宏程序編程在數控銑加工的實例探討

向建平

（貴州裝備制造職業學院，貴州 貴陽 500005）

筆者從事職業教育多年，也一直從事數控加工編程的理論和實操教學。所在單位也從中職升格為高職，在多年的實踐教學中也積累了一些經驗。對中職生而言，宏程序是他們的一個難點。畢竟他們的數學基礎還是很薄弱，學起來很費勁，近年來我也上高職班的數控編程課程。學生對手工編程很有興趣。故宏程序教學是建立在有一定編程基礎之上來授課的。它需要學者具備一定的高中函數的知識。還要一定的邏輯思維能力。當然，通過本章宏程序編程的學習，一定會鍛煉和提高學者的邏輯思維能力和編程能力。隨著各類編程軟件在教學和加工中的應用。手工宏程序編程在實際應用中越來越少。但是，在實際工作中如果遇到不具備軟件編程的條件時，加工的工件是簡單的曲面時，可用手工編程來解決問題。這就需要宏程序的相關知識。再說，宏程序是手工編程的最高層次，也體現了數控從業者的水平。

對于從事數控車、銑編程的學者而言，形狀簡單的工件，可用手工編程就可完成且效率也挺高，但是對于工件形狀帶有曲面或非線性的輪廓面。一般采用軟件編程就可解決問題。但是，有些時候不具備軟件編程條件的情況下（如：沒有規定的軟件、或傳輸接口參數設置有誤）。在這種情況下。何嘗不試一試用宏程序來解決問題呢，所以本文就對宏程序在實例中的應用來探討。以夠用為原則的知識點如下：

一、宏程序的基本知識

（一）何為宏程序

用變量的方式進行數控編程的方法叫數控宏程序編程。

舉例說明：

普通程序：G01X100.Y100.Z100.F200，X，Y，Z 地址后面是常量，如果把后面的常量改成變量#1,#2,#3。這就是所謂的宏程序。

（二）何為變量

變量的設定：宏程序中規定#+數值為變量。如#1;#2;#3 等。根據數值的不同，把變量分為局部變量(#1-#33)和全局變量(#110-#149)

變量是一個會變化的量，與之對應的是常量。常量比如：1，2,22，65等等阿拉伯數字。變量比如：#1，#2，#5 等等，#1，#2 的值到底是多少，要由賦值語句來確定。

（三）變量的傳遞

宏程序的變量傳遞不同于等式含義，

例如 #3=2 其含義的變量#3 的值為2，這里的等號含義是：把右邊的值傳遞到等號的左邊。規定：只有#號的變量才可帶入公式進行計算。

又有：#3=#3+2.其含義為每次變量#3 的值增加2，這就是變量的賦值更新。把這個每次變化后的值帶入指定的計算公式，從而實現變量計算。

（四）宏程序的計算表達

二、實例探討

例如：如圖2所示，工件的材料為鋁件，毛坯尺寸為150mm×150×72mm，手工編程半球部分輪廓。現有刀具：平底銑刀直徑Φ20用于粗加工，球頭銑刀Φ10 用于精加工。同時寫出加工工工藝。

探討分析

該圖要是考察手工編程，故用宏程序完成。同時考慮粗加工和精加工。平底銑刀用于粗加工和球頭銑刀用于精加工。同時考慮用平底銑刀清根處理。

（一）粗加工探討

A 工藝分析：

毛坯件為鋁件，對刀點和編程坐標點選定在工件的上表面的中心。因為粗加工要為精加工留下余量為2mm。上圖虛線為半球體的輪廓。所以需要去除的材料為四周倒角，角度為45 度。本題重點是對倒角的手工編程，其余材料不在課題考慮范圍之內。

B 表達式分析：

圖3 所示，H 為高度，設為變量，B 和H 是相等關系。斜邊輪廓上的點的變化關系是：B=H,平底銑刀的刀具半徑為10

整理為 ：X=37+H

設變量#2 為深度的自變量H

因變量#3=（37+#2）

C 粗加工程序如下:

（二）精加工探討

A 表達式分析：如圖3。

由圖形分析：

關于x 的宏程序表達為:

B 工藝分析

a 因為是球頭刀，底部殘留材料要清根處理。

b 加工進刀是由上到下，由外到內。

c 循環條件考慮刀具的半徑值，否則會過切。

C 精加工程序如下：

三、總結

通過對宏程序的基本知識點介紹，再結合實例的分析，在實踐的應用中，筆者認為學好宏程序的關鍵是多練習，在實踐中去總結。首先要注意宏程序的特殊表達含義和表達方式。特別是有關符號的輸入格式。寫好后，可以先在機床上模擬軌跡。常用的系統有華中和FANUC 數控系統，二者只是在輸入格式上有所區別。再者，要根據曲線方程或線性方程，結合機床坐標進行自變量和因變量的表達式的轉換。要注意自變量的取值范圍。本文中的構思肯定有不周全的之處，比如還可以建立刀具半徑補償。這樣的構思就可以跟好的控制精度。文中有不妥之處還請同行老師多多包涵，并提出更好的建議，筆者定將虛心接受。