数控机床宏程序例题
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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 ′。
宏程序编程例题椭圆解析:椭圆关于中心、坐标轴都是对称的,坐标轴是对称轴,原点是对称中心。
对称中心叫做椭圆中心。
椭圆和X轴有2两个交点,和Y轴有两个交点,这四个交点叫做椭圆顶点。
椭圆标准方程:x2 / a2 + y2 / b2 = 1 ( a为长半轴,b为短半轴,a > b > 0 )椭圆参数方程:x=a*cosMy=b*sinM ( a为长半轴,b为短半轴,a > b > 0 ,M是夹角,是椭圆上任意一点到椭圆中心连线与X正半轴所成的夹角,顺时针为负,逆时针为正。
)二、数控车床:根据椭圆标准方程:x2 / a2 + y2 / b2 = 1 ( a为长半轴,b为短半轴,a > b > 0 )根据椭圆参数方程:x=a*cosMy=b*sinM ( a为长半轴,b为短半轴,a > b > 0 ,M是夹角,是椭圆上任意一点到椭圆中心连线与X正半轴所成的夹角,顺时针为负,逆时针为正。
)可得车床标准方程:z2 / a2 + x2 / b2 = 1 ( a为长半轴,b为短半轴,a > b > 0 )可得椭圆参数方程:z=a*cosMx=2b*sinM ( a为长半轴,2b为短轴(直径),a > b > 0 ,M是夹角,是椭圆上任意一点到椭圆中心连线与Z正半轴所成的夹角,顺时针为负,逆时针为正。
)通过标准方程推导X的表达式:x =b / a * SQRT [a * a– z * z ] a、b为长、短半轴是常数表示。
(一)车床车削椭圆通常是加工椭圆X正方向部分(回转体),用标准方程车削椭圆时,通常设Z为自变量,通过方程把X表达出来,最多就是车削到180度椭圆,然后利用G01插补拟合成椭圆。
通过椭圆车床标准方程推导,可以有如下过程:z2 / a2 + x2 / b2 = 1可推导x2 / b2 =1- [ z2 / a2 ] = [ a2 – z2 ] / a2可推导x2 = [ b2 / a2 ] * [ a2 – z2 ] x =b / a * SQRT [a2 – z2 ]转换为数控格式就为x =2b / a * SQRT [a * a– z * z ] a为长半轴、2b为短轴(直径编程)常数表示。
数控宏编程变量相关理论知识试卷一、选择题(选择正确的答案,将相应的字母填入题内的括号中。
每题0.5分。
共160题,满分80分):1.在变量赋值方法Ⅱ中,自变量地址I6对应的变量是()。
A、#40B、#39C、#19D、#262.在运算指令中,形式为#i=ROUND[#j]代表的意义是()。
A、圆周率B、四舍五入整数化C、圆弧度D、加权平均3.下列宏程序的变量表示不正确的是()。
A、#0B、#[200-1]C、#10D、#[#57]4.FOR 当一个带有一个确定值的操作程序被循环重复,()循环就会被运行。
A、FORB、GOTOC、ELSED、WHILE5.在发那克0i系统中,描述算术运算的反正切的正确格式是()。
A、#i=ATAN[#j/#k]B、#i=A TAN[#j]C、#i=ATAN[#j]/[#k]D、#i=TAN[#j]/[#k]6.在变量赋值方法I中,引数(自变量)A对应的变量是()。
A、#22B、#1C、#110D、#257.在运算指令中,形式为#i=TAN{#j}代表的意义是()A、正切B、合并C、反余切D、立方根8.在运算指令中,形式为#i=SQRT[#j]代表的意义是()A、矩阵B、平方根C、积数D、权数9.FOR计算循环表达式:FOR变量=初始值TO最后值:NC程序().A、ENDLOOPB、ENDIFC、ENDWHILED、ENDFOR10.在运算指令中,形式为#i=#jMOD#K代表的意义是()A、反三角函数B、平均值C、空D、取余11、在运算指令中,形式为#i=#jXOR#k代表的意义是()A、立方值B、极限值C、异或D、均值12.在变量赋值方法一中,引数(自变量)M对应的变量是()A、#13B、#52C、#321D、#9513.计数变量同时会从初始值到最后值增加值必须小于最后值。
变量必须属于()类型。
A、char(字符)B、float (浮点)C、signed(符号)D、int(整数)14、在变量赋值方法I中,引数(自编量)J对应的变量是()。
由浅入深宏程序10-车床旋转正弦函数宏程序正弦函数曲线旋转宏程序坐标点旋转1s = x cos(b) – y sin(b)t = x sin(b) + y cos(b)根据下图,原来的点(#1,#2),旋转后的点(#4,#5),则公式:#4=#1*COS[b]- #2*SIN[b]#5=#1*SIN[b]+ #2*COS[b]公式中角度b,逆时针为正,顺时针为负。
