G71车椭圆宏程序 文档

数控车床加工椭圆的宏程序随着数控技术不断进步, 数控车床加工中各种复杂形面也日渐增多, 如椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线、双曲线等各种非圆曲面。

对于上述各种复杂成形面, 利用CAM 软件进行自动编程相对简单, 但由于种种原因, 在绝大多数情况下数控车床主要还是依靠手工编程。

椭圆轴线与数控车床Z 轴重合的情形相对比较简单, 其解决方案也多见于各类文献, 但在本例中椭圆轴线与数控车床Z 轴呈一定夹角, 编程和加工难度陡增,主要原因如下: ①机床数控系统本身既不存在加工椭圆等非圆曲线的G 指令, 更没有类似G68 这样的旋转指令, 使编程难度大大增加。

②加工中变量的参数直接影响着加工的效率以及质量, 很容易产生过切报警, 即使程序正确无误, 实际加工时的参数调整也非常困难, 直接影响着加工能否顺利进行, 以及加工精度能否保证。

总而言之, 目前尚未见有表述类似实例的文章。

本实例进行了有益的尝试和探索, 给出了切实可行的解决方案, 为类似问题提供了难得的参考及借鉴。

椭圆宏程序的编制如下。

1. 椭圆方程宏程序主要利用各种数学公式进行运算加工, 因此编制旋转椭圆程序操作者必须要掌握椭圆方程和旋转公式等各种数学公式的计算方法并加以灵活运用。

椭圆方程有两种形式, 分别是椭圆的标准方程和参数方程。

椭圆标准方程:椭圆参数方程:其中a 、b 分别为X、Z 所对应的椭圆半轴。

2. 旋转公式由于数控车床并不像加工中心那样存在着旋转指令, 所以要利用旋转公式来进行椭圆的旋转。

旋转公式的定义:如图1 所示, 平面上绕点O 旋转, 使平面上任意一对对应点P 和P′与一个定点O 连接的线段都相等, 即OP = OP′, 且角∠POP′等于角θ, 点O称为旋转中心, 角θ称为旋转角。

旋转公式: 如图1 所示, 取直角坐标系, 以原点O为旋转中心, 旋转角为θ, 平面上任意一点P ( x, z) 旋转到P′( x′, z′) , 令∠XOP= α, 则∠XOP′= α+ θ, 且OP = OP ′。

宏程序椭圆教程宏程序是一种用来简化重复性工作的工具，可以在不同的应用软件中使用。

在本教程中，我们将学习如何使用宏程序来绘制椭圆。

椭圆是一种常见的几何图形，具有广泛的应用，例如在图形设计、工程绘图和数学教学中。

1. 引言椭圆是由平面上到两个固定点的距离之和等于常数的点的集合。

在坐标系中，椭圆的方程可以表示为(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1，其中(h, k)是椭圆的中心坐标，a和b分别是椭圆的长轴和短轴的长度。

2. 创建宏程序在软件中创建一个新的宏程序，并定义所需的输入参数，如椭圆的中心坐标和长短轴的长度。

3. 绘制椭圆根据椭圆的方程，使用循环语句在坐标系中生成一系列点。

可以选择合适的步长和点的数量来控制椭圆的平滑程度。

4. 连接点使用绘图命令将生成的点连接起来，形成一个闭合的曲线。

可以选择不同的线型和颜色来美化椭圆的外观。

5. 测试宏程序运行宏程序，并通过输入不同的参数来测试绘制不同位置和大小的椭圆。

可以在软件中预览和调整椭圆的外观，以满足具体需求。

6. 保存和导出将绘制好的椭圆保存为图像文件或导出到其他应用程序中。

可以选择合适的文件格式和分辨率以及导出选项，以便与他人共享或进行后续处理。

总结：通过使用宏程序，我们可以轻松地绘制椭圆，并根据需要进行调整和修改。

宏程序提供了一种快速、自动化和可重复的方式来完成重复性的绘图任务，提高了工作效率和准确性。

希望本教程能帮助你掌握宏程序绘制椭圆的方法，并在实际应用中取得良好的效果。

注意：本教程只是一个简要的介绍，具体的操作步骤和软件界面可能因不同的软件而有所差异。

建议参考相应软件的帮助文档或在线教程以获取更详细的信息和指导。

数控车床宏程序FANUC数控车第一章编程代码---——-————--——-—-————--——--—--—--——-—-———-——-----—--——-———11．准备功能G-———-——————---—--——-—————-—-————-———--—-----—-—--—-—-—————--12．辅助功能M—--—--—----—-———-—-————-—-----———---——---—-——-----—-————-——6第二章用户宏程序————---—-—-—————-——---—---——-—--—————--—————--—-——--—--71。

