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数控铣、加工中心椭圆轮廓宏程序编程
作者：杨志丰
来源：《中国新技术新产品》2013年第19期
摘 要：零件中遇到公式曲线时，由于数控机床不能自动进行插补运动，这时可以采用计算机软件生成程序，但其生成的程序有弊端，不利于调整。本文介绍利用FANUC机床自带的宏程序编程方法，利用手工编程来解决公式曲线零编程问题。
关键词：数控；椭圆；宏程序
中图分类号：G646 文献标识码：A
1 宏程序概念
宏程序就是将一群命令所构成的功能，像子程序一样登录在内存中，再把这些功能用一个命令作为代表，执行时只需写出这个代表命令就可以执行其功能。在这里，所登录的一群命令叫作用户宏主体（或用户宏程序），简称用户宏（CustomMacro）指令，这个代表命令称为用户宏命令，也称为宏调用命令。使用时，操作者只需会使用用户宏命令即可，而不必去理会用户宏主体。
用户宏即可以在用户宏主体中使用变量；可以进行变量之间的运算；可以用用户宏对变量进行赋值。
2 数控铣床、加工中心的椭圆轮廓程序编制（见图1）
编制如图1所示椭圆凸台加工程序，深度8mm。
3 采用极坐标编程方式
椭圆的方程有一般方程和极坐标方程，这里用到椭圆的极坐标方程 X=aCOSα；Y=bSINα。该零件从图纸上得到的a=30，b=20。将椭圆的极角设为#1，X设为#2，Y设为#3。根据FANUC的宏程序语言，椭圆的极坐标方程转化为#2=30*COS[#1]， #3=20*SIN[#1]。分析极角的变化范围，极角从0°变化到180°。将#1的初始值设为0，而终止的条件为≤180。
#1=#1+0.5； 这里0.5是调整椭圆的形状精度的语句，该数值在粗加工时应该取较大值，以利于数控系统进行计算。精加工时该数值应取较小数值，以满足零件图纸为宜，例如0.1。如精加工取的数值过小，则不利于数控系统的计算，在加工过程中已出现刀具移动迟滞，反而影响表面。
通过一个简单的数控铣加工零件及其数控铣加工程序的介绍，进一步了解数控铣程序的结构、特点和常用代码的含义。下图为某外形轮廓的零件图，轮廓深度为5mm，数控编程采用刀心编程，图中所示坐标点为刀具中心的刀位点坐标值。
图 数控铣编程实例
（1）数控铣加工程序（见下表）
表 数控铣加工程序
程 序 内 容 程 序 说 明
程序开始部分 O6666; 程序号为O6666
N1; 程序N1
G54G90G17G21G94G49G40; 建立工件坐标系、绝对编程、XY平面、公制编程、进给方式定义为mm/m、取消刀具长度补偿
G0X300.0Y300.0 Z300.0; 主轴移动到X300.0Y300.0 Z300.0的安全位置
M06 T09; 调9号端铣刀
M03S3600F680; 主轴正转，转速为3600RPM，进给速度为680mm/m
程序内容 G0 X260.0Y180.0Z30.0; 刀具快速移动到起刀点(X260.0,Y180.0,Z30.0)
X20.0; 刀具沿X方向快速移动到(X20.0, Y180.0,Z30.0)
Y40.0; 刀具沿Y方向快速移动到(X20.0,Y40.0,Z30.0)
G1Z-5.0; 下刀到(X20.0 ,Y40.0,Z-5.0)的位置
X40.0; 刀具沿X方向直线插补铣削至刀位点(X40.0,Y40.0,Z-5.0)
Y100.0; 刀具沿Y方向直线插补铣削至刀位点(X40.0,Y100.0,Z-5.0)
续表：
程 序 内 容 程 序 说 明
程序内容 G03 X60.0Y120.0R20.0; 刀具逆时针圆弧插补铣削至刀位点(X60.0,Y120.0,Z-5.0)，半径为20.0
G02 X100.0R20.0; 刀具顺时针圆弧插补铣削至刀位点(X100.0,Y120.0,Z-5.0)，半径为20.0
G03X110.0Y110.0R10.0; 刀具逆时针圆弧插补铣削至刀位点(X110.0,Y110.0,Z-5.0)，半径为10.0