下图中正弦曲线如果以其左边的端点为参考原点,则此条正弦曲线顺时针旋转了16度,即b=-16正弦函数旋转图纸1此正弦曲线周期为24,对应直角坐标系的360对应关系【0,360】 y=sin(x)【0,24】 y=sin(360*x/24)可理解为:360/24是单位数值对应的角度360*x/24是当变量在【0,24】范围取值为x时对应的角度sin(360*x/24)是当角度为360*x/24时的正弦函数值旋转正弦函数曲线粗精加工程序如下:T0101M3S800G0X52Z5#6=26 工件毛坯假设为50mm,#6为每层切削时向+X的偏移量。
N5 G0X[#6+18.539]G1Z0F0.1#1=48N10 #2=sin【360*#1/24】#4=#1*COS[-16]- #2*SIN[-16] 旋转30度之后对应的坐标值#5=#1*SIN[-16]+ #2*COS[-16]#7=#4-【50-3.875】坐标平移后的坐标。
#8=45+2*#5+#6G1X[#8]Z[#7]F0.1 沿小段直线插补加工#1=#1-0.5 递减0.5,此值越小,工件表面越光滑。
IF [#1 GE 0] GOTO 10 条件判断是否到达终点。
Z-50G1X52 直线插补切到工件外圆之外G0Z5#6=#6-2IF [#6 GE 0] GOTO 5G0X150Z150M5M30镂空立方体宏程序范例镂空立方体图纸及宏程序范例此零件六个面加工内容相同,在加工时,调面装夹时要注意考虑夹紧力。
华中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轴作一个快速定位.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=25G01 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、M、X、Y、……等各种代码后的数字。
如:#2=3G[#2] X30 ;表示G03 X30例1 使用了变量的宏子程序。
宏程序试题及答案一、单选题(每题2分,共10分)1. 宏程序中,用于定义局部变量的命令是:A. #100B. %100C. #100D. %100答案:A2. 在宏程序中,用于调用子程序的命令是:A. G0B. G1C. M98D. M99答案:C3. 下列哪个符号在宏程序中表示乘法?A. *B. /C. +D. -答案:A4. 宏程序中,用于返回主程序的命令是:A. M98B. M99C. G0D. G1答案:B5. 下列哪个选项不是宏程序的变量类型?A. 局部变量B. 公共变量C. 系统变量D. 常量答案:D二、判断题(每题1分,共5分)1. 宏程序中的变量可以参与运算。
(对)2. 宏程序只能用于数控车床。
(错)3. 宏程序可以提高编程效率。
(对)4. 宏程序中的M98命令用于结束子程序。
(错)5. 宏程序中,#100和%100表示相同的变量。
(错)三、填空题(每题2分,共10分)1. 在宏程序中,_________命令用于定义局部变量。
答案:#2. 宏程序中,_________命令用于定义公共变量。
答案:%3. 在宏程序中,_________命令用于结束子程序。
答案:M994. 宏程序中,_________命令用于调用子程序。
答案:M985. 宏程序中,_________符号用于表示乘法。
答案:*四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述宏程序在数控加工中的作用。
答案:宏程序在数控加工中的作用主要是简化编程过程,提高编程效率,减少编程错误,以及实现复杂形状的加工。
2. 列举宏程序中常用的几种变量类型及其用途。
答案:宏程序中常用的变量类型包括局部变量、公共变量和系统变量。
局部变量用于定义子程序中的变量,公共变量用于定义在主程序和子程序中共享的变量,系统变量用于定义数控系统内部使用的变量。
数控宏程序编制两例数控宏程序是一种通过编辑代码来控制数控机床进行自动加工的程序。
宏程序可以重复使用,可以提高生产效率和加工精度,且可以自动完成编程过程。
下面将介绍两个数控宏程序编制的例子:1. 零件加工宏程序该宏程序适用于零件的加工,需先测量零件尺寸,并依据测量结果编写数控宏程序。
以轴套为例,宏程序如下:O0001;(宏程序的名称)G10L20P1X10Y20Z30;(设定工具长度、直径及坐标轴位置)T1;(选择工具)M03S1000;(主轴正转并设定转速)G01X0Z0F100;(工件坐标轴归零)G00X-20;(工件坐标轴回原点)G01X-15Z-10;(以100 的进给速率和深度,向工件进给加工)G01X-10;(向工件进给加工)G00X0Z0F100;(以快速进给回到原点位置)M05;(主轴停止)通过以上程序,机床可以自动进行轴套加工,增加了生产效率,又避免了因人为因素引起的误差。
2. 零件检测宏程序该宏程序适用于零件的检测,可以快速高效地检查零件尺寸是否合格。
