宋義林

摘要：在數(shù)控車(chē)床應(yīng)用加工中，我們會(huì)遇到各種各樣的曲線加工特征，而在現(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，通常采用直線和圓弧插補(bǔ)，橢圓、拋物線等曲線插補(bǔ)沒(méi)有直接指令應(yīng)用。為了解決這種曲線加工問(wèn)題，如果使用宏程序就非常簡(jiǎn)單了。我院大量使用濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的廣州數(shù)控系統(tǒng)（GSK980TD系統(tǒng)），本文介紹了在該系統(tǒng)機(jī)床中如何用宏程序進(jìn)行橢圓零件程序編制加工。

關(guān)鍵詞：橢圓 宏程序 數(shù)控

宏程序與子程序其實(shí)是很相似的，將一組能夠?qū)崿F(xiàn)某種功能的指令，作為子程序的形式存儲(chǔ)在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，利用宏程序進(jìn)行調(diào)用指令執(zhí)行該功能。宏程序與一般程序主要區(qū)別，在一般程序中程序字為常量，一段程序僅能描述一個(gè)幾何形狀，缺乏靈活性。在應(yīng)用宏程序進(jìn)行編程時(shí)，采用變量的方式進(jìn)行編程，利用宏程序指令對(duì)程序中的變量進(jìn)行賦值、進(jìn)行運(yùn)算處理。由此可見(jiàn)使用宏程序編程，比較靈活，只要是一些有規(guī)律的曲線都可以用宏程序進(jìn)行編程加工。

1 常用的宏程序概述

常用的宏程序主要分為A、B兩類(lèi)。目前廣數(shù)系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床，主要使用A類(lèi)宏程序。本文主要以本院廣數(shù)系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床為例，對(duì)橢圓類(lèi)零件的宏程序應(yīng)用進(jìn)行介紹編程加工。

在宏程序中為了使程序更加具有通用性、靈活性在宏程序中設(shè)置了變量，變量用符號(hào)#表示，#后面跟上變量序號(hào)如I（I=1，2，100，200......）。在宏程序中，變量分為三類(lèi)，局部變量，公共變量，系統(tǒng)變量。

局部變量是指在宏程序局部位置使用的變量，該變量只在當(dāng)前局部位置有用，在其他位置出現(xiàn)同樣的變量時(shí)，應(yīng)該是指不一樣的值，比如在A宏程序調(diào)用B程序時(shí)，兩個(gè)程序中都有#1，此時(shí)A中的#1和B中的#1不是同一個(gè)變量。

公共變量是貫穿整個(gè)程序的過(guò)程比如在A宏程序調(diào)用B程序時(shí)，兩個(gè)程序中都有#100，此時(shí)A中的#100和B中的#100是同一個(gè)變量。

系統(tǒng)變量是指有固定的用途的變量，他的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)，系統(tǒng)變量包括刀具偏置，接口輸入與輸出信號(hào)變量及位置信號(hào)變量等

例： X#100 當(dāng)#100=40時(shí)，表示X=40，與指令X=40是一樣的

Z-#101 當(dāng)#101=50時(shí)，表示Z=-50與指令Z=-50是一樣的

2 宏程序格式與調(diào)用

①宏程序格式和子程序格式相似，都是由程序號(hào)O及4位數(shù)字組成，都是以M99指令作為程序結(jié)束。

②宏程序調(diào)用有兩種形式：一種與子程序調(diào)用相同，利用M98進(jìn)行程序的調(diào)用；第二種是利用指令G65進(jìn)行程序的調(diào)用，如下所示：

G65 P0031 L5 X80.0 Z-20.0；

G65：宏程序調(diào)用指令，該指令應(yīng)該寫(xiě)在每一行句首。

P0031：表示調(diào)用的宏程序號(hào)為O0031。

L5：表示宏程序調(diào)用5次。

X80.0 Z-20.0：引數(shù)表示為有小數(shù)點(diǎn)的正負(fù)數(shù)。

③運(yùn)算、轉(zhuǎn)移指令

常用的指令格式為：

G65 Hm P#i Q#j R#k

M——運(yùn)算命令或轉(zhuǎn)移命令功能

#i——存入運(yùn)算結(jié)果的變量名

#j——進(jìn)行運(yùn)算的變量名1，可以是常數(shù)

