浅谈宏程序在数控车床加工中的应用_数控机床加工零件视频
摘要：本文结合笔者多年使用宏程序进行数控车床加工的经验，针对加工零件形状相同而尺寸不同的情况，在程序编制过程中采用宏程序与子程序相结合的方案，从而有效地提高了程序编制的质量和效率。
关键词：FANUC 0i数控车 程序编制 宏程序 子程序 加工程序 变量 椭圆
在生产实践中，由于加工零件的形状千变万化，手工编写的普通程序已无法满足加工要求，为此数控系统提供了用户宏程序功能，用户可以自己扩展数控系统的功能。用户宏功能是多数数控系统所具备的辅助功能，合理地使用好该功能可以使加工程序得到大大简化。特别是在利用手工编写车削椭圆、抛物线等非圆二次曲线时，宏程序的优点更为突出。本文主要探讨了椭圆在FANUC 0i Mate-TD系统的数控车床进行车削加工时，利用B类宏程序和子程序编制加工程序并进行加工的基本方法。
用户宏程序与普通程序相比优势在于：（1）可以在用户宏主体中使用变量；（2）变量间可以进行运算；（3）可以用用户宏指令对变量进行赋值；（4）程序运行可以跳转。针对宏程序的优势，我们在加工同一类零件时，只需将零件的实际尺寸值赋给变量即可，而不需要对每一个零件都编写加工程序。
一、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 X50.0使用用户宏程序时，数值可以直接指定，也可以使用变量。当使用变量时，变量值可以用程序或MDI面板上的操作改变。
1．变量的表示
变量是用符号 # 后面加上变量号码所构成的，即#i（i=1，2，3，4，5，…)，如#12，#101，#1005；也可以用#[表达式]的形式来表示，如#[#12]，#4=[#104-5]。
2.变量的引用
在程序中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。当使用表达式指定变量时，要把表达式放在括号内。注意：地址符O、N、/、%等不能引用变量。
3.变量的种类
变量根据变量号可分为四种类型，见下表。
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二、运算指令
变量与变量之间、变量与常量之间可以进行各种运算。常用运算符有：＋（加）、－（减）、×（乘）、／（除）、SIN（正弦）、COS（余弦）、TAN（正切）、ATAN（余切）、SQRT（平方根）、ABS（绝对值）。例如，#20=[SIN[#2＋#4]×3.14＋#4]×ABS[#10]。
三、宏程序在数控车中的应用
下面通过例题来介绍宏程序的应用。
1.椭圆的加工
（1）椭圆标准方程：■+■=1。
（2）化为参数方程：x=■。
（3）椭圆加工子程序
O2； 子程序名
#101=a； a为长半轴
#102=b； b为短半轴
#103=c； c为z轴起始尺寸
#106=d； d为z轴终点
#107=d； d为z轴终点
#108=e； e为椭圆圆心与z轴距离
N10IF[#103LT-#106]GOTO20； 判断是否走到z轴终点d，是则跳动N20程序段
#104=SQRT[#101*#101-#103*#103]；
#105=#102*#104/#101； x轴变量
G1X[2*#105+#108]Z[#103-#107]； 椭圆插补
#103=#103-0.05； z轴步距，每次0.05
GOTO10； 跳转到N10程序段
N20G1U20.0； x轴退刀
G0Z5.0； z轴退刀
M99； 子程序结束
此为椭圆加工的子程序，对于任意椭圆只要根据形状进行赋值就可进行加工而不用重新编程，即程序具有通用性。
2.形状相同、尺寸各异的轴类零件加工
O1；
T0101； 选择外圆车刀并建立工件坐标系
S1000 M3；
#1= 局部变量1
#2= 局部变量2
#3= 局部变量3
#4= 局部变量4
#5= 局部变量5
G00 X60.0 Z5.0 M8； 刀具起点
G71 U1.5 R1.0； 外圆粗车循环
G71 P1 Q2 U0.5 W0 F0.3；
N1 G42 G01 X0 F0.1； 建立刀具右补偿
Z0；
X#3 C#1；
Z#2；
X#4；
Z#5；
N2 G40 U1.0； 取消刀具补偿
G70 P1 Q2； 精车循环
G00 X100.0 Z50.0 M9；
T0100；
M05；
M30；
以上每个程序只是简单使用变量来描述零件轮廓，进行数控加工，更换零件只需重新赋值即可，而不用重新编程，大大提高了编程效率。总之，使用宏程序可以大大精简程序、提高编程效率，而且可读性强，易于检查，大大地扩展了机床的功能。
参考文献：
[1] 韩鸿鸾主编.数控编程.中国劳动社会保障出版社[M]，2004.
[2] 李锋.数控宏程序实例教程[M].化学工业出版社，2010.
[3] 《数控加工技师手册》编委会. 数控加工技师手册.机械工业出版社，2006.
（责编 张晶晶）
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