以零件平面度检测为例,宏程序如下:O0002;(宏程序的名称)G10L20P1X10Y20Z30;(设定工具长度、直径及坐标轴位置)T2;(选择工具)M03S1000;(主轴正转并设定转速)G01X0Z0F100;(工件坐标轴归零)G00X-20;(工件坐标轴回原点)G01X-10Z-3;(以 50 的进给速率和深度,向工件进给检测)G00X0Z0F100;(以快速进给回到原点位置)M05;(主轴停止)IF[#2 LT 0.01]GOTO5;(IF 判断语句,如果测量值小于 0.01 mm,跳转到标记 5)G01X10Z-3;(以 50 的进给速率和深度,向工件进给检测)G00X0Z0F100;(以快速进给回到原点位置)M05;(主轴停止)通过以上程序,机床可以自动进行零件平面度的检测,并根据实际情况跳转到不同的位置进行处理。
总之,数控宏程序可以方便快捷地控制数控机床进行自动加工和检测,极大提高了生产效率和加工精度。
在FANU数控车床上使用宏程序编制椭圆加工程序i=rCAD/CAM勺普及计算机自动编程虽然有取代手工编程的趋势。
但是巧用宏程序开发加工程序,可以提高编程效率, 达到事半功倍的效果。
1 宏程序概述1.1 宏程序定义所谓宏程序, 即用户宏程序的简称。
该功能的含义是把一组采用变量和演算式的命令所构成的某一功能, 如同子程序那样,记录在数控装置的存储器中, 其记录的这组命令(又称为用户宏程序体)就是宏程序。
它可以用一个特定的指令代码(如P XXXX )来代表,通过呼出用户程序指令(如G65X XXX )即可调用这一功能。
1.2 宏程序编程随着数控系统的不断更新, 宏指令应用越来越广泛。
以日本FANUC-O系统为例Q 系统使用B类宏指令,在0系列的早期版本中,曾使用A类宏指令,主要特征为使用G65代码为宏指令专用代码,包括宏变量的赋值、运算、条件调用等。
B类宏指令功能相对A类而言,其功能更强大,编程更直观。
在FANUC-Oi系统的固定循环指令中,毛坯切削循环G71指令内,平行轮廓削循环G73指令内部都可以使用宏程序进行编程。
宏指令编程像高级语言一样, 可以使用变量进行算术运算逻辑运算和函数混合运算进行编程。
在宏程序形式中, 一般都提供循环判断分支和子程序调用的方法。
可编制各种复杂的零件加工程序。
熟练应用宏程序指令进行编程, 可大大精简程序量, 还可以增强机床的加工适应能力。
比如可以将抛物线、椭圆等非圆曲线的算法标准化后做成内部宏程序, 以后就可以像圆弧插补一样按标准格式编程调用, 相当于增加了系统的插补功能。
2 椭圆形加工宏程序的编程在数控系统中,G02/G03圆弧插补指令只能加工标准圆弧,对于非标准圆弧所构成的特殊曲线或曲面除采用专业软件自动生成加工程序外, 还可利用宏程序编程方法进行加工。
设Z坐标为自变量#2,X坐标为因变量#1,自变量步长为△ W, 则公式曲线段的精加工程序宏指令编程模板如下#2=Z1(给自变量#2赋值Z1:Z1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值)WHILE #2 GE Z2(自变量#2的终止值Z2:Z2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标值)#1=b*SQRT(1-#2*#2/a2)函数变换:确定因变量#1(X)相对于自变量#2(Z) 的宏表达式)#11=±#1 + △ X(计算工件坐标系下的X坐标值#11:编程中使用的是正轮廓,#1前冠以正,反之冠以负;△ X为公式曲线自身坐标原点相对于编程原点的X轴偏移量。
宏程序钻孔编程实例
在制造业中,钻孔是一项常见的加工操作。
为了提高生产效率和精度,许多制造商都采用了自动化钻孔设备。
而宏程序钻孔编程则是一种可以帮助操作人员轻松实现复杂钻孔操作的编程方法。
宏程序钻孔编程是一种基于数控机床的编程方式,它通过预先设定好的一系列指令,来控制机床进行自动化的钻孔操作。
这些指令可以包括钻孔深度、钻孔位置、切削速度、进给速度等参数。
通过编写宏程序,操作人员可以轻松地实现复杂的钻孔操作,而不需要每次都手动输入一系列指令。
下面我们来看一个简单的宏程序钻孔编程实例:
假设我们需要在一个工件上进行一系列不同深度的钻孔操作。
首先,我们可以编写一个宏程序,定义每个钻孔的位置和深度。
然后,我们可以在数控机床上加载这个宏程序,并指定需要进行钻孔的工件。
接下来,机床就会根据宏程序中定义的指令,自动进行钻孔操作,而无需操作人员手动干预。
通过宏程序钻孔编程,操作人员可以大大提高生产效率,减少
人为错误,并且可以轻松应对复杂的钻孔加工需求。
同时,宏程序
钻孔编程也为制造业的自动化发展提供了有力支持,使得生产过程
更加智能化、高效化。
总的来说,宏程序钻孔编程是一种非常实用的编程方法,它可
以帮助制造商提高生产效率,降低成本,提高产品质量。
随着制造
业的不断发展,相信宏程序钻孔编程将会得到更广泛的应用和推广。
新代数控系统宏程序举例好嘞,今天咱们聊聊新代数控系统的宏程序,听起来高大上,其实就是个能让咱们的机器更聪明的小玩意儿。