运算符号—-——-—-—-—--——-------——————-———--—--—-—-—-—-——————-——--—-————-—72．转移和循环-——-——————-—--—-—--——————-———-—--———--—-—-———-——-———--———-—7 3．运算指令——-—--——-———---——---—-------——--———----——————--——-—-—--—--———-8第三章宏程序编程—---———-—-——---—-———---—--—-—--—---—--——--—--——-——-—--111．车V型圆锥—--—-———--—-———-——----—--—-—--——--—-—-——--—--—————-——————112．车U圆弧———-———-———-———--—---—-—--———--——-———-—-——————----—-—--———-——12 3．方程曲线车削加工-—--—-----————-—-—-——--——--———-—----———---—-—--——135．车梯形螺纹36×6--—-—-——---—--——-----——--——--———--—-——-—-———-—-—-—146．蜗杆——-——-—---———-——-—-——--—————--——--—-——-—--—--—-—--————-----—-—--———157．加工多件—-——--—---—--—-—---—-—-—-—————--——-———--—-———-———---—-——--——-—17第四章自动编程---——————--—-—----—------—----—--—————--——---——--—-----—-—-—--—211．UG建模——-----——---————--————-—-----—-——--—-—--—---——--—-—--———-————-—----—212．创建几何体-——-—-————-—-——------—--—-———--—-------——---——————-—--—---—-——--24附录—-——-—---———--———-—-——-——--—-——------——-—————-—————-—-—-——--—-———-—-———--—29第一章编程代码1．准备功能G00快速定位 G01直线插补 G02顺弧插补G03逆弧插补 G04暂停G9,G60,G64准确/连续停G20英制输入 G21米制输入 G40取消刀具补偿G41建立左刀具补偿 G42建立右刀具补偿G50坐标设定/主轴最高速设定G70精车循环格式： G70 P（ns） Q(nf）ns: 精加工形状程序的第一个段号。

数车宏程序教案-椭圆《数控实习》教案学校XXXXXXXXXXXXX班级XXXX授课教师XXX课题数控车宏程序的应用教学模式理实一体化授课日期201X-XX-XX授课时数1教学目标1、掌握数控宏程序编制非圆曲线。

2、培养学生的观察、比较、分析、综合应用等能力，应用所学知识解决实际问题的能力。

通过问题的探究，培养学生独立思考的能力和团队合作的精神，通过角色扮演，激发学生的学习热情，提高课堂教学效果。

教学重点非圆曲线数控宏程序的编制和加工。

教学难点非圆曲线宏程序的编制。

教学条件多媒体教室、机加工车间学情分析1.学生已经有一定的编程和机床操作的基础，兴趣很高，也逐渐认识了数控加工的本质，应充分肯定、鼓励,体现鼓励教育的功能。

2.学生对宏程序变量赋值理解不是很清楚，特别是点的计算，在上课时教师应重点强调。

板书设计：数控车宏程序的应用1、宏程序指令的应用2、B类宏程序3、椭圆零件的宏程序编制4、宏程序应用举例5、宏程序任务驱动教学环节教学内容教师活动学生活动复习提问引入1、复习数控圆弧指令编程代码：G02G03。

2、除了圆弧和正圆之外我们还有很多场合会有非圆曲线？今天我们的任务就是用以前不同阶段所学的知识，来完成非圆曲线的宏程序编制和加工。

引导启发思考回答任务展示1、学习椭圆的宏程序编制2、零件的工艺分析，确定加工方案；3、编写零件程序；4、加工零件。

分析零件图布置任务认识零件图明确任务任务一：学习宏程序的编制一、宏程序指令的应用适合椭圆、抛物线、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；扩展应用范围播放课件布置任务巡回指导分组讨论思考总结完成学案二、B类宏程序变量：表示方法：#和变量序号，也可用表达式，但必须全部写在“[]”中，如#20、#[#1+#2+20]直接赋值：用“=”直接赋值，但“=”左边不能用表达式，如#101=50+#100-21启发引导以小组为单位回答无条件转移格式：GOTOn（n:程序段号）条件转移格式一：IF[条件表达式]GOTOn;表示如果表达式指定的条件满足时，则转移到标有顺序号n的程序段，如果指定条件不满足，则执行下个程序段。

