數控車編程教學中宏程序嵌套的應用

高穎穎　凌志浩

【摘 要】本文主要論述了在橢圓加工中宏程序嵌套的原理及教法，使用這種教學方法，使學生能更容易明白宏程序嵌套的原理及使用方法。

【關鍵詞】橢圓；宏程序嵌套

中圖分類號： TG51 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）06-0182-002

【Abstract】This article mainly discusses the principle and teaching method of macro program nesting in ellipse processing. Using this teaching method， students can more easily understand the principle of macro program nesting and use methods.

【Key words】Ellipse；Macro program nesting

宏程序在數控車床加工中占據非常重要的位置，它可以解決很多復雜型面的加工。宏程序的邏輯推理方面對應用者要求較高，在技工院校中普遍認為宏程序編程的教學難度很大，尤其是有些曲線的加工必須用到宏程序嵌套，使得學生更加難以學懂。

1 宏程序嵌套的特點

宏程序是程序編制的高級形式，程序編制的質量與編程人員的素質息息相關，宏程序里應用了大量的編程技巧，例如數學模型的建立、數學關系的表達、刀具的選擇、走刀方式的取舍等，這些使得宏程序的精度很高[1]，程序也很精煉，關鍵是培養了學生編程時邏輯思維的能力。宏程序嵌套的特點就是宏程序里面套宏程序，在FANUC 0i數控系統中，允許WHILE …DO語句有三重嵌套。

2 宏程序嵌套的應用

宏程序嵌套是宏程序應用的高級形式，其編程更加靈活、應用更加廣泛，我們以橢圓的加工為例來講解其方法，以圖1為例，說明宏程序嵌套的教法。

圖1為橢圓的局部，由于橢圓的曲線已經過了短軸中心線即橢圓最大直徑，也就是此橢圓在X方向不具備單調性，沒法用G90或G71固定循環粗車，需要另辟蹊徑。我們設想的是用該橢圓曲線的形狀為走刀路徑，采用分層加工的方法解決它的加工。分層圖如圖2所示：圖中外面幾道虛線為粗車刀路，最里面一道虛線是精車刀路。

我們在教學中講解這個橢圓加工時是從后向前推，這樣比較容易讓學

生理解。教學生先編出精加工的程序，它也就是橢圓曲線的刀具路徑，因為無論粗精加工，都要用到這個程序。它是單層宏程序，程序為表1：

有了橢圓的精加工程序（也是刀具路徑），我們假設每一次切削深度為1mm，毛坯直徑為50mm，橢圓兩端最小直徑為38.418mm，由精加工往外面推理，倒數第二刀車削的程序為表2：

以此類推，加工中第一刀的程序為表3：

由以上程序我們可以去找到一個規律，除了WHILE語句后面G01中括號里面有一部分不一樣，其余的部分都是一模一樣，中括號里面不一樣的部分我們發現也有一個規律，就是由第一刀開始每次變小1，那么我們就可以設置一個#1，這個變量代表毛坯到最后精加工時的總的單邊粗加工切削余量，那么我們可以把程序簡化為表4：

我們可以看出，程序中有二重宏程序，其中第一層宏程序負責分層加工，第二層宏程序負責走橢圓軌跡。這就是宏程序嵌套的使用方法之一，如果我們用上述方法去講解，會比較容易讓學生理解為什么這樣去編程序，每個變量到底代表的是什么，更容易對宏程序嵌套有深入的認識，讓他們記憶深刻。

3 教學的順序安排

宏程序嵌套的用法非常靈活，這個例子還是比較簡單的，在數控銑床編程中橢圓球的加工甚至用到了三重嵌套宏程序。我們在教學中，首先要把宏程序的基本原理和用法教好，讓學生能夠熟練的編寫B類宏程序，然后再引入宏程序嵌套的用法，循序漸進，才能達到事半功倍的效果。

【參考文獻】

[1]陳海舟.數控銑削加工宏程序及應用實例（第二版）[M].北京：機械工業出版社.