想象一下,咱们平常做个饭,用调料、火候和时间把食材搞定,对吧?宏程序就像调味料,能让咱们的加工过程变得更加丰富多彩。
你说,这是不是特别有意思?什么是宏程序呢?就像做饭时你偶尔会用到的食谱,宏程序是事先设定好的命令集合。
咱们在数控机床上,想要重复做同样的事情,比如说钻孔、铣削等等,那就得靠这些宏程序了。
用它,咱们可以省不少时间,真是一举两得,哈哈!而且啊,宏程序还能让你在不同情况下灵活应对,简直就是个“百变大咖”。
举个简单的例子,想象你有个老朋友,叫小李,他天天都在你家蹭饭。
每次你做饭,他都问:“今天吃什么?”你要是每天都得告诉他,那多麻烦啊!所以,你就给他一个“食谱”,让他自己选。
这就是宏程序的魅力,帮你把复杂的事情变简单,省下来的时间可以去看个电视剧,嘿嘿!宏程序的好处就在于它能处理一些小细节,让你省心。
比方说,有时候你在车间里忙得不可开交,突然需要对一个零件进行精细加工。
这个时候,如果你已经设定好了宏程序,就像有了个小助手,立马帮你搞定。
这时候,你就能从繁琐的操作中解放出来,心里别提有多爽了。
真是“麻烦事儿迎刃而解”,连个“点赞”都不够!说到这里,可能有人会问:这宏程序到底怎么写呢?其实也不复杂,咱们平时用的编程语言,比如说G代码,宏程序就是在这基础上扩展出来的。
就像你把简单的数学题变成了复杂的方程式,其实就是多加了些步骤。
你可以通过输入变量,设置条件,让机器按照你的想法运作。
听起来是不是有点像魔法?嘿嘿,别不信,这可是真实存在的哦。
然后,咱们再来聊聊这些宏程序的实际应用。
比如说,在一些大型工厂里,机器可是天天在忙啊,特别是那些重复的操作。
要是没有宏程序,工人们得在那儿反复输入指令,真是心累。
可一旦用了宏程序,事情就变得轻松多了。
就像你在玩一个游戏,解锁了快捷方式,直接飞过去,省去了一大堆麻烦。
利用宏程序切圆台与斜方台铣床编程实例一:切圆台与斜方台,各自加工 3个循环,要求倾斜10度的斜主台与圆台相切,圆台在方台之上,如图所示。
程序说明O8101#10=10.0;圆台阶高度#11=10.0;方台阶高度#12=124.0;圆外定点的X坐标值#13=124.0;圆外定点的Y坐标值#701=13.0;刀具半径补偿值(偏大,粗加工)#702=10.2;刀具半径补偿值(偏中,半精加工)#703=10.0;刀具半径补偿值(实际,精加工)N01 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0;N02 G28 Z10 T02 M06;自动回参考点换刀N03 G29 Z0 S1000 M03;单段走完此段,手动移刀到圆台面中心上N04 G92 X0.0 Y0.0 Z0.0;N05 G00 Z10.0;#0=0;N06 G00 [X-#12] Y[-#13];快速定位到圆外(-#12,-#13)N07 G01 Z[-#10] F300;Z向进刀-#10WHILE #0 LT 3;加工圆台N[08+#0*6] G01 G42 X[-#12/2] Y[175/2] F280.0 D[#0+1];完成右刀补D[#0+1];D01=#701;D02=#702;D03=#703;N[09+#0*6] X[0] Y[-175/2];进到工件的切入点N[10+#0*6] G03 J[175/2]; 逆时针切削整圆N[11+#0*6] G01X[#12/2] Y[-175/2];切出工件N[12+#0*6] G40 X[#12] Y[-#13];取消刀补N[13+#0*6] G00 X[-#12];#0=#0+1;ENDW;循环三次后结束N100 G01 Z[-#10-#11] F300;进给方向切削深度#2=175/COS[55*PI/180];方台外定点的X坐标#3=175/SIN[55*PI/180];方台外定点的Y坐标#4=175*COS[10*PI/180];方台的X向增量值#5=175*SIN[10*PI/180];方台的Y向增量值#0=0;WHILE #0 LT 3;加工斜方台N[101+#0*6] G01 G90 G42 X[-#2] Y[-#3] F280.0 D[#0+1];N[102+#0*6] G91 X[+#4] Y[+#5];N[103+#0*6] X[-#5] Y[+#4];N[104+#0*6] X[-#4] Y[-#5];N[105+#0*6] X[+#5] Y[-#4];N[106+#0*6] G00 G90 G40 X[-#12] Y[-#13];#0=#0+1;ENDW;循环三次后结束N200 G28 Z10 T00 M06;返回参考点换刀N201 G00 X0 Y0 M05N202 M30;程序结束四棱台毛坯 200 ㎜ × 100 ㎜ × 30 ㎜ 块料,要求铣出如图 2-26所示的四棱台,工件材料为蜡块。
论文:数控机床宏程序编程的技巧和实例西北工业集团有限公司白锋刚2011年8月11日前言随着工业技术的飞速发展,产品形状越来越复杂,精度要求越来越高,产品更新换代越来越快,传统的设备已不能适应新要求。
