学表达式 设定θ= #1（0°～ 360°） 那么 X= #2 = acos［#1］ Y= #3= bsin［#1］ 程序 O0001; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; G00 Xa Y0; G00 Z3; G01 Z-2 F100; #1=0; N1 #2=a*cos［#1］； #3=b*sin［#1］； G01 X#2 Y#3 F300; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOT01； GOO Z50； M30；
例2：斜椭圆且椭心不在原点的轨迹线加工（假设加工深度为2mm） 椭圆心不在原点的参数方程 X=a*CＯS［#1］+ M Y=b*SIN［#1］+ N 变量数学表达式 设定θ=#1; (0°～360°) 那么X=#2=a*CＯS［#1］+ M Y=#3=b*SIN［#1］+ N 因为此椭圆绕（M ,N）旋转角度为A 可运用坐标旋转指令G68 格式 G68 X - Y - R - X,Y：旋转中心坐标; R: 旋转角度 程序 Ｏ0002; S1000 M03; G90 G54 G00 Z100; GOO Xa+M YN; GOO Z3; G68 XM YN R45; #1=0; N99 #2=a*COS［#1］+M; #3=b*SIN［#1］+N; GO1 X#2 Y#3 F300; G01 Z-2 F100; #1=#1+1; IF［#1LE360］GOTO99; G69 ； GOO Z100; M30;
螺纹铣削程序（设置说明） 该程序为Mazatrol行星攻丝加工方式的延伸，可以实现可控制的多圈差补铣削螺纹。 使用方法： 1，在Mazatrol程序中用单动方式调出加工刀具； 2，在Mazatrol子程序调用该程序，变数定义如下： 1）加工坐标：X（＃24）、Y（＃25）、Z（＃26） 2）加工形状：螺孔大径：M（＃13） 螺孔深度：H（＃11） 螺距：E（＃8） 加工圈数：Q（＃17） 3）刀具及切削参数：刀具直径：D（＃7）——调整数值可以控制螺纹直径大小。进给量（mm/rev）：F（＃9） 转速（r/min）：S（＃19） R点：R（＃18） 4）左旋、右旋选择：K（＃6） K＝0，右旋螺纹 K＝1，左旋螺纹 特点：1，只需要在Mzaztrol程序中，给X，Y，Z，M，H，E，Q，D，F，S，R，K附值即可，调用宏程序加工，子程序不用变动； 2，1/4螺距圆弧切入、切出； 3，可以通过调整Q设定值，调整加工圈数，解决Mazatrol行星攻丝方式只能差补一圈的缺点。 缺点：1，此程序使用中在MZAZTROL里不能有坐标偏执（补助坐标），因为子程序执行的是基本坐标，不认偏执量。 （不同的螺纹只需修改主程序（144）中的个个参数即可） 程序（144）
子程序（145） O00000005(HELICAL TAP CYCLE) (EIA HELICAL TAP) O00000005 IF[#13EQ0]GOTO100 IF[#11EQ0]GOTO200 IF[#8EQ0]GOTO300 IF[#17EQ0]GOTO400 IF[#7EQ0]GOTO500 IF[#19EQ0]GOTO600 IF[#18EQ0]GOTO700 IF[[#13-#7]LT0]GOTO800 (MAIN PROGRAM) G91G28Z0. G90G00G95X#24Y#25 G43Z50. G90G00Z#18 Z#26S#19M03 #3=#9*4 #21=#11-0.5 G91G01Z-#21F#3 Z-0.5F0.1 #1=[#13-#7]/2 #2=#17*#8 #3=#9*0.4
宏程序实现的数控车多件加工 近年来，在各类数控赛事中宏程序的应用非常的广泛，但在实际生产中宏程序的应用则非常少见，笔者根据加工中遇见的挡圈零件，谈一下如何利用宏程序实现一次装夹加工多个零件。 一、问题的提出 如图挡圈零件，采用定尺拉光管料毛坯，内外圆直径均有2mm加工余量。右端加工采用需要三把刀具：外圆车刀、内孔镗刀、切断刀。其中外圆车刀和内孔镗刀刀尖圆弧半径R=0.4，切断刀刀宽3mm。加工中管料一次装夹后加工多件，加工次序为：车外圆-外倒角-端面-内倒角-内孔-切断。常规的编程方法是根据加工件数按部就班编写，程序量大，编程计算量大、容易出错，而且实际的加工件数变化导致更改程序麻烦，也有利用子程序编程，虽然程序量比前者有所改善，但还是不够简洁。如果采用宏程序编程，则程序简洁，一次装夹加工件数调整也很方便。 二、程序的编制（以FANUC系统为例） 1、单件加工程序： O0001； M03 S1200; M08 G99; T0101; G00 X36 Z2; G01 Z-14 F0.12; G00 X37 Z-1.25;（此处已将欠切量计算在内） G01 X34.5 Z0; X27; G00 Z80; T0303 S1500; G00 X35 Z2; G01 X29.5 Z-0.75 F0.2; Z-14;