#k——進(jìn)行運(yùn)算的變量名2，可以是常數(shù)

該指令表示的意義為：#i=#j+#k；+是指運(yùn)算符號(hào)，由Hm指定。

在宏程序中變量值是不含小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，它以系統(tǒng)的最小輸入單位為其值的單位。如當(dāng)#200=20時(shí)，X200代表0.02mm。使用宏程序運(yùn)算指令時(shí)，如果變量以角度形式進(jìn)行指定，單位是0.001°。在運(yùn)算過(guò)程中有的Q、R在程序中沒(méi)有指定時(shí)，系統(tǒng)將其值自動(dòng)作為“0”進(jìn)行運(yùn)算，并且在運(yùn)算、轉(zhuǎn)移等指令中的H、P、Q、R都要寫(xiě)在G65指令之后。所以，在程序編制時(shí)G65前的地址符只能有O、N。

3 宏程序編制

用宏程序進(jìn)行非圓曲線加工時(shí)，將曲線細(xì)分成許多直線段用直線進(jìn)行擬合，其實(shí)實(shí)際加工完成的曲線是由許多直線段線段構(gòu)成的。如圖所示，橢圓方程為Z=-X2/16，以Z為自變量，每次增量為-0.1mm。X為應(yīng)變量（注意公式中的X為半徑量），直徑量x=2■=■。

■

運(yùn)用宏程序大多用于精加工，所以加工余量不宜太大，在精加工之前要去除大量余量的余量，粗加工可用圓弧擬合的方法進(jìn)行橢圓加工，加工程序不做過(guò)多解釋。

編寫(xiě)該精加工宏程序，采用如下變量進(jìn)行運(yùn)算。

#101：曲線上各點(diǎn)的Z坐標(biāo)；

#102： 曲線上各點(diǎn)的X坐標(biāo)；

曲線加工程序如下：

O0002； （主程序）

G98；

T0202； （轉(zhuǎn)菱形刀）

M03 S1500；

G00 X-1.0 Z3.0； （宏程序起始點(diǎn)）

M98 P103； （調(diào)用精加工宏程序）

G01 X40.0；

G00 X150.0 Z150.0；

M30；

O0103； （精加工程序）

G65 H01 P#101 Q0； （Z坐標(biāo)賦初值）

G65 H01 P#102 Q0； （X坐標(biāo)賦初值）

N100 G01 X#102 Z#101 F100；

G65 H03 P#101 Q#101 R100；（Z坐標(biāo)每次減0.1mm）

G65 H04 P#100 Q#101 R-64000；（注意R值為64000，而不能用64）

G65 H21 P#102 Q#100； （X坐標(biāo)值）

G65 H86 P100 Q#102 R32000；（如果X坐標(biāo)小于32mm，則返回N100）

M99；

編寫(xiě)A類(lèi)宏程序時(shí)，當(dāng)進(jìn)行乘、除運(yùn)算時(shí)，應(yīng)注意算式中各因子的數(shù)值單位。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)橢圓輪廓的加工，發(fā)現(xiàn)A類(lèi)宏程序指令的使用比其他指令相對(duì)難，但也沒(méi)有想象中復(fù)雜，任何事物都有其自身規(guī)律，只要掌握其規(guī)律，問(wèn)題就迎刃而解了。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈建峰數(shù)控車(chē)工（高級(jí)）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.9.

[2]GSK98TD數(shù)控系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū).

[3]馬漢偉，張紹杰.用宏程序在數(shù)控車(chē)床上加工大螺距梯形螺紋[J].科教文匯（下旬刊），2010（03）.