现在我国的制造业中已广泛地应用了数控车床、数控铣床、加工中心机床、数控磨床等数控机床。
这些先进设备的加工过程都需要由程序来控制,需要由拥有高技能的人来操作。
要发挥数控机床的高精度、高效率和高柔性,就要求操作人员具有优秀的编程能力。
常用的编程方法有手工编程和计算机编程。
计算机编程的应用已非常广泛。
与手工编程比较,在复杂曲面和型腔零件编程时效率高、质量好。
因此,许多人认为手工编程已不再重要,特别是比较难的宏程序编程也不再需要。
只须了解一些基本的编程规则就可以了。
这样的想法并不能全面。
因为,计算机编程也有许多不足:1、程序数据量大,传输费时。
2、修改或调整刀具补偿需要重新后置输出。
3、打刀或其他原因造成的断点时,很难及时复位。
手工编程是基础能力,是数控机床操作编程人员必须掌握的一种编程方法。
手工编程能力是计算机编程的基础,是刀具轨迹设计,轨迹修改,以及进行后置处理设计的依据。
实践证明,手工编程能力强的人在计算机编程中才能速度快,程序质量高。
在程序中使用变量,通过对变量进行赋值及处理使程序具有特殊功能,这种有变量的程序叫宏程序。
宏程序是数控系统厂家面向客户提供的的二次开发工具,是数控机床编程的最高级手工方式。
合理有效的利用这个工具将极大地提升机床的加工能力。
作为一名从事数控车床、数控铣床、加工中心机床操作编程二十多年的技师,在平时的工作中,常常用宏程序来解决生产中的难题,因此对宏程序的编程使用积累了一些经验。
在传授指导徒弟和与同事探讨中,总结了许多学习编制宏程序应注意的要点。
有关宏编程的基础知识在许多书籍中讲过,我们在这里主要通过实例从编制技巧、要点上和大家讨论。
一、非圆曲面类的宏程序的编程技巧1、非圆曲面可以分为两类;(1)、方程曲面,是可以用方程描述其零件轮廓的曲面的。
数控机床宏程序编程实例相关知识:用户宏程序是以变量的组合,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。
用户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。
宏程序分为A、B两类。
在一些较老的数控系统中采用A类宏程序,而现在常用的一些较为先进的数控系统中则采用B类程序。
本书主要介绍B类宏程序。
(一)变量在常规程序中,总是将一个具体的数值赋给一个地址,为了使程序更具有通用性,更加灵活,在宏程序中设置了变量。
1、变量的表示变量由变量符号#和后面的变量号组成:#i(i=1,2,3,…)。
例如#100,#110,#5等。
变量序号可用表达式,但表达式必须放在[ ]中。
例:#5,#109,#[100+#5 ]。
2、变量的引用将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替,即引入了变量。
例:G01 X#100 Z#101 F#102,当#100=25、#101=-30、#102=0.1时,上式即表示为G01 X25 Z-30 F0.1。
①用表达式指定变量,表达式要放在方括号里:G01 X[#1+#2] F#3。
②引用一个未定义变量时,在遇到地址字之前,该变量被忽略。
③要改变被引用变量的符号,在#前加负号G01 X-#1。
3、变量的类型变量分为局部变量、公共变量和系统变量三种。
①局部变量(#1~#33)局部变量是一个在宏程序中局部使用的变量,可以服务于不同的宏程序,在不同的宏程序中局部变量可以赋不同的值,相互之间不影响。
②公共变量(#100~#199,#500~#999)公共变量也叫通用变量,可在各级宏程序中被共同使用,即这一变量在不同程序级中调用时含义相同。
因此,一个宏程序中经计算得到的一个通用变量的数值,可以被另一个宏程序调用。
③系统变量(#1000~)系统变量用来读取和写入各种数控数据项,如当前位置和刀具偏置值,它的值决定于系统的状态。
数控宏程序编程100例I. "English Response:"As a CNC programmer, I have encountered various scenarios where macro programming is essential tostreamline the process and increase efficiency. Let meshare with you 100 examples of CNC macro programming that I have personally used in my career.1. Example 1: Using a macro to automatically set tool offsets for different tools in a tool changer.2. Example 2: Creating a macro to perform a series of complex operations in a single