G00 U-2 Z1; X33.5; G01 X30 Z-0.75 F0.1; Z-14; G00 U-2 Z80; T0404 S1000; G00 X40; Z-13.5; G01 X28 F0.06; G00 X40; Z80; M30; 2、多件加工的宏程序： （1）思路：多件加工只是在单件加工的基础上将长度Z变成变量，而且变量的计算与加工件数有关。 （2）程序： O0001； M03 S1200; M08 G99; #101=5；(一次装夹的加工件数为5件) #102=1； N10#103=[#102-1]*14; T0101; G00 X36 Z[2-#103]; G01 Z[-14-#103] F0.12; G00 X37 Z[-1.25-#103]; G01 X34.5 Z[0-#103]; X27; G00 Z80;
加工中心通用铣螺纹宏程序编程教程 使用G03/G02三轴联动走螺旋线，刀具沿工件表面（孔壁或圆柱外表）切削。螺旋插补一周，刀具Z向负方向走一个螺距量。 工作原理 使用G03/G02三轴联动走螺旋线，刀具沿工件表面（孔壁或圆柱外表）切削。螺旋插补一周，刀具Z向负方向走一个螺距量。 编程原理：G02 Z-2.5 I3. Z-2.5等于螺距为2.5mm 假设刀具半径为5mm则加工M16的右旋螺纹 优势 使用了三轴联动数控铣床或加工中心进行加工螺纹，相对于传统螺纹加工 １、如螺距为2的螺纹铣刀可以加工各种公称直径，螺距为2mm的内外螺纹 ２、采用铣削方式加工螺纹，螺纹的质量比传统方式加工质量高 ３、采用机夹式刀片刀具，寿命长 ４、多齿螺纹铣刀加工时，加工速度远超攻丝 ５、首件通止规检测后，后面的零件加工质量稳定 使用方法 G65 P1999 X_ Y_ Z_ R_ A_ B_ C_ S_ F_ XY 螺纹孔或外螺纹的中心位置X=#24 Y=#25 Z 螺纹加工到底部，Z轴的位置（绝对坐标） Z=#26 R 快速定位（安全高度）开始切削螺纹的位置 R=#18 A 螺纹螺距A=#1 B 螺纹公称直径B=#2 C 螺纹铣刀的刀具半径C=#3 内螺纹为负数外螺纹加工为正数 S 主轴转速 F 进给速度，主要用于控制刀具的每齿吃刀量 如： G65 p1999 X30 Y30 Z-10 R2 A2 B16 C-5 S2000 F150; 在X30y30的位置加工 M16 螺距2 深10的右旋螺纹加工时主轴转速为2000转进给进度为150mm/min 宏程序代码 O1999; G90G94G17G40; G0X#24Y#25; 快速定位至螺纹中心的X、Y坐标 M3S#19; 主轴以设定的速度正转 #31=#2*0.5+#3; 计算出刀具偏移量 #32=#18-#1; 刀具走螺旋线时，第一次下刀的位置 #33=#24-#31; 计算出刀具移动到螺纹起点的位置 G0Z#18;刀具快速定位至R点 G1X#33F#9; 刀具直线插补至螺旋线的起点，起点位于X的负方向 N20 G02Z-#32I#31;以偏移量作为半径，以螺距作为螺旋线Z向下刀量（绝对坐标）
圆形型腔铣削宏程序 余海波提供 根据阿基米德螺旋线设计圆形型腔开粗及精铣。 圆形型腔宏程序.prg % O0003 ; #1=50 ; //安全平面 #2=2. ; //Z向每层进给量 #3=10. ; //粗加工步距（刀具直径的80%） #4=6. ; //刀具半径 #6=0.1 ; //步距角 #7=5 ; //抬刀距离 #8=120 ; //Z向进给速度 #9=1000 ; //粗加工进给速度 #11=1000 ; //精加工进给速度 #13=0.5 ; //精加工余量 #17=50. ; //型腔半径 #18=#17-#4 ; //实际加工型腔尺寸 #26=10. ; //型腔深度 G54 G90 G80 G40 G49 G00 X0 Y0 ; //快速定位到圆心
