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宏程序在数控加工中编程和应用引言随着现代制造业的发展，数控加工技术在提高加工精度、效率和自动化程度方面起着重要的作用。
在数控编程中，宏程序是一个非常重要的工具，它可以帮助程序员简化编程过程，提高代码的重用性和可维护性。
本文将介绍宏程序在数控加工中的编程原理和具体应用，帮助读者更好地理解和应用宏程序。
宏程序的概念与原理宏程序是一种具有独立功能的程序段，在数控编程中常用于实现重复性的操作或一次性调用的功能。
宏程序通过定义一系列的命令和操作，可以被程序主体多次调用，从而实现更简洁、高效的编程方式。
宏程序的原理是将一系列的指令和操作封装在一个独立的子程序中。
当需要使用这些指令时，只需要在主程序中调用相应的宏程序即可。
这样不仅可以简化编程过程，还能提高代码的重用性和可维护性。
宏程序的编程规范与语法编程规范在编写宏程序时，需要遵守一定的编程规范，以确保程序的可读性和可维护性。
1.给宏程序起一个有意义的名称，能够准确表达宏程序的功能。
2.在编写宏程序时，要尽量遵守代码缩进、命名规范等编程规范，以提高代码的可读性。
3.在宏程序的注释中，需要清晰地说明宏程序的功能、调用方法和参数意义，帮助其他程序员理解和使用宏程序。
语法宏程序的语法与常规的数控编程语言类似，一般包含以下几个部分：1.宏程序的定义：用于定义宏程序的名称和参数。
2.宏程序的功能代码：包含一系列要执行的指令和操作，实现特定的功能。
3.程序的调用：通过在主程序中调用宏程序的名称和参数，实现对宏程序的调用和执行。
宏程序在数控加工中的应用宏程序在数控加工中有着广泛的应用，可以实现一些常见的功能，如复杂轮廓的加工、孔加工、切割等。
下面将以具体的应用案例来介绍宏程序的应用。
复杂轮廓加工对于一些复杂的轮廓加工，在传统的编程方式下，需要大量的代码来描述。
而通过宏程序的方式，可以将复杂的操作和指令封装在一个宏程序中，通过主程序的调用，只需一行简洁的代码即可实现复杂轮廓的加工。
数控车床宏程序编程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+52）G00 X4 F[#1]。
有变量#13）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ENDIF2）WHILE #1 LT #4*5.有条件循环命令XXX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．宏步伐可以完成图形一样，尺寸分歧的系列零件加工；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上面的步伐在X轴作一个快速定位。
个中数据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就是一个变量宏步伐中，用“#”号背面紧跟1~4位数字透露表现一个变量，如#1，#50，#101，……。
变量有甚么用呢？变量可以用来代替步伐中的数据，如尺寸、刀补号、G指令编号……，变量的使用，给步伐的设想带来了极大的灵活性。
使用变量前，变量必须带有精确的值。
如1=25G01 X[#1]。
表示G01 X251=-10.运行过程中可以随时改变#1的值G01 X[#1]。
表示G01 X-10用变量不仅可以透露表现坐标，还可以透露表现G、M、F、D、H、M、X、Y、……等各类代码后的数字。
如：2=3G[#2] X30.表示G03 X30例1使用了变量的宏子步伐。
100050=20.先给变量赋值M98 P1001.然后调用子程序50=350.重新赋值M98 P1001.再挪用子步伐M301001G91 G01 X[#50]。
