宏程序在数控铣削加工编程中的应用

PAGEPAGE5国家职业资格全省统一鉴定加工中心操作工论文（国家职业资格二级）论文题目：宏程序在数控铣削加工编程中的应用姓名：祁硕硕身份证号考证号：055所在省市：江苏省徐州市所在单位：江苏省徐州技师学院宏程序在数控铣削加工编程中的应用祁硕硕江苏省徐州技师学院摘要：随着时代的发展,数控加工技术已经广泛应用于机械制造行业的方方面面。在使用数控设备时,手工编程是现场解决问题的主要方式，它具有操作简单、调整方便、效率高等特点。但是在加工相对复杂的零件时,简单的G代码编程满足不了实际生产需求,如利用CAD/CAM软件编程,则又比较繁琐,程序占用内存较大,且每次改动都必须重新生成程序,可读性差。此时若利用宏程序编程则可以解决这一问题,它具有程序简化、灵活等特点,所以在实际生产中掌握宏程序的编程方法已是操作者应掌握的技能。关键词：数控加工数控编程宏程序变量1引言在数控加工中，数控机床能否发挥作用，关键在于程序的编制，而巧用宏程序可以提高编程效率，达到事半功倍的效果。本文就宏程序在数控铣削加工中应用为例，归纳应用宏程序解决复杂零件廓表面的数控加工编程技巧。2宏程序介绍宏程序（Macroprogram）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。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。所谓的宏程序是指一组以子程序的形式存在并带有变量的程序。分为A.B两种，一般地，在一些较老的FANUC系统(如FANUC-OMD)中采用A类宏程序，而在较为先进的系统（如FANUC-Oi)中采用B类宏程序。2.1变量包含了所有加工信息，而且简明、直观，通过简单的存储和调用就可以看出当时的加工状态，给周期性的生产者极大的便利。4宏程序编程的意义正是因为宏程序有以上特点，因此在实际生产过程中具有重要意义。4.1减少编程时间、提高生产效率、降低生产成本在现实生产中，零件生产一般都是大批量的，在保证加工质量的情况下，要求最大的是减少加工时间来提高生产效率。4.2优化加工工艺加工工艺的优化主要就是程序的优化，是一个反复调整、尝试的过程，这就要操作者能够非常方便地调整程序中的各项加工参数，只要其中任何一项发生，再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹，过程耗时费力烦琐，宏程序在这方面就有强大的优越性，操作者不需要改变程序本身，只需对各加工参数所对应的自变量赋值做出个别调整就可以将程序调整到最佳的状态，这就体现了宏程序的一个突出的优点。4.3有规律的数学运算机械零件的形状主要是由凸台、凹槽、圆孔、平面组成，很少包含不规则的复杂曲面，构成的几何因素由点、直线、圆弧。所有这些都基于三角函数，而数学上都可以用三角函数表达式及参数方程加以表达，因此宏程序可以发挥其最大的作用。5零件数控铣削宏程序编程实例下面以FANUCoi数控系统为例，宏程序加工如图1所示椭圆凸台零件。图1图2分析加工椭圆时，以角度α为自变量,则XY平面内,椭圆上各点坐标分别是(18cosα,24sinα),坐标值随角度的变化而变化.对于椭圆的锥度加工,当刀具Z方向上每抬高δ时,长轴及短轴的半径将减小δ*TAN30°,因此高度方向上用抬高Z值作为自变量。加工时,为避免精加工余量过大,先加工出长半轴为24,短半轴为18的椭圆柱,再加工椭圆锥。其余思路与前球面的加工相同。使用以下变量进行运算，如图2所示#100刀尖到椭圆台底平面的高度变量#111刀尖在工件坐标系中的Z坐标值变量#101短半轴半径变量#102长半轴半径变量#103角度变量#104刀尖在工件坐标系中X坐标值变量#105刀尖在工件坐标系中Y坐标值变量程序如下:O0012主程序G90G94G程序初始化G91G28Z0.0;G90G54G90X40.0Y0.0G43Z20.0H01S600M033G01Z0.0F200M98P120L9去余量;Z向分层切削,每次深2mmG90G01Z20.0G01X40.0Y0M98P220调用宏程序,加工椭圆锥台G91G28Z0.0M05M30去余量子程序O120G91G01Z-2.0G90#103=360角度变量赋初值N100#104=18.0*COS[#103]X坐标值变量#105=24.0*SIN[#103]Y坐标值变量G41G01X#104Y#105D01#103=#103-1.0角度每次增量为-1·IF[#103GE0.0]GOTO100如果角度大于0·，则返回执行循环G40G01X40.0Y0M99加工椭圆锥台子程序O220#110=0刀尖到底平面高度#111=-18.0刀尖Z坐标值#101=18.0短半轴半径#102=24.0长半轴半径N200#103=360.0角度变量G01#111F100N300#104=#101*COS[#103]刀尖X坐标值#105=#102SIN*[#103]刀尖Y坐标值G41G01X#104Y#105D01#103=#103-1.0IF[#103GE0.0]GOTO300循环加工椭圆G40G01X40.0Y0#110=#110+0.1#111=#111+0.1刀尖Z坐标值#101=18.0-#110*TAN[30.0]短半轴半径变量#102=24.0-#110*TAN[30.0]长半轴半径变量IF[#111LE0.0]GOTO200循环加工椭圆锥台M99从上面椭圆宏程序可以看出，通过设定变量#103的数值大小，可满足椭圆加工精度要求，完整的加工出零件。如果此零件若采用自动化编程的话则要用到计算机和CAD/CAM软件，先要画图，再制定加工参数，最后生成加工轨迹和后置处理生成G代码，整个过程相对烦琐。由此可见，虽然自动化编程逐渐取代了手工编程，但宏程序简洁、方便的特点使之依然具有重要价值，我个人认为，宏程序的应用是手工编程中最大的亮点。5注释宏程序是数控加工必不可少的编程方法，只要我们掌握了宏程序的编程原理，就能解决实际加工中各种形状规则零件的加工。尽管使用各种CAD/CAM软件来编制数控加工程序已成为主流，但是在手工编制中利用宏变量编程仍然是解决各种“疑难杂症”的主要方法。当加工有规律形状和和尺寸不同的零件时，只需要赶边宏变量的数值，而不要对每个工件都编制一个加工程序，所以利用宏程序编程加工零件容易理解和修改，编制