G43 Z50 H01 ; //建立长度补偿 #125=#18-#13 ; //计算粗加工余量 #120=#3/360. ; //(求公式r=a*θ中系数a) G0 Z#1 ; // Z轴快速定位至安全平面 G90 G0 Z5. ; #131=#2 ; //Z向每层加工量赋值给累计加工深度 N10 G90 G0 X0 Y0 ; G01 Z-#131 F#8 ; #121=0 ; #124=0 ; WHILE [#124 LE #125] DO 1 ; //如果极半径大于待加工量时，跳出循环 #123=#121+#6 ; //增加步距角 #124=#123*#120 ; //计算极半径 #126=#124*SIN[#123] ; //计算Y轴坐标 #127=#124*COS[#123] ; //计算X轴坐标 G90 G1 X#127 Y#126 F#9 ; //根据计算出的坐标值进行直线插补 #121=#123 ; END 1 ; G3 X#127 Y#126 I-#127 J-#126 ; //当螺旋线到达规定极半径时，以当前位置铣整圆 G0 Z#7 ; //加工完一层后抬刀 G90 G0 X0 Y0 ; #130=#26-#131 ; //计算Z向待加工量 #131=#131+#2 ; //计算Z向累计加工量 IF [#130 GE #2] GOTO 10 ; //判断Z向是否加工到位，未到位返回N10继续加工 G90 G0 Z#7 ; //抬刀 G0 X0 Y0 ; G1 Z-#26 F#8 ; //进刀至Z向最终加工尺寸 #121=0 ; #124=0 ; WHILE [#124 LE #125] DO 1 ; //循环精铣底面 #123=#121+#6 ; #124=#123*#120 ; #126=#124*SIN[#123] ; #127=#124*COS[#123] ; G90 G1 X#127 Y#126 F#9 ; #121=#123 ; END 1 ; G3 X#127 Y#126 I-#127 J-#126 ; G90 G0 Z#7 ; //抬刀 G00 X[#18/2.]Y[#18/2.] ; //快速定位到型腔壁精铣起点位置 G1 Z-#26 F#8 ; //进刀至型腔底面
一．用户宏程序的基本概念 用一组指令构成某功能，并且象子程序一样存储在存储器中，再把这些存储的功能由一个指令来代表，执行时只需写出这个代表指令，就可以执行其相应的功能。 在这里，所存储的一组指令叫做宏程序体(或用户宏程序)，简称为用户宏。其代表指令称为用户宏命令，也称作宏程序调用指令。 用户宏有以下四个主要特征： 1）在用户用户宏程序中可以使用变量，即宏程序体中能含有复杂的表达式； 2）能够进行变量之间的各种运算； 3）可以用用户宏指令对变量进行赋值，就象许多高级语言中的带参函数或过程，实参能赋值给形参； 4）容易实现程序流程的控制。 使用用户宏时的主要方便之处在于由于可以用变量代替具体数值，因而在加工同一类的工件时．只得将实际的值赋予变量既可，而不需要对每个不同的零件都编一个程序。 二．基本书写格式 数控程序文档中，一般以“%”字符作为第一行的起头，该行将被视为标题行。当标题行含有关键字“@MACRO”时整个文档就会以系统所定义的MACRO语法处理。如果该行无“@MACRO”关键词此档案就会被视为一般ISO程序文档格式处理，此时将不能编写用户宏和使用其MACRO语法。而当书写ISO程序文档时标题行一般可以省略，直接书写数控程序。“@MACRO”关键词必须是大写字母。 对于程序的注释可以采用“//……”的形式，这和高级语言C++一样。 例一：MACRO格式文档 % @MACRO //用户宏程序文档，必须包含“@MACRO”关键词 IF @1 = 1 THEN G00 X100.； ELSE G00 Z100.； END_IF; M99; 例二：ISO格式文档 % 这是标题行，可当作档案用途说明，此行可有可无 G00 X100.； G00 Z100.； G00 X0； G00 Z0； M99;
圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序实现 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