宏程序在数控编程中的应用及技巧分析
宏程序是一种可以重复使用的程序片段，在数控编程中的应用非常广泛。
宏程序通过简化编程过程、提高编程效率、减少错误的产生等方面，为数控编程带来了很大的便利。
宏程序可以简化编程过程。
在数控编程中，有许多常用的操作步骤，如圆弧插补、直线插补等，使用宏程序可以将这些操作步骤封装成一个程序片段，以后再使用时只需要调用宏程序即可，大大减少了编程的工作量。
宏程序的重复使用性也使得编程过程更加简单和高效。
宏程序可以减少错误的产生。
在编程过程中，由于繁琐的操作和复杂的程序结构，经常会出现错误。
使用宏程序可以将这些复杂的操作封装成一个宏程序，通过调用宏程序进行编程，可以减少由于疏忽和操作不当导致的错误的产生。
宏程序在数控编程中还具有一些技巧和注意事项。
宏程序的编写要尽量简洁、清晰易懂，避免使用过多的注释和无用的代码。
宏程序中的参数要灵活设置，可以根据实际需求进行调整，以便适应不同的加工要求。
宏程序还可以嵌套使用，通过调用其他宏程序来完成更复杂的编程任务。
为了保证程序的可靠性，宏程序的调试和验证非常重要，可以通过数控仿真软件进行测试，确保程序的正确性。
宏程序在数控编程中的应用及技巧分析宏程序是数控编程中的一种高级编程方式，它可以将一段重复性较高的代码片段封装为一个独立的程序，在需要时直接调用，大大提高了编程的效率和精度。
本文将分析宏程序在数控编程中的应用及技巧。
1.1 几何图形处理宏程序可以用来处理几何图形，比如通过一组变量控制一组相对位置的点，以此生成一个圆弧、直线或者任何其他几何图形。
这不仅可以提高编程效率，而且还可以保证几何图形的精度和一致性。
1.2 切削参数设置宏程序还可以用来设置切削参数，如切削速度、进给速度和主轴转速等。
通过宏程序可以将一组切削参数封装为一个程序，以此来快速、准确地设置切削参数，从而提高加工效率和质量。
1.3 工艺设置二、宏程序的编写技巧2.1 合理设置变量在编写宏程序时，应该做到合理设置变量。
一些不变的参数可以直接使用常数，而一些会改变的参数则应该定义为变量。
在使用变量时应该注意变量的类型，如整型、实数型等。
2.2 合理定义标号在编写宏程序时，应该合理定义标号，并且注意标号的唯一性。
标号可以用来标记宏程序中的不同步骤、不同操作等，以达到更好的控制程序流程的目的。
2.3 注意宏程序的范围在编写宏程序时，应该注意宏程序的范围。
如果宏程序太大，容易导致内存溢出，影响程序运行的效率。
因此，在编写宏程序时应该尽量控制宏程序的大小，避免出现不必要的麻烦。
三、总结宏程序是数控编程中一种高级编程方式，它可以提高编程效率和精度。
在编写宏程序时，应该做到合理设置变量，合理定义标号，注意宏程序的范围等。
通过不断地编写和使用宏程序，不仅可以提高编程的效率，而且还可以提高加工的精度和一致性，从而帮助企业提高生产效率和降低成本。
数控车床宏程序编程实例
首先，我们将介绍一些数控车床宏程序的基本概念。
宏程序是一种编写在机床控制器内部的程序，它可以包含一系列的指令和操作，从而完成一定的加工工艺。
宏程序可以使操作员在加工过程中减少输入指令的时间和精力，提高加工精度和效率。
接下来，我们将通过实例来介绍数控车床宏程序的编程方法。
假设我们需要在数控车床上加工一个圆柱形工件，其直径为100mm，长度为200mm。
我们可以编写一个宏程序来完成这个加工过程。
具体步骤如下：
1. 首先，我们需要定义一个宏程序，命名为“CYLINDER”。
2. 接下来，我们需要设置加工过程中所需用到的切削工具和切削速度等参数。
3. 然后，我们需要编写加工程序的主体部分，即定义加工路径。