椭圆加工宏程序
实际应用中，还经常会遇到各种各样的椭圆形加工特征。

在现今的数控系统中，无论硬件数控系统，还是软件数控系统，其插补的基本原理是相同的，只是实现插补运算的方法有所区别。

常见的是直线插补和圆弧擂补，没有椭圆插补，手工常规编程无法编制出椭圆加工程序，常需要用电脑逐一编程，但这有时受设备和条件的限制。

这时可以采用拟合计算，用宏程序方式，手工编程即可实现，简捷高效，并且不受条件的限制。

加工如下图所示的椭圆形的半球曲面，刀具为R8的球铣刀。

利用椭圆的参数方程和圆的参数方程来编写宏程序。

椭圆的参数方程为：X=A*COS&；
Y=B*COS&；
其中，A为椭圆的长轴，B为椭圆的短轴。

编制参考宏程序如下：
%0012
#1=0
#2=20
#3=30
#4=1
#5=90
WHILE #5 GE #1 DO1
#6=#3*COS[#5*PI/180]+4
#7=#2*SIN[#5*PI/180]
G01X[#6]F800
Z[#7]
#8=360
#9=0
WHILE #9 LE #8 DO2
#10=#6*COS[#9*PI/180]
#11=#6*SIN[#9*pi/180]*2/3
G01X[#10]Y[#11]F800
#9=#9+1 (计数器)
END1
#5=#5-#4 (计数器)
END2
M99
在上例中可看出，角度每次增加的大小和最后工件的加工表面质量有较大关系，即记数器的每次变化量与加工的表面质量和效率有直接关系。

希望读者在实际应用中注意。

宏程序是数控加工专业高级工、技师和高级技师应掌握的内容。

笔者在与企业的交流中得知，有许多职工没有系统地学习过数控知识，尤其是宏程序这一块了解得很少，因此笔者特撰写本篇稿子，希望通过文中椭圆加工的宏程序能够对其他非圆曲线的编写加工起到举一反三、抛砖引玉的作用。

在数控车床上加工非圆曲线的零件是企业生产及数控大赛经常涉及到的，非圆曲线包括了椭圆、双曲线、抛物线和正弦曲线等。

如图1所示，为一典型的椭圆零件, 编程加工时可采用“四心法”和“直线逼近法”。

四心法计算编程简单，但椭圆的加工精度低。

当要求加工精度高，编程相对简单，程序量精简时，则可以采用直线逼近法。

直线逼近法加工椭圆时只要步距足够小，就能加工出标准的椭圆。

目前数控系统都还没有提供完善的非圆曲线插补功能，编程时则要采用数控系统自带的另一种编程方法：FANUC系统采用宏程序编程，SINUMERIK系统采用R参数编程，FAGOR系统采用计算机高级语言编程。

下面主要介绍F A N U C 0i-T C系统中的B类宏程序。

一、宏程序数控程序中含有变量的程序称为宏程序。

宏程序可以让用户利用数控系统提供的变量、数学运算、逻辑判断和程序循环等功能，来实现一些特殊的用法，从而使得编制同样的加工程序更加简便。

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，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M D I面板上的操作改变。