圆弧面蜗杆数控车削加工的宏程序实现 欧阳德祥詹华西（武汉职业技术学院，湖北武汉430073） 摘要： 圆弧面蜗杆作为一种特殊的蜗杆类型，无法用一般蜗杆螺纹的车削方式，通常需要专用机床加工。对具有宏指令功能的数控车床而言，可将圆弧转化为小线段，然后对小线段实施螺纹切削，采用宏程序循环控制即可实现圆弧面蜗杆的车削加工。实践证明，该方法控制方便、适应性强，为圆弧面蜗杆加工的实现提供了一种新的思路。 关键词： 圆弧面蜗杆宏程序螺纹车削 中图分类号：TH16；TP391文献标识码：B 圆弧面蜗杆也称球面蜗杆，它具有结构紧凑、承载能力大、工作寿命长等优点，其传动效率可以达到0.85～0.95，承载能力约比普通蜗轮副提高3～4倍，适用于冶金、矿山、起重、运输、石油、化工和建筑等行业机械设备的减速传动。但圆弧面蜗杆的加工通常需要专用机床，或对一般机床进行改造后方可进行加工，因此，往往因生产成本高而制约了其应用。本文利用HNC系统数控车床的宏程序功能对圆弧面蜗杆中的直廓环面蜗杆进行了加工实践的尝试，为圆弧面蜗杆加工的实现提供了一种新的思路。 1圆弧面蜗杆的结构及其加工机制 如图1所示直廓环面蜗杆是圆弧面蜗杆常见形式之一，其节面为环面，齿廓形状为一直线，直线的延长线切于直径为d的形成圆。环面蜗杆的加工通常在专用机床上进行。图1所示专机加工的实现方式是采用左右两把切刀，无论粗切还是精切，其圆周进给分两次进行，第一次用一把切刀，在某一圆周进给方向加工蜗杆螺旋槽的一个侧面，然后再换另一把切刀并采用相反方向的圆周进给加工蜗杆螺旋槽的另一个侧面，其调整控制通过分度交换齿轮和速度交换齿轮实现。采用专用机床加工弧面蜗杆时通常要对工件旋转运动和刀具旋转运动按一定的运动配合关系进行控制，这就需要较复杂的机构来实现。
凯恩帝系统中宏程序的使用技巧 张红志乐昌市中等职业技术学校 【摘要】数控铣在职业学校的教学中，软件编程较为普遍，如利用软件CAXA 编程是其教学的一部分，但最为主要的是手工编程，而且在大的技能比赛中，常常要求我们手工编程，加工椭圆、抛物线、凸半球，进行工件的倒斜角、倒圆，等，利用宏程序编程基本上都可以实现。本文叙述了宏程序在凯恩帝系统中的编程原理、特点以及在数控铣削加工中的应用。 【关键词】凯恩帝、数控加工、宏程序、倒圆、编程、铣削 1 引言 随着我国现代制造技术的发展，数控机床应用的普及、从事数控加工的人员不断增加，数控加工越来越受到人们的重视。数控程序编制的效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率，它既是数控技术的重要组成部分，也是数控加工的关键技术之一。在我国，有相当多数控铣床（包括加工中心）应用在模具行业，大部分模具厂都应用CAD/CAM软件，手工编程、宏程序应用的空间日趋缩小，究其原因就是大家对手工编程不重视，对宏程序不熟悉。其实手工编程是自动编程的基础，宏程序是手工编程的高级形式，是手工编程的精髓，也是手工编程的最大亮点和最后堡垒。同时编制简洁合理的数控宏程序，有着非常重大的现实意义，由于我校实习教学主要用的是凯恩帝系统，其宏程序主要是B 类宏程序。自己职业教育的生涯中，在数控方面为了更好地锻炼学生的编程能力，现把自己多年来在教学中对宏程序应用的经验和加工的实例分享给大家。 2 宏程序介绍 宏程序（Macroprogram）是以变量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可以完成不同的加工和操作。宏程序可以简化程序的编制，提高工作效率。宏程序可以像子程序一样用一个简单的指令调用。 2.1 变量 普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离，例如：G01和X100.0。使用宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作进行改变。
《数控车削编程与加工》课程标准 一、课程基本情况 二、课程的定位及性质 《数控车削编程与加工》课程是根据教育部颁发的《中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺型人才培养培训指导方案》中核心教学与训练项目的基本要求及劳动技能型人才的发展需要，以就业为导向，顺应现代职业教育教学制度的改革趋势，在数控技术应用专业开设的必修课。该课程是数控技术应用专业的综合性核心课程，通过本课程的学习，使学生掌握数控车床的操作方法，能够依据生产工艺文件（或零件）选择刀具、夹具和测量工具，在数控车床上独立完成零件的车削加工，正确对零件进行检测，达到数控机床操作工岗位的要求。该课程以培养综合素质为基础，以提高学生的职业能力为本位，采用理实一体化教学模式，注重实践教学，使学生成为企业迫切需要的劳动技能型人才。 三、课程的设计思路 以校企合作，工学结合为平台，以对接企业生产的真实零件为载体，以一体化教学、四步教学法、项目教学法为主要教学方式，倾力打造本课程，提升教学效果。主要思路有：加强实践案例教学，充分利用校内数控实训室，加大实践操作力度，进行教师现场辅导，师生互动交流。 四、课程目标