在本例中，我们需要使用G代码来定义加工路径，例如：“G00 Z5.0；G00 X0；G00 Z0；G01 X50 F200；G01 Z-100 F100；G02 X0 Z-200 I-50；G01 X-50 F200；G01 Z0 F100；G02 X0 Z100 I50；G00 Z5.0”。
4. 最后，我们需要定义程序结束的指令，例如：“M30”。
完成上述步骤后，我们就可以将宏程序保存在机床控制器内部。
需要加工圆柱形工件时，我们只需要调用宏程序“CYLINDER”，即可自动完成加工过程。
总之，数控车床宏程序编程是一种非常实用的编程方式，能够大大提高机床操作的效率和精度。
通过本文的介绍，相信读者能够更加
深入地了解宏程序的编写方法和调用方式，为实际工作提供帮助。
数控系统宏程序会话编程设计与实现高杉;吴文江【摘要】本文按零件的工艺特性划分数控车削,铣削和线切割加工零件的类别,并设计宏程序零件库.通过对用户宏程序的划分,对适于宏程序编程的典型零件的图形、参数及工艺文件进行详细描述.采用会话编程的方式,生成数控加工零件的宏程序.这种将数控系统宏程序与会话编程相结合的方式,不仅降低了某些零件数控编程的难度,扩展了数控系统的编程功能,同时数控系统的编程能力也得到很大的提升.【期刊名称】《辽宁省交通高等专科学校学报》【年(卷),期】2010(012)005【总页数】4页(P19-22)【关键词】宏程序;会话编程;零件库;零件分类【作者】高杉;吴文江【作者单位】辽宁省交通高等专科学校,辽宁沈阳110122;中国科学院沈阳计算技术研究所,辽宁沈阳110171【正文语种】中文【中图分类】TG6591 引言目前，数控机床上的现场会话编程功能已经非常实用。
以美国Hurco公司开发的数控系统为例，最大的特点是以会话式编程为主，同时也能编辑、执行标准的NC程序。
使熟练或非熟练的操作者，都能直接通过手上的“零件图”来完成复杂的加工任务。
利用宏程序进行数控编程具有简单易读、灵活方便、易于修改等特点。
并适合曲面呈规律变化，形状类似但尺寸不同，或有一定的数学关系中等复杂程度的零件加工。
因此，将数控系统宏程序与会话编程的方式相结合，开发宏程序会话编程系统在提高我国数控系统编程功能方面具有很好的应用前景。
2 宏程序零件库的设计原则零件是实现产品结构和功能的基础，零件库是企业所有产品系列中具有相同特征的零件和部件及其定义资源的集合。
建立数控系统宏程序零件库，以数控加工工艺为基本原则，把适合宏程序编程的零件分类，以实现数控系统的宏程序会话编程。
2.1 零件标准化零件标准化是要对一组零件进行相似性分析。
然后对零件组内的相似要素进行归并处理和重构改进，即零件相似要素的统一化。
零件特征的相似性、尺寸的扩散性和参数分级的合理性是零件相似要素统一化的主要依据。
2.2 零件库的分类方法（1）按产品的结构特征分类按产品结构特征的分类方法是从产品—部件—零件的隶属关系角度划分。
使用结构特征分类方法简单方便，适于单件产品或大批量的生产。
（2）按功能用途分类按零件的功能用途分类的方法应用广泛，主要依据零件的功能、用途、任务对零件分类，建立面向对象的零件族分类层次结构。
（3）按成组技术分类按成组技术对零件资源分类，对具有相同或相似功能、结构、形状和工艺的零件信息进行标准化，建立零件库。
零件结构特征的详细描述，有利于组织相似零件成组生产，还能为CAD图库的管理、CAPP的输入提供基础信息。
3 宏程序零件库的分类宏程序零件库的设计以零件标准化的分析为原则，按照零件产品的结构特性、功能用途以及吸收成组技术的优点进行设计。
对数控加工零件按照结构特征、工艺特征和生产组织特征进行分类。
数控加工工艺是数控编程的基础。
数控加工中每一个工序中的一个工步所完成的内容可以由一个用户宏程序来实现。
把零件按照工艺特征进行逐层的分类，直到工步级，每个工步都对应一个用户宏程序。
这样完成整个数控加工零件的宏程序库设计。