command, saving time and reducing the chance of errors.3. Example 3: Implementing a macro to adjust feed rates based on material hardness, ensuring optimal cutting speeds.4. Example 4: Developing a macro to handle tool wearcompensation, extending tool life and maintaining consistent part quality.5. Example 5: Utilizing a macro to generate custom G-code for specific part geometries, eliminating the need for manual programming.These are just a few examples of how CNC macro programming can revolutionize the way we approach machining tasks. By harnessing the power of macros, we can automate repetitive processes, improve accuracy, and ultimately boost productivity.II. "中文回答:"作为一名数控编程师,我在工作中遇到过许多情况,其中宏程序编程是必不可少的,可以简化流程,提高效率。
数控铣宏程序编程100例数控铣宏程序编程是数控铣床操作中的重要环节,它可以大大提高生产效率和产品质量。
下面将介绍100个常见的数控铣宏程序编程实例。
1. G90 G54 G0 X0 Y0:将坐标系设置为绝对坐标系,将刀具移动到原点位置。
2. G91 G0 X10 Y10:将坐标系设置为相对坐标系,将刀具移动到当前位置的X轴正方向10mm,Y轴正方向10mm的位置。
3. G92 X0 Y0:将当前位置设置为坐标系原点。
4. G94:将进给速度设置为每分钟进给。
5. G95:将进给速度设置为每转进给。
6. G96 S1000:将主轴转速设置为1000转/分钟。
7. G97:将主轴转速设置为每分钟转速。
8. G98:将主轴转速设置为每转转速。
9. G99:将主轴转速设置为每进给转速。
10. G40:取消刀具半径补偿。
11. G41 D1:启用刀具半径补偿,刀具半径为1mm。
12. G42 D2:启用刀具半径补偿,刀具半径为2mm。
13. G43 H1:启用刀具长度补偿,刀具长度为1mm。
14. G44 H2:启用刀具长度补偿,刀具长度为2mm。
15. G45 H3:启用刀具长度补偿,刀具长度为3mm。
16. G46 H4:启用刀具长度补偿,刀具长度为4mm。
17. G47 H5:启用刀具长度补偿,刀具长度为5mm。
18. G48:取消刀具长度补偿。
19. G49:取消刀具半径和长度补偿。
20. G50 S2000:将主轴转速设置为2000转/分钟。
21. G51:取消坐标系旋转。
22. G52 X10 Y10:将坐标系旋转10度。
23. G53:取消工件坐标系。
24. G54:将工件坐标系设置为1号坐标系。
25. G55:将工件坐标系设置为2号坐标系。
26. G56:将工件坐标系设置为3号坐标系。
27. G57:将工件坐标系设置为4号坐标系。
28. G58:将工件坐标系设置为5号坐标系。
29. G59:将工件坐标系设置为6号坐标系。
由浅入深宏程序10-车床旋转正弦函数宏程序正弦函数曲线旋转宏程序坐标点旋转1s = x cos(b) – y sin(b)t = x sin(b) + y cos(b)根据下图,原来的点(#1,#2),旋转后的点(#4,#5),则公式:#4=#1*COS[b]- #2*SIN[b]#5=#1*SIN[b]+ #2*COS[b]公式中角度b,逆时针为正,顺时针为负。
下图中正弦曲线如果以其左边的端点为参考原点,则此条正弦曲线顺时针旋转了16度,即b=-16正弦函数旋转图纸1此正弦曲线周期为24,对应直角坐标系的360对应关系【0,360】 y=sin(x)【0,24】 y=sin(360*x/24)可理解为:360/24是单位数值对应的角度360*x/24是当变量在【0,24】范围取值为x时对应的角度sin(360*x/24)是当角度为360*x/24时的正弦函数值旋转正弦函数曲线粗精加工程序如下:T0101M3S800G0X52Z5#6=26 工件毛坯假设为50mm,#6为每层切削时向+X的偏移量。
N5 G0X[#6+]0F#1=48N10 #2=sin【360*#1/24】#4=#1*COS[-16]- #2*SIN[-16] 旋转30度之后对应的坐标值#5=#1*SIN[-16]+ #2*COS[-16]#7=#4-【】坐标平移后的坐标。