本课程的任务是使学生了解数控车床的工作原理，掌握数控车床的编程指令及使用方法，并能够使用数控仿真软件验证数控加工程序，掌握零件的车削加工和精度检测的方法，能对数控机床进行日常的维护保养。并进行数控编程的实践应用，解决实际生产中的零件加工问题。培养学生独立解决问题和继续学习的能力，培养学生良好的职业道德和意志品质。课程结束时，学生应达到数控中级车工（国家职业资格四级）的要求。 1、专业能力 （1）能读懂零件图； （2）能读懂和编制车削类零件的数控车削加工工艺文件； （3）能使用通用夹具进行零件定位与装夹； （4）能根据数控车床加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具； （5）能进行数控加工程序的编制及调整； （6）能使用数控仿真软件验证数控加工程序； （7）能使用CAXA数控车软件自动编程； （8）能利用数控车床进行轮廓、螺纹、槽及孔的加工； （9）能进行零件的长度、内径、外径、螺纹和角度的精度检验； （10）能进行数控车床的正确操作，独立完成零件的数控车削加工； （11）能对数控机床进行日常的维护保养。 2、方法能力 （1）能够根据学习任务要求，制定合理工作计划和方案，并正确实施方案； （2）能够应用所学的工艺知识，解决数控车削加工中出现的问题； （3）培养学生自主学习和独立解决问题的能力； 3、社会能力
项目九应用宏程序零件加工 教学目标 知识目标：1.宏程序的基础知识。 2.能使用坐标系旋转指令编制程序； 3.能使用椭圆参数方程编制程序和铣削工件； 4.能使用条件跳转语句编制程序； 5.能使用刀具半径补偿功能对内、外轮廓进行编程和铣削。 能力目标：1.宏程序与坐标系旋转指令的综合编程； 2.编制椭圆参数方程和条件跳转语句编制程序； 3.数控铣床或加工中心的基本操作与铣削工件； 4.零件的质量检测。 情感目标：1.通过工件制作，学生体验成功的喜悦，感受软件和机器的综合魅力，从而提高学生专业课的学习兴趣； 2. 通过任务驱动的方法逐步完成项目，培养学生发现和分析问题的能力； 3. 通过分工协作，加强团队合作精神。 教学重点与难点 重点：1. 加工中心的基本操作及与数控铣床的区别； 2. 加工中心机床的零件加工程序编制与课题件的制作； 难点：1. 加工中心换刀功能指令的应用； 2. 加工中心机床的操作； 教学目的 1.了解数控简化编程方法的种类和编程结构； 2.掌握加工中心的应用特点、换刀功能和程序结构与编制方法。 教学方法 总体方法：任务驱动法 具体方法：讲述法、引导文法、示范教学法 学时、教具 学时：10学时 教具：数控铣床或加工中心、刀具、夹具、量具和工件等。 教学过程
一、项目呈现 图7—1 零件图 引导学生进行该零件的结构及工艺分析，引出课题的实现方法。 二、项目分析 本项目零件的图形基本结构是上部为一椭圆实体，下部是一矩形且四角为圆弧或倒角形状，中间一个键槽和一个沉孔，只需要一把刀具加工。其椭圆的程序编制要求一般程序结构不能满足加工要求，故采用宏程序结构编程，同时应用旋转功能指令。设备选用可采用数控铣床或加工中心，都能完成此零件的加工。本项目主要阐述宏程序的编制与应用，使学生初步掌握此编程方法的应用，能够解决实训中遇到的特殊形状或公式曲线的编程问题。 三、知识学习 1、宏程序的基础知识 1）系统变量 宏程序提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。 2）系统变量的表示方法 用变量符号“＃”和后面的变量号表示。例如：＃1、＃8、＃33、＃501等； 变量号变量类型功能 ＃0空变量该变量总为空，不能赋给该变量任何值 ＃1～＃33 局部变量只能用在宏程序中储存数据，例如，运算结果。当断电时，局部变量被初始化为空。调用宏程序时，自变量对
毛坯为150㎜×70㎜×20㎜块料，要求铣出如图2-25所示的椭球面，工件材料为蜡块。见图 程序： 1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为主要定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。 2）加工路线 Y方向以行距小于球头铣刀逐步行切形成椭球形成。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型（ZJK7532A型）数控钻铣床。3．选择刀具 球头铣刀大小f6mm。 4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5．确定工件坐标系和对刀点 在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-25所示。 