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
加工中心铣螺纹宏程序 精华 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 I3. 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*+#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）
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
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。
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）
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。
数控铣削加工宏程序与CAD/CAM软件生成程序的加工性能对比 任何数控加工只要能够用宏程序完整地表达，即使再复杂，其程序篇幅都非常有限，可以说任何一个比较合理、优化的宏程序，极少会超过60行，换算成字节数，至多不过2KB。一方面，宏程序天生短小精悍，即使是最廉价的机床数控系统，其内部程序存储空间再小也会有个10KB左右(FANUC 0i系统的标准配置一般为128KB或256KB，其他常见的数控系统也与此大体相仿)，完全容纳得下任何“庞大”的宏程序，因此根本无需考虑机床与外部电脑的传输速度对实际加工速度的影响(事实上还没有什么数控系统或DNC软件支持以DNC方式运行宏程序来进行在线加工)。 另一方面，为了对复杂的加工运动进行描述，宏程序必然会最大限度地使用数控系统内部的各种指令代码，例如直线插补G01指令、圆弧(螺旋)插补G02/G03指令等，因此机床在执行宏程序时，数控系统的计算机可以直接进行插补运算，运算速度极快，伺服电动机响应快，机床反应迅速，加工效率极高。 而对于CAD/CAM软件生成的程序，情况则要复杂得多！下面笔者将结合自己多年使用CAD/CAM软件的心得与经验，对此进行比较深入、详细的阐述。 首先，CAD/CAM软件生成的程序通常都比较大，非常容易就突破机床数控系统内部程序存储空问的限制(通俗地说就是系统装不下程序)，因此一般来说，除了相对简单的孔系加工、二维轮廓或口袋加工以外，其余绝大部分程序都不得不以DNC方式进行在线加工，显然机床与电脑之间的传输速度成为了影响加工速度的第一个“瓶颈”因素。除了那些机床系统内置硬盘、或机床与电脑之间以FDDI、以太网等形式进行组网的新型数控机床(主要是高速加工机床)之外，目前凡是运用CAD/CAM软件进行数控编程的数控铣/加工中心绝大多数都是通过RS232口的串口通信来实现DNC在线加工的。 绝大多数主流的中档数控系统，如FANUC 0M、0i，三菱M52、M64，西门子8021)、810D等，系统所支持的RS232口最大传输速度(即波特率Baud rate)基本上都是19200，而大多数DNC软件(如V24，PCIN，AIC等)支持的最大波特率多数也不过红19200～38400，即使在19200的波特率下工作，当计算精度较高、进给速度，值又较大(如F1800～F2500)时，程序传输速度往往还是；跟不上机床的节拍，在实际加工中可以看到机床的进给；运动有明显的断续、迟滞，对于FANUC系统，即使打开DNC缓冲，或设置C51.1参数，也难以有大的改观。 经验证明，由于RS232口通信抗干扰能力有限，其传输效果实际上还涉及到传输线是否屏蔽良好、是否长度适中、机床与电脑两端接地是否良好等，波特率越高，传输越不稳定，实际中往往被迫限制在9600甚至更低，如此一来DNC在线方式下的加工效率更打折扣。 其次，从用户使用的层面上说，使用CAD/CAM软件来生成刀路及程序是非常容易的事，但是剖析 CAD/CAM软件计算刀路的原理，就知道它存存一定的弊端。在CAD/CAM软什中，无论构造规则或不规
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*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 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;
fanuc 加工中心宏程序+G10的应用 G10指令的应用非常广泛，通过G10来设置机床刀具的有关数据来实现分层铣削.对任意轮廓倒圆角. G10的基本格式 刀具长度补偿G10 L10 P(刀具号）R(补偿值） 刀具长度磨损G10 L11 P R 刀具半径补偿G10 L12 P R 刀具半径磨损G10 L13 P R 这个格式中的p 为刀具号可以为变量 R为半径值可以为变量 只要设定G10 中R的参数值那么在刀补中的相应的值将失效.举个例子 假如刀具半径为10 我们可以这样设定 G10L12P01R10 这样就给1号刀的半径补偿中设定半径为10在用半径补偿是就会掉用此值. 下面我们来看一个简单的例子铣削一个40的正方形刀具半径为10 O1200 G54G17G90G80G49G40G98 G00X-60Y-60 Z5 G10L12P01R10 G01Z-5F100 G01G41X0Y0D01F100 Y40 X40 Y0 X0 G40G00X-60Y-60 G0Z100 M30 这个是个很简单的例子当然我们可以再半径补偿的半径是用变量来表示 同样用上面的这个例子我们留0.1的加工余量来精加工.程序怎么写 O1200 #100=1 G54G17G90G80G49G40G98 G00X-60Y-60M3S600 Z5 #5=10.1 N10 G10L12P01R#5 G00X-60Y-60Z10 G01Z-5F100 G01G41X0Y0D01F100 Y40 X40 Y0 X0
G40G00X-60Y-60 #10=10 改半径值精加工 #100+#100+1 计数 M3S2000 精加工高速 IF[#100LE2]GOTO10 G0Z100 M30 下面我们来看这个比较复杂的零件怎么来价工.
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b610523510.html, 宏程序数控铣削圆弧的应用 作者：刘新平 来源：《山东工业技术》2017年第18期 摘要：针对普通铣床较难加工圆弧的生产实际，提出了利用宏程序，在数控铣床上加工 过渡圆弧的方法。 关键词：圆弧；宏程序；数控铣床 DOI：10.16640/https://www.doczj.com/doc/b610523510.html,ki.37-1222/t.2017.18.214 圆弧是机械零件结构的一部分，尤其常见于形状复杂的模具零件，普通铣床上铣刀在横向X、纵向Y以及垂直方向Z不能联动，因此普通铣床加工圆弧存在一定难度，本文结合作者的实际加工经验，阐述了利用宏程序在FANUC-0i系统数控铣床上铣削圆弧的方法。 1 加工任务导入 如图1所示，该零件要求内孔及外圆倒R圆角，在铣削时，根据车间实际情况，可以使用直径为d圆头铣刀或直径d的键槽铣刀，圆头铣刀与键槽铣刀的刀位点不同，编制的加工程序也是不相同的。 2 宏程序编制 2.1 利用键槽铣刀加工内孔倒圆 如图2所示，键槽铣刀采取从A点到B点的走动路线，在任意点，刀具采用G02或G03圆弧指令运行一周，依次将倒圆R加工完成。根据圆弧公式，其中任意点的坐标为X1、Z1。 3 结语 零件上倒圆角或倒角的结构，虽然使用自动编程可以解决，但掌握尺寸形状的逻辑关系后，可以利用简短的宏程序编程就可以解决，非常方便，在实际生产中可广泛使用。 参考文献： [1]荣瑞芳.数控加工工艺与编程[M].西安电子科技大学出版社，2006. [2]黄国权.数控技术[M].哈尔滨工程大学出版社，2004. [3]陈红康，杜红香.数控编程与加工[M].山东大学出版社，2004.
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; G90 G54 G00 Z100;