#8=45+2*#5+#6G1X[#8]Z[#7] 沿小段直线插补加工#1=# 递减,此值越小,工件表面越光滑。
IF [#1 GE 0] GOTO 10 条件判断是否到达终点。
Z-50G1X52 直线插补切到工件外圆之外G0Z5#6=#6-2IF [#6 GE 0] GOTO 5G0X150Z150M5M30镂空立方体宏程序范例镂空立方体图纸及宏程序范例此零件六个面加工内容相同,在加工时,调面装夹时要注意考虑夹紧力。
对于每个面的加工,可以用一个宏程序进行编制。
宏程序编程时,即有深度方向的变化,也有半径的变化,是一种典型的宏程序。
可以先用自己的思路编制一下,图后附有参考程序。
图片1图片2G64G40G90G54G0X0Y0Z100G0Z5#1= (分四层切削,共11mm深)#2=25 (第一层,最大一个沉孔直径为25mm,其次为20、15、10)N10 G1Z[#1]F30G1G41X[#2]D01F200G3 I[-#2]R[#2]G1G40X0#1=##2=#2-5IF [#1 GE -11] GOTO 10G0Z100M5M30点评:程序中有两个变量,但只用一个循环就可以了。
因为两个方向的变化都分别是等值递减的,所以把其中一个直接放到另一个循环里做好递减就可以了。
车削“斜椭圆”的宏程序本文分析了斜椭圆的数控车床加工问题,通过旋转转换方程确定了斜椭圆的参数方程,编制出(包含宏程序的)实际加工程序。
随着数控技术不断进步,数控车床加工中各种复杂型面也日渐增多,如椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线和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,在绝大数情况下数控车床主要还是依靠手工编程。
目前在数控车床上加工正椭圆已不是难事,一些学者进行过这方面的研究并发表了相关论文。
但对斜椭圆零件的加工方面研究较少,主要原因为: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,更没有类似数控铣床用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,实际加工时参数调整也非常困难,直接影响加工能否顺利进行,以及加工精度能否保证。
对于如图1所示的斜椭圆零件,笔者在配置华中世纪星车床数控系统(HNC-21/22T)的数控车床上加工成形,加工出的零件如图2所示。
1.相关数学计算已知:椭圆方程:a2b2(见图1),椭圆上任一点A 点坐标(Z,X):(acosα ,bsinα ),则:。
若椭圆绕圆心旋转θ (见图3),则根据旋转公式,求出A 点在工件坐标系(Z0X 坐标系)中的坐标为:A点:Z:acosαcosθ-bsinαsinθ;X :acosα sinθ +bsinα cosθ。
注意:椭圆顺时针旋转时,公式中的θ 角取负值;逆时针旋转时,θ 角取正值。
2.程序格式(1)如图3和图4所示,编程原点为右端面与轴线的交点。
(2)程序为HNC—21T系统格式。
%1234 (程序名) M3S600T0101G42G00X Z (快速点定位)#12=起始角(α)(椭圆轮廓起始点的参数角)WHILE[#12]LE终点角 (若为凹椭圆轮廓,则应为WHILE[#12]GE负终点角)#13=a*COS[#12*PI/180]*COS[θ]- b*SIN[#12*PI/180]*SIN[θ] (椭圆上任一点 Z坐标值)#14=a*COS[#12*PI/180]*SIN[θ]+b* SIN[#12*PI/180]*COS[θ] (椭圆上任一点 X坐标值)G01 X[2*#14+U]Z[#13+W]F60 (直线插补椭圆,U、W为椭圆圆心在编程坐标系下的坐标,即椭圆平移后需要进行坐标转换,请注意平移方向,以便确定U、W 的正负)。
#12=#12+ (若为凹椭圆轮廓,则应为#12=#G40G00X100Z100M05M303.编程实例实例如图1所示。
(1)计算起始参数角根据公式:可以得到:起始参数角=º。
(2)计算终点参数角根据公式:,得到:终点参数角=97º。
(3)参考程序如下(HNC-21T数控系统)。
使用数控车床切削零件图如图1所示,毛坯材料为45钢,直径50mm,长度为65mm,椭圆的长半轴和短轴分别为25mm和15mm,旋转角度20º(1号刀为粗车35º尖刀,2号刀为精车35º尖刀,3号刀为切断刀)。