采用手动对刀方法把0点作为对刀点。 6．编写程序（用于华中I型铣床） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： %8005（用行切法加工椭园台块，X，Y按行距增量进给） #10=100 ；毛坯X方向长度 #11=70 ；毛坯Y方向长度 #12=50 ；椭圆长轴 #13=20 ；椭圆短轴 #14=10 ；椭园台高度 #15=2 ；行距步长 G92 X0 Y0 Z[#13+20] G90G00 X[#10/2] Y[#11/2] M03 G01 Z0 X[-#10/2] Y[#11/2] G17G01 X[-#10/2] Y[-#11/2] X[#10/2] Y[#11/2] #0=#10/2 #1=-#0 #2=#13-#14 #5=#12*SQRT[1-#2*#2/#13/#13] G01 Z[#14] WHILE #0 GE #1 IF ABS[#0] LT #5 #3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]] IF #3 GT #2 #4=SQRT[#3*#3-#2*#2] G01 Y[#4] F400
用宏程序车削外圆 程序编程指令格式 G65P8090X(U) Z(W) D E F 其中X(U) Z(W) 外圆终点坐标，X轴为直径值编程D-----每次切深，半径值指令; E-----退刀量 F------切削速度 宏程序主程序 08090 #31=#5041 保存X值初值 #32=#5042 保存Z值初值 IF[#8NE#0]GOTO1 #8=0.2 退刀量 N1IF[#24EQ#0]GOTO2 #1=#24 X值绝对值指令 GOTO3 N2IF[#21EQ#0]GOTO9 X轴未赋值则报警 #1=#31+#21 X轴绝对值坐标 N3IF[#26EQ#0]GOTO4 #2=#26 GOTO5 N4IF[#23EQ#0]GOTO9 Z轴未赋值则报警
#2=#32+#23 Z轴绝对值坐标 N5IF[#7EQ#0]GOTO9 每次切深不赋值则报警IF[#9NE#0]GOTO6 #9=#4109 F未赋值则用前面的值 N6#30=#31 X轴初值 WHILE[#30GT#1]DO1 #30=#30-2*#7 IF[#30GT#1]GOTO7 #30=#1 N7GOOX#30 切削循环 GOIZ#2F#9 U-2*#8 G00Z#32 切削循环结束 END1 X#31 退回起始点 GOTO10 N9#3000=1 赋值错误报警 N10M99
用户宏程序 O5678 ; T0101 ; M03 S500 ; G65 P6789 A50 B80 C80 K1 F60 ; G00 X100. Z200. ; M30 ; O6789 ; N5 IF [#2 LT0 ]GOTO25 ; #26=#2 ; #24=[#1+#1]*SQRT[1-#2*#2/#3/#3] ; G01 X#24 Z#26 F#6 ; GOTO 5 ; N25 M99 ;
用户宏程序 宏程序是指含有变量的子程序，在程序中调用用户宏程序的那条指令叫做用户宏指令（这里用G65） 1、变量 用一个可赋值的代号代替具体的坐标值，这个代号称为变量。变量分为系统变量、全局变量和局部变量三类，它们的性质和用途个不相同。（1）系统变量是固定用途的变量，它的值决定了系统的状态。FANUC 中的系统变量为#1000~#1005、#1032、#3000等。 （2）全局变量是指在主程序内和由主程序调用的各用户宏程序内公用的变量。FANUC中的全局变量有60个，它们分两组，一组是#100~#149；另一组是#500~#509。 （3）局部变量是仅局限于在用户宏程序内使用的变量。同一个局部变量在不同的宏程序内的值是不通用的。FANUC中的局部变量有33个，分别为#1~#33。 （1）加减型运算加减型运算包括加、减、逻辑加和排它的逻辑加。分别用以下四个形式表达： #i = #j ＋#k #i = #j －#k #i = #j OR #k #i = #j XOR #k 式中，i、j、k为变量；＋、－、OR、XOR称为为演算子。 （2）乘除型运算乘除型运算包括乘、除和逻辑乘。分别用以下形式表达： #i = #j * #k #i = #j / #k #i = #j AND #k 4．变量的赋值
