王瑩

（撫順職業(yè)技術學院機電工程系，遼寧 撫順 113006）

在數(shù)控加工中，使用各種CAD/CAM軟件來編制加工程序已經(jīng)成為潮流，但是手工編程畢竟還是基礎，各種“疑難雜癥”的解決，往往還要利用手工編程。且手工編程還可以使用變量編程，即宏程序的運用。其最大特點就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序段表示出來，具有極好的易讀性和易修改性，編寫出的程序非常簡潔，邏輯嚴密，通用性極強，而且機床在執(zhí)行此類程序時，較執(zhí)行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應更迅速。

1 雙曲線宏程序編制步驟

具體步驟如圖1所示。

（1）給常量賦值；

（2）將變量賦初值，也就是將變量初始化；

（3）編制加工程序，若程序較復雜，用的變量多，可設子程序使主程序簡練；

（4）修改賦值變量，重新計算變量值；

（5）語句判斷是否加工完畢，若否，則返回繼續(xù)執(zhí)行加工程序，若是，則程序結束。

圖1 雙曲線宏程序編制步驟和流程

2 雙曲線宏程序編程模板與應用

編制FUNUC數(shù)控車床加工帶有雙曲線輪廓類零件的通用程序，雙曲線實半軸為a，虛半軸為b，使用變量編制此類零件宏程序。

2.1 工藝分析

車削雙曲線輪廓的回轉零件時，一般先把工件坐標系原點偏置到雙曲線對稱中心上，然后采用直線逼近（也叫擬合）法，即在Z向（或X向）分段，以0.1～0.5 mm為一個步距，并把Z（或X）作為自變量，X（或Z）作為Z（或X）的函數(shù)。為了適應不同的雙曲線（即不同的長短軸）、不同的起始點和不同的步距，可以編制一個只用變量不用具體數(shù)據(jù)的宏程序，然后在主程序中調用該宏程序的用戶宏指令段內，為上述變量賦值。這樣，對于不同的橢圓、不同的起始點和不同的步距，不必更改程序，只要修改主程序中用戶宏指令段內的賦值數(shù)據(jù)就可以了，把它當作固定模板使用。

2.2 編程模板

（1）雙曲線為左右對稱（如圖2所示）。

圖2 左右對稱的雙曲線

雙曲線左右對稱，實軸為X'，X'O'Z'為原標準雙曲線方程坐標系，XOZ為工件加工坐標系，標準雙曲線的方程為

U為雙曲線對稱中心在X方向的偏移值，W為雙曲線對稱中心在Z方向的偏移值（在Z軸正方向為正值，負方向為負值）。變量定義見表1。

表1 變量定義表

加工程序如下：

O2000

WHILE[[#26+#23]GE#6]DO1

（判斷句，如果#26+#23的值大于等于#6中的值，則程序在WHILE和END1之間循環(huán)執(zhí)行，否則跳出循環(huán)，執(zhí)行END1之后的語句）

#24=[#26*#26]/[#1*#1]（計算中間變量）

#24=SQRT[[#24+1]*#2*#2]（計算變量）

G01 G99 X[±#24+#21]*2]Z[#26+#23]F#9

（直線插補進給，用直線逼近雙曲線輪廓，加工雙曲線上半部輪廓時#24前取正號，加工下半部輪廓時取負號）

#26=#26-0.1 （Z方向坐標值減一個步距）

END1

M99

子程序編寫結束后，在主程序中用G65調用。具體格式如下：

G65 P2000 Z__U__W__A__B__K__F__

（2）雙曲線為上下對稱（如圖3所示）。

圖3 上下對稱的雙曲線

雙曲線上下對稱，實軸為X'程序只有以下兩句改動，其余不變。

#24=[#26*#26]/[#2*#2]

#24=SQRT[[#24+1]*#1*#1]

A為X向實半軸，B為Z向虛半軸。

2.3 雙曲線編程模板應用

零件如圖4所示，加工該零件，毛坯為φ100 mm×70 mm。

圖4 零件圖

（1）零件分析與編程技巧。從圖中看出雙曲線的Z向是實半軸，X向是虛半軸，雙曲線的零點與編程零點重合。用G65標準宏程序調用的方法編程，這種方法對于數(shù)控機床的操作人員，只需要知道宏程序主體G65指令中個參數(shù)的意義，就可以用于同一類型零件的加工。當尺寸改變時，可直接套用。

（2）部分的宏程序。雙曲線部分的宏程序如下：

……

T0303；

G97 S800 M03；

G00 X40.Z20.；

G99 G42 G01 X30.Z2.F0.5；（刀尖圓弧半徑補償）

Z-32.04；

G65 P2000 Z-32.04 U0 W0 A30.B40.K-37.5 F0.2

（用宏程序指令調用O1200宏程序主體）

X66.；

G00 G40 Z100.；

M00；

……

在曲線輪廓的標準宏程序主體程序中，直線插補時，#24前取正號。

3 結束語

宏程序編程是數(shù)控加工中必不可少的編程方法，只要掌握宏程序的編程原理，編程格式及變量應用，變化的量必須用變量來設定，中間計算的值可以用變量來過渡，某些常量也可以賦值給變量后來使用，以增加程序的通用性和可讀性。這樣就可以巧妙地應用宏程序編程，使程序簡單、易懂、短小，具有比較高的實用價值。

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