%2M3S600T0101G42G00X55Z2G71 U2 P1 Q2F120G0X100Z100M3S1500T0202G0X55Z2N1 G0G01Z0 F60#12=WHILE[#12]LE97#13=25*COS[#12*PI/180]*COS[20]-15*SIN[#12*PI/180]*SIN[20]#14=25*COS[#12*PI/180]*SIN[20]+15*SIN[#12*PI/180]*COS[20] G01 X[2*#14]Z[#13-20]F60#12=#12+ENDWG1X48C1Z-44X44Z-46Z-50N2X50G00X100Z100M5M0M3S700T0303G00X50Z-45G01X1F40G00X50X100Z100M304.程序中变量的确定与注意事项旋转椭圆程序变量的赋值是一个重要环节,因为宏程序是利用许多段微小的直线来逼近轮廓的,取值大,轮廓表面的逼近误差也大。
在加工中,变量的赋值可以按粗车和精车来取值。
粗加工程序变量的取值应根据预留加工余量的大小来确定,在保证加工不过切的前提下,我们可以选择较大的程序变量,但是也不能过大,变量过大会使精加工余量不均匀或形成过切;精加工时我们主要是保证工件的质量,为使工件的几何形状达到要求,需要减少拟合的误差,因此我们应该选择一个较小的程序变量。
5.结语通过实际加工生产,上述措施能很好地解决加工中程序编制,保证工件的形状几何精度,解决加工出现的各种问题,减少加工时间,提高加工效率。
利用宏程序编制数控车床斜椭圆程序编程计算题:请利用宏程序或子程序编制粗、精加工程序答案:提示:如果采用三角函数计算椭圆起点和终点,会造成一定的计算误差。
所以应该采用坐标系的平移和角度变换进行计算。
已知AB=20AOB=30 求出AOB=AB/AO AO=40 所以椭圆长轴为40短轴为30 在xoy坐标系编程计算题:请利用宏程序或子程序编制粗、精加工程序答案:提示:如果采用三角函数计算椭圆起点和终点,会造成一定的计算误差。
所以应该采用坐标系的平移和角度变换进行计算。
已知AB=20 ∠AOB=30求出∠AOB=AB/AOAO=40所以椭圆长轴为40短轴为30在xoy坐标系中求出起点与终点起点x= y=10在XOY坐标系求椭圆起点:X=xCOS30+ySIN30X=*COS30+10*SIN30X=将x=-10 y=代入公式求出椭圆终点:X=xCOS30+ySIN30X=将计算出的起点和终点值带入公式X=A*COSα求出起点和终点的角度值:起点:=40COSαCOSα=∠α=终点:=40*COSαCOSα=∠α=参考加工程序为:(西门子802D)G40G64T1D1M3S1200G0X100Z2R1=10N1G1X=R1+60 Z0R2=N2 R3=40*COS〈R2〉R4=30*SIN〈R2〉R5=R3*COS〈30〉-R4*SIN〈30〉R6=R3*SIN〈30〉-R4*COS〈30〉G1X=R1+40+2*R6 Z=R5-50R2=R2+1IF R2〈= GOTOB N2G1X=R1+ Z=-60Z-110G0X150Z2R1=R1-2IF R1〉=0 GOTOB N1G0X100Z150M5M2车床椭圆宏程序粗精加工宏程序椭圆宏程序,最经典,最需要掌握的,也是比较基本的一种车床宏程序图片1G99G40G21M03S700G0X42Z5(开始粗加工,从外分层向里切)#2=18 设置分层初始值N10 #1=30*SQRT[1-#2*#2/20*20] 计算椭圆上对应#2=18的#1值#3=2*#2 计算X轴坐标值#4=#1-30+ 计算Z轴坐标值,为给精加工留的余量G0X[#3] 刀具快速移动至切削直径G1Z[#4] 第一层走刀G1U2 利用增量坐标从切削直径向外退离工件1mm G0Z5 快速退刀至Z5,为下次进刀做准备#2=#2-2 变量递减2mm,作为下次切削直径IF #2GE0 GOTO 10 终点判断,是否到达0,等于0时也会切削,之后-2时会跳出循环,执行下一段(精加工,从工件坐标系远点开始切削椭圆,用小直线段模拟椭圆进行加工)15000F#2=0 初始值与粗加工不同N20 #1=30*SQRT[1-#2*#2/20*20]#3=2*#2#4=#1G01X[#3]Z[#4]#2=#2+ 这里决定了划分的小段直线大小,值越小加工出来的椭圆面越光滑IF #2LE20 GOTO 20G0X100Z100M5M30车床任意位置椭圆宏程序的编制不在轴线上的椭圆宏程序编制也没有什么特殊的,只是改下偏置的数值罢了。
椭圆的参数方程为:X=a*COS Y=b*SIN 可改写为: #1=30*cos[#3] #3 为参数方程对应的中角度 #2=20*sin[#3] 图中椭圆长半轴 30mm ,短半轴 20mm ,椭圆中心位置如图所示,不在轴线上,椭圆的参数方程为:X=a*COSθY=b*SINθ可改写为: #1=30*cos[#3] #3为参数方程对应的中角度#2=20*sin[#3]图中椭圆长半轴30mm,短半轴20mm,椭圆中心位置如图所示,不在轴线上,因此在计算编程所用的坐标值时,X方向要再加上40,Z方向要减去30+10=30相应程序如下:T0101M3S800G0X82Z5#6=36N5 G0X[#6+40]-10F#3=0N10 #1=30*COS[#3]#2=20*SIN[#3]#4=2*#2+#6+40 计算出的为半径值,需转化为直径值才能与直径编程对应。