3.1 宏程序零件库的总体分类宏程序零件库第一级按数控加工的设备分类，可以分为数控车削加工、数控铣削加工以及数控线切割加工。
3.2 数控车削加工零件的分类数控车削加工中第二级按适合数控车床加工的工件类型可分为外圆面类零件、孔类零件、螺纹类零件和键槽类零件。
第三级按加工零件的表面形状，外圆面类零件可分为圆柱面零件、圆锥面零件和非圆曲线类零件。
按加工零件的位置，螺纹类零件可分为内螺纹和外螺纹；键槽类零件可分为内键槽和外键槽。
第四级圆柱面零件和圆锥面零件可分为一阶梯轴、二阶梯轴、三阶梯轴等。
非圆曲线类零件可分为椭圆类零件、双曲线类零件、抛物线类零件。
内螺纹和外螺纹可分为普通螺纹、传动螺纹、密封螺纹。
第五级普通螺纹可分为公制粗牙螺纹、公制细牙螺纹、英制粗牙螺纹、英制细牙螺纹等，传动螺纹可分为V形螺纹、方形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等，密封螺纹可分为锥螺纹、管用螺纹、锥管螺纹、滚珠螺纹等。
3.3 数控铣削加工零件的分类数控铣削加工中第二级按数控铣床适合加工的工件类型可分为平面类零件、侧面铣削类零件、孔类零件、非圆锥曲线类零件、球面类零件、螺纹类零件、倒角类零件。
第三级按走刀方式，平面类零件可分为平面同向铣削、平面双向铣削。
按加工零件的表面形状，孔类零件可分为带角度直线排孔、矩形框式孔群、平行四边形框式孔群、矩形网式孔群、平行四边形网式孔群、圆弧孔群、圆周均布孔群、交错排列的网格孔群；非圆锥曲线类零件可分为椭圆类零件、双曲线类零件、抛物线类零件、阿基米德螺旋线类零件、正余弦曲线类零件、正余切曲线类零件；球面类零件可分为凸球面零件、凹球面零件；螺纹类零件可分为内螺纹零件和外螺纹零件；侧面铣削类零件可分为外轮廓类零件、内腔类零件、锥台类零件、锥槽类零件；倒角类零件加工可分为孔口倒角、圆柱倒角、等距外倒角。
第四级外轮廓类零件铣削可分为圆形零件外轮廓、矩形零件外轮廓、跑道形零件外轮廓；内腔类零件铣削可分为圆形内腔、矩形内腔、正多边形内腔、椭圆内腔；锥台类零件铣削可分为圆形锥台、正四棱锥台、正多棱锥台；锥槽类零件铣削可分为圆锥槽、四方锥槽、跑道形锥槽；孔口倒角可分为圆孔倒角、矩形孔倒角；内、外螺纹加工都可分为普通螺纹加工、管螺纹加工、梯形螺纹加工和锯齿形螺纹加工。
第五级倒角零件还可分为倒直角、倒圆角及小于90°的角。
3.4 数控线切割加工零件的分类线切割加工第二级按被加工面的直线度可以划分为无锥度加工和有锥度加工。
第三级无锥度加工和有锥度加工可以划分为内轮廓和外轮廓加工。
第四级内轮廓加工和外轮廓加工可以划分为直线、圆弧、矩形、椭圆、多边形加工。
同时进行宏程序零件库详细设计，对每类别中典型零件的图形、参数及工艺文件进行详细描述，例图1为圆柱阶梯轴类零件的图形文件，并设置了其变量参数和工艺的描述。
图1 圆柱阶梯轴类零件图形文件其中参数设定包括：参数n为轴的阶梯数，限度了零件的形状；参数D1、D2、D3…为阶梯轴每个大圆外径，L1、L2、L3…为阶梯轴每个台阶面到编程原点的距离，C为倒角长度，限定了零件的尺寸；另外，刀具起点坐标、背吃刀量、精加工余量、粗/精加工转速、粗/精加工进给量，这些工艺参数也可以设定，也可以在程序中设为固定值。
上述这些参数设定好后可以得出正确的图形显示在系统屏幕上。
上述参数中的相互约束关系为D1﹥D2﹥D3…，L1﹥L2﹥L3…，通过这些参数的约束关系表达式保证零件的参数输入正确，零件可以完成加工。
对该类零件的工艺描述为车削轴类零件选择外圆车刀进行加工，三爪卡盘装卡，按加工精度要求分为粗车—半精车—精车。
细长轴要钻中心孔，用顶尖装夹。
两端都加工时需掉头装夹。
由于各轴外圆的加工余量不同，根据实际情况分层粗车去余量，最后进行精车。