由于系统变量的赋值情况比较复杂，这里只介绍公共变量和局部变量的赋值。变量的赋值方式可分为直接和间接两种。 （1）直接赋值 例：#1=115（表示将变量115赋值于#1变量） #100=#2(表示将变量#2的即时值赋于变量#100) （2）间接赋值间接赋值就是用演算式赋值，即把演算式内演算的结果赋给某个变量。在演算式中有自变量代号，自变量每得到一个即时值，相应就得到一个演算结果，该结果就赋值给变量，该变量也叫应变量。5．转向语句 转向语句分为无条件转向语句和条件转向语句两种。 （1）无条件转向语句 程序段格式：GOTO N ；其中N后面的数值为程序段号。 例如：GOTO 55；表示无条件转向执行N55程序段，而不论N55程序段在转向语句之前还是之后。 （2）条件转向语句条件转向语句一般由判断条件式和转向目标两部分构成。 程序段格式：IF [a GT b ] GOTO c；表示为“如果a>b,那么转向执行第Nc句程序段”。a和b可以是数值、变量或含有数值及变量的算式，c是转向目标的程序段。 大于、等于、大于等于、小于等于分别用GT、EQ、GE、LE表示。 三、用户宏程序的应用 下面就以椭圆为例，介绍宏程序间接赋值法的应用。 1、椭圆的中心偏离工件原点一个Z向距离 如下图是一个椭圆，椭圆的中心偏离工件原点一个Z向距离W=40，欲车削1/4椭圆（图中粗线部分）的回转轮廓线，要求在数控程序中用任意一点D的Z值（用#3号变量指定）来表达该点的X值（用#5号变量指定），由此可知，这里是以Z作为自变量，以X作为应变量。根据椭圆的方程即可以写出自变量Z与应变量X之间的关系表达式。那么，如果我们在Z向分段，以0.5mm为一个步距给Z赋值，就可以得到相应的一个X值。然后把所得各个点的坐标值用直线插补方式来逼近，就可以得到椭圆的近似轨迹。步距取的越小，所得的轨迹就越接近椭圆。 如下图所示椭圆方程为：（式中X为半径值）
数控宏程序 FANUC 数控车
第一章编程代码----------------------------------------------------------1 1．准备功能G------------------------------------------------------------1 2．辅助功能M-----------------------------------------------------------6 第二章用户宏程序-------------------------------------------------------7 1. 运算符号---------------------------------------------------------------7 2．转移和循环-----------------------------------------------------------7 3．运算指令--------------------------------------------------------------8第三章宏程序编程------------------------------------------------------11 1．车V型圆锥- --------------------------------------------------------11 2．车U圆弧-------------------------------------------------------------12 3．方程曲线车削加工-------------------------------------------------13 5．车梯形螺纹36×6--------------------------------------------------14 6．蜗杆-------------------------------------------------------------------15 7．加工多件--------------------------------------------------------------17 第四章自动编程---------------------------------------------------------------21 1．UG建模--------------------------------------------------------------------21 2．创建几何体----------------------------------------------------------------24 附录--------------------------------------------------------------------------29