宏程序在加工中心生產中的應用

摘 要：二十世紀70年代以來，加工中心得到迅速發展。如何使加工中心這種高效自動化機床更好地發揮效益，其關鍵之一，就是開發和提高數控系統的使用性能。宏指令編程是指像高級語言一樣，可以使用變量進行算數運算、邏輯運算和函數混合預算以及程序編寫形式。在宏程序形式中，一般不具備自動編程輔助手段，數控系統的指令功能有限，但卻提供宏程序功能時熟練應用宏程序指令進行編程，可以顯著的增強機床的加工能力，同時可精簡序量，以達到提高生產效率的目的。

一.宏程序的含義及特點

1.宏程序的含義

用戶宏功能是提高數控機床性能的一種特殊功能。工作中，我們經常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存人存儲器，用一個總指令來代表它們，使用時只需給出這個總指令就能執行其功能所存人的這一系列指令稱作用戶宏程序本體，簡稱宏程序。這個總指令稱作用戶宏程序調用指令。在編程時，編程員只要記住宏指令而不必記住宏程序。。

2.宏程序的特點

宏程序本體既可以由機床生產廠提供，也可以由機床用戶自己編制。使用時，先將用戶宏主體像子程序一樣存人到內存里，然后用子程序調用指令調用。

程序與普通程序的區別在于：在用戶宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執行，不能跳轉，因此功能是固定的，不能變化。用戶宏功能是用戶提高數控機床性能的一種特殊功能，在相類似工件的加工中巧用宏程序將起到事半功倍的效果。

因此用戶宏功能最大的特點是，可以對變量進行運算，使程序使用更加靈活、方便。

二.宏程序的種類

由于數控機床的操作系統分為FANUC系、SIEMENS系統、華中數控系統等等，所以在計算參數與宏變量上也不盡相同，在這里我們以常見的FANUC數控系統為例，來分析一下宏程序在實際生產的應用。

FANUC系統提供兩種用戶宏程序，即用戶宏程序功能A和用戶宏程序功能B。用戶宏程序功能A能說是FANUC系統的標準配置功能，但絕大數FANUC系統也都支持用戶宏程序功能B。

因為用戶宏程序功能A的宏程序需要使用“G65Hm”格式指令來表達各種數學運算和邏輯關系，極不直觀，且可讀性非常差，很少運用 ，而用戶宏程序功能B則是以直接的公式和語言輸入的和C語言很相似在0i系統中應用比較廣。

三.宏程序變量的介紹

1.變量及變量的引用

①變量的表示

變量可以用“#”號和跟隨以后的變量序號來表示：#i——（變量號i=0，1，2，3，4…… 例：#9、#109、#908

#[表達式]——表達式必須用括號括起來 例：#[#1+#2-12.]

②.變量的引用

將跟隨在一個地址后的數值用一個變量來代替，即引入了變量。

例：對于F#106——當#106=20時，F20被指令。

對于 Z-#80——當#80=100.時，X-100.被指令。

對于 G#140——當#140=6時，G06被指令。

2. 變量的類型和功能

①局部變量：#1～#33是在宏程序中局部使用的變量，它用于自變量轉移。

②公用變量：用戶可以自由使用，它對于由主程序調用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的。#100～#149在關掉電源后，變量值全部被清除，而#500～#509在關掉電源后，變量值則可以保存。

③系統變量：由 # 后跟4位數字來定義，它能獲取包含在機床處理器或NC內存中的只讀或讀/寫信息，包括與機床處理器有關的交換參數、機床狀態獲取參數、加工參數等系統信息。

四.宏程序的存儲與限制

1.存儲

宏程序與子程序相似，可與子程序同樣的方法進行存儲和編程，存儲容量由子程序和宏程序的總容量確定。

2.限制

①MDI運行。不可指定宏程序，但可調用宏程序。但是在自動運行期間，宏程序調用不能切換到MDI方式。

②用戶宏程序不能檢索順序號

③單程序段即使宏程序正在執行，在單程序段方式，程序段也能停止。包含宏程序調用指令的程序段中即使單程序方式時也不能停止。當設定參數SBM（參數NO.60000的#5位）為1時，包含算術運算指令和控制指令的程序段也可以停止。單程序段運行用于調試用戶宏程序。值得一題的是，在刀具補償C方式中，當宏程序中出現單程序段停止時，該語句被認為不包含移動的程序段，在某些情況下，不能執行正確的補償（該程序段被當作移動距離為0的移動）

④任選程序段跳過

⑤在EDIT方式中運行。設定參數NE8（參數NO.3202的#0位）和NEP（參數NO.3032的#4位）為1?？蓪Τ绦蛱?000～89999和9000～9999的用戶宏程序和子程序進行保護。當存儲器全清事（電源接通時，同時按下RESET和DELETE鍵），存儲器的全部內容被清除。

⑥復位后，所有局部變量和從#100～#149的公共變量被清除為空值。設定參數CLV（NO.6001的#7位）和CCV（NO.6001的#6位）為1時，他們可以不被清除（這取決與機床制造廠）。復位不清楚系統變量#1000～#1133。復位可清除任何宏程序和子程序的調用狀態及DO狀態并返回到主程序。

⑦進給暫停 在宏程序語句的執行期間，進給暫停有效時，當宏程序語句執行之后機床停止。當復位或出現報警時，機床也停止。

⑧<表達式>中可以使用的常數值。 0.0000001～99999999；-99999999～-0.0000001。有效值是8位，如果超出范圍，出現P/S報警（NO.003）。

五.宏程序在鐘表夾板生產中的應用

鐘表行業是具有百年歷史的傳統行業，鐘表類零件以小巧、精致稱著。其精度也是在各類零件之首。由于最終要保證日益增多的使用功能和走時精確，表類零件精度要求高，工藝復雜，加工難度大。夾板類零件屬薄型和超薄型零件，微細加工部位多，銑削層面多，而且多為重疊和交叉部位。夾板類零件加工屬于技術密集型加工。研究、探討夾板類零件加工工藝，是擺在我們面前一項重要工作。

在生產中既要保證精度又要提高夾板類零件加工效率的方法有三個：①工序集中方法；即在一次裝夾中盡可能多的完成銑、鉆、鏜、攻絲等加工內容，其特點是：加工精度高，消除了在加工過程中多次裝夾造成的誤差，可以縮短零件加工周期，最能體現數控機床特點。

②工序分散，針對夾板類零件不同部位精度要求有區別現狀，本著精度優先原則，把加工部位分解，針對不同加工部位，設計最優夾具，選擇最佳刀具，實現高速、高效加工。

③粗精分開，由于夾板類零件各部位加工余量不等，產生加工變形不均，為了減少粗加工中變形對零件精度影響，有必要粗精加工分開。

隨著數控加工技術在我們現代社會的應用越來越廣泛，只有對宏程序有充分的了解和認識，在實際工作中才能靈活運用，提高工作效率和安全生產。

參考文獻：

[1]張安全主編 數控加工與編程中國輕工業出版社

[2]喬世民主編 機械制造基礎高等教育出版社

作者簡介：

鄭越中，1985年12月，男，天津市人，專科，助理工程師，研究方向：數控技術應用