UG 数控加工讲义(四
固定轴曲面铣削加工操作流程与实例
一、操作流程
1、 创建程序、刀具、几何体以及加工方法。
2、 创建操作,选择操作子类型。选择程序、刀具、几何体以及加工方法父节点。
3、 在创建操作对话框中指定驱动方式、设定驱动参数、刀轴矢量及投影矢量。
4、 设置切削参数、非切削参数和进给率等。
5、 生成刀轨。
6、 通过切削仿真进行刀轨校验、过切及干涉检查。
7、 输出 CLSF 文件,进行后处理,生成 NC 程序。
二.使用固定轴曲面轮廓铣实例操作
本例对零件上半部分进行加工。
步骤:
1、 打开文件:fix_contour.prt, 进入加工环境。 在加工环境中, CAM 进程配置
“ cam_general” , CAM 配置选择“ mill_contour” ,单击“ 初始化 ” 按钮 。
2、 创建加工刀具,刀具类型选择“ mill_multi-axis” ,子类型选择 第一个
“ mill ” 。刀具 直径
3mm ,刀具 长度 50mm 。
3、 创建加工几何体,选择零件几何体,设定 毛坯 几何体 偏 置零件 表面
0.5mm 。
4、 选择创建 好的 刀具, 右键 后选择 插 入操作,选择“ mill_contour” ,子类型选择 第一 行 最 后 一个 类型“ ZLEVEL_PROFILE_STEEP” 。创建等 高轮廓铣
加工零件 底座侧壁 。 选择 底 部 侧壁 作 为 切削 面 , 生成刀轨, 仿
真检查。 通过等 高轮廓铣 操作, 消除 零件过 多的侧面余 量, 为
创建 固 定轴 曲面轮廓铣提供合适的 工件 结构 。
5、 创建 固 定轴 曲面轮廓铣 。
在创建操作中选择 “ mill_contour” , 子类型选择 第二 行 的第二个按
钮 “ FIXED_CONTOUR” 。在“ FIXED_CONTOUR”中驱动方式
中选择 “ 区域铣 削” , 当不 定 义 驱动 区域时 , 系统默认 零件 沿 Z 向
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数控铣加工操作规程
1． 主题内容与适用范围
本标准规定了数控铣加工的操作规程。
本标准适用于模具厂各数控铣的操作。
2． 技术内容
一 准备工作
1、 严格遵守数控铣床安全操作规程，只有在数控机床各部分运行正常的情况下，才能进行数控加工。
（1）开机前检查油箱，油标油量是否正常。
（2）停机八小时以上再开机时，应先低速（S=200—400转/分）运行3—5分钟，检查各液压系统压力是否正常，油路是否畅通。
2、 数控加工前操作者首先要看懂图纸、工艺卡和数控加工指导书，明白所要加工的零件；零件上NC加工的部位；各加工部位所对应的加工程序；各加工程序对应的加工类型（粗加工、半精加工、精加工、轮廓加工等）及每个加工程序所采用的刀具。
3、 按照数控加工指导书的要求并参照零件图进行工件的装卡、找正和坐标系的建立。
（1）装卡、找正技术要求见《大型机械加工基本操作步骤与方法》。
（2）坐标系建立时，坐标轴的命名和方向必须与数控加工指导书规定的一致。
4、 根据数控加工指导书、模具装配图、零件图设置坐标原点。工件的加工若不是一个班次能完成时，工件原点必须做备份，即在机床上设置两个相同原点，并在《数控铣工作日记》上记录冲模中心的代号及工件原点相对机床原点的偏置值，防止由于加工误操作或系统故障引起的原点丢失。 共 4页 第 2 页 5、 刀具Z向高度应在对刀块上（对刀点）严格对出，Z向对刀允差<0.02mm，并将 Z向对刀基准高度值记录在《数控铣工作日记》上，然后根据图纸设定Z轴的加工基准点，若因工作毛坯情况引起Z向加工基准点与图纸尺寸不符时（经设计认可），则应在模具适应位置做一Z向基面，并将基面数值记录在《数控铣工作日记》上，严禁用工件型面和工作台面作为对刀点。
6、 按照加工程序要求正确选择刀具，刀具要求外观无损坏，刃口锋利，球头铣刀的球形部分必须用相应的R样板检查。