如：#1=#2+100或G01 X#1 F300。

(1)变量的表示及类型一般编程方法允许对变量命名，但用户宏程序不行。

变量用变量符号“#” 和后面的变量号指定。

例如：#1、#100 等。

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]。

变量根据变量号可以分成四种类型，如表1所示。

(2)变量的运算变量常用算术、逻辑运算和运算符(如表2和表3所示)。

椭圆类零件的宏程序编制椭圆的标准方程：椭圆宏程序结构流程：椭圆加工：零件材料45钢，毛坯为φ50mm ×100mm ，按图要求完成数控加工程序。

O0001；T0101 ;M03 S800；G0 X51. Z2.；G71 U1.5 R1. ；（粗车右端外形轮廓）G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F150 ；N10 G1 X25.966；（椭圆处外径）Z0.；Z-19.；X35.988 Z-29.;Z-46；X44.；X45.992 Z-47.；N20 Z-55.；G70 P10 Q20 S1000 F120；（精车右端外形轮廓）G00 X100.；Z50.；S800 F150；#150 = 26.；（定义椭圆加工余量）N30 IF [#150 LT 1] GOTO 40；（如果余量小于1，跳到40句）M98 P0003；（调用椭圆加工宏程序）#150 = #150 - 2；（每次递减2mm）GOTO 30 ；（无条件跳转到30句）N40 G0 X30. Z2.；S1500 F80；#150 =0；（开始精加工椭圆轮廓）M98 P0003；G0 X100. Z5.； M30； O0003；（椭圆加工子程序） #101=20.；（椭圆长半轴） #102=13.；（椭圆短半轴） #103=20.；（起点处Z 坐标）N20 IF [#103 LT 1] GOTO 50；（如果Z#104 = SQRT[#101*#101 - #103*#103]；） #105 = #102*#104/#101；（构造G01 X[2*#105 + #150] Z[#103 – 20]；（直径值定义加上加工余量，Z #103 = #103 –0.5；（Z 坐标递减0.5mm ） GOTO 20；（绝对跳转到20句） N50 G00 U2. Z2.；（退刀） M99；椭圆轮廓编程技巧O0027； T0101 ; G98； M43;M03 S800； G0 X80. Z5.；G73 U25 R25；(调用粗车循环加工椭圆轮廓) G73 P10 Q20 U0.5 W0 F150 ； N10 G1 X30 Z0；(轮廓起点） Z-8.79；#100=-8.79;（椭圆起点Z 坐标）N15 #102=[#100+44]* [#100+44]；#103=SQRT[36*36-#102];）#104=10+2/3*#103;（构造向半径偏移10mm ） #105=2*#104;G01 X#105 Z#100;#100=#100-2;（Z 向递减2mm ）IF [#100GT-72.102] GOTO 15（如果Z 坐标值大于-72.102跳转到15句） G00 U30; N20 X70; G00 X80 Z5;G70 P10 Q20 F100;（精加工椭圆轮廓） G00 X100; Z100; M05; M30;参数方程编写椭圆宏程序：O0271; T0101; M03 S800; G0 X36 Z26;#20=26;（X 向总加工余量） N56 G0 U2;Z26;（Z 向加工起点）N100 #20=[#20-2];（X 向递减2mm ） #1=12.5;（椭圆短半轴）#2=25;（椭圆长半轴）#3=0.5;（起始处椭圆离心角） #5=90;（终止处椭圆离心角）WHILE [#3 LT #5] DO2;（当起始角小于终止角时执行DO2到ＥＮＤ２之间的程序段）#6=#2*COS[#3];（构造） #7=2*#1*SIN[#3];（构造） G1 X[#7+#20] Z#6 F150;（椭圆Ｘ坐标加余量值） #3=#3+#4;（椭圆离心角递增） #10=#7+#20;（Ｘ向当前点坐标）IF [#10 GT 26] GOTO 56;（如果Ｘ向当前点坐标大于２６跳转到５６句从新定起点） END 2 G0 U2;Z26;（退刀）IF [#20 GE 0] GOTO 100;（如果余量大于等于０跳转到１００句） G0 X100; M05; M30;抛物线类零件的宏程序编制)(*αCOS a )(**2αSIN b抛物线宏程序编制：O0272; M03 S800; G98;G00 X90 Z100;N10 #24=0;（抛物线顶点处Ｘ值） #26=0; （抛物线顶点处Ｚ值） #17=-10;（常量）#22=42;（抛物线开口处直径） #6=1;（每次步进量） #9=100;（进给率）G00 X#24 Z[#26+5];（加工起点） G01 Z#26 F[2*#9];N30 #24=#24+#6;（Ｘ向递增）#26=[#24*#24]/[#17]; (构造） G01X2*#24 Z#26 F#9;N60 IF [#24 LT #22/2] GOTO 30;（如果X值小于开口处直径一半跳转到30句）G01 X#22 Z#26 F[3*#9]; M05; M30;双曲线过渡类零件的宏程序编制焦点在X 轴上的双曲线，其标准方程为焦点在Y轴上的双曲线宏程序编制：程序编制：O0273;T0101;M03 S500;G98;G01 X10;Z-5.05;X17.524;#1=20;N10 #2=38-10/SIN[#1];#3=-60+20/TAN[#1];G01 X2*#2 Z#3;#1=#1+1;IF [#1 LT 80] GOTO 10;G01 X56 Z-56.473;X60;G00 X100;Z100;M05;M30;焦点在X 轴上的双曲线宏程序编程：O0045; T0101; G98;M03 S500; G00 X60 Z0; G01 X0; #100=0;N15 #101=4/3*SQRT[[#100-6]*[#100-6]-36]; G01 X2*#101 Z#100; #100=#100-1;IF [#100 GT -16.594] GOTO 15; G01 X58 Z-16.594; X60; G00 Z0; G00 X100; Z100; M05; M30;椭圆轮廓的加工对椭圆轮廓，其方程有两种形式。