如轴上有螺纹、槽或其它表面需另采取其它编程手段加工。
4 宏程序会话编程的设计与实现宏程序会话编程的设计以简化编程方式、提高编程效率以及增加数控系统的人机交互功能为设计目标。
根据用户宏程序的特点和会话编程界面功能要求，会话编程系统由五个模块设计完成：图形模块、配置模块、校验模块、帮助模块和宏程序模块。
图形模块负责图形化设计中图形显示的部分。
配置模块负责描述所有零件的层次结构。
校验模块负责程序正确性的验证，指零件各加工参数的验证。
帮助模块为每一个图形模板要执行的操作提供详细的文字描述，并且能够在用户输入参数值的时候，对当前的参数给以说明，显示出该参数代表的含义。
宏程序模块给出零件加工程序，该程序严格地按照用户所使用数控系统的语言格式进行编写。
每个用户宏程序有五个模块文件类型：bmp、inf、txt、hlp和prg组成，对于每个用户宏程序有独立名称。
其中bmp文件为图形文件，是该用户宏程序可实现的加工简图，在图中适当的位置标注程序中变量，以帮助用户对变量的理解。
inf文件为配置文件，给出该用户宏程序每个变量的输入方式及该变量代表的含义，并将这些变量在图形界面中以表格方式显示出来。
txt文件是该用户宏程序所用变量的相互约束关系。
hlp是帮助文件，对该用户宏程序的一些说明。
prg是用户宏程序G代码文件。
5 宏程序会话编程开发实例实例开发过程中，整理编制了外螺纹类零件、深孔钻削类零件、椭圆类零件、带角度直线排孔类零件、圆周钻孔类零件、圆形零件外轮廓类零件的用户宏程序模块。
每个程序都是按规定格式编制，其中包括主要内容有：程序单元图型绘制、工艺过程说明、变量配置和校验、程序代码编制等。
外螺纹类零件用户宏程序会话编程文件如下：设此程序零件名为wlw，属于数控车削加工零件类别，螺纹类零件中外螺纹零件加工。
共有图片文件wlw.bmp、变量配置文件wlw.inf、校验文件wlw.txt、帮助文件wlw.hlp和程序文件wlw.prg五个文件。
5.1 外螺纹类零件用户宏程序图片文件见图2图2 外螺纹类零件的图片文件5.2 配置文件wlw.inf[A]type=lineedit;info=螺纹大径.[B]type=lineedit;info=螺纹长度.[C]type=lineedit;info=螺纹螺距.[I]type=lineedit;info=螺纹升速段长.[F]type=lineedit;info=螺纹减速段长.[K]type=lineedit;info=螺纹背吃刀量.[D]type=lineedit;info=螺纹精加工背吃刀量.5.3 校验文件wlw.txt[A][B][C][I][F][K][D]D﹤A/2.5.4 帮助文件wlw.hlp螺纹加工时先粗、精车螺纹大径，保证车好螺纹后牙顶处有一定的宽度，在车削退刀槽，最好分层粗、精车螺纹，根据精加工余量确定每次背吃刀量（直径值）分别为（n-1）D、（n-2）、D…、3D、2D、D，车削次数等于螺纹背吃刀量除以螺纹精加工余量D后求整。
其中，#1＝A ；A-螺纹大径#2＝B ；B-螺纹长度#3＝C ；C-螺纹螺距#4＝I ；I-螺纹升速段长#5＝F ；F-螺纹减速段长#6＝K ；K-螺纹背吃刀量#7＝D ；D-螺纹精加工背吃刀量5.5 程序文件wlw.prg坐标计算N40 G00 X [#1+5]Z#4；到螺纹起点，升速段#4N50 G00X[#32]；背吃刀量#32N60 G32 W－ [#2+#5]F#3；切削螺纹到螺纹切削终点，降速段#5N70 G00 X [#1+5]； X轴方向快退N80 END1；返回循环体N90 G00 X [2×#1]；退离工件N110M 99；返回主程序6 结束语本文对适于数控加工的典型零件进行分类，按零件的工艺特性划分数控车削、铣削和线切割加工，建立宏程序零件库，以会话编程的方式生成零件的宏程序。
