FANUC数控宏程序在铣孔加工中的应用

卢孔宝，丁国荣，陈红亮

(1.浙江水利水电专科学校，浙江杭州 310018;2.杭州塑源注塑模具有限公司，浙江杭州 310018)

0 引言

随着数控技术的发展，机械加工企业不断引进数控设备.而目前企业编程人员大都依赖与软件编程，往往忽视了传统的手工编制程序、宏程序编程的应用.其根源问题在于部分编程人员对传统的手工编制程序及宏程序编程的知识掌握不够牢固，运用不够熟练.其实对于简单二维零件(椭圆、渐开线等)、规则性三维曲面(三维倒角、三维倒圆、圆锥体等)而言，手工编程及宏程序编程更有利于提高生产效率、更有利于保证产品加工质量[1－2］.本文将通过宏程序编制不同直径规格的孔来体现手工程序编制、宏程序编程的灵活性、便捷性.

1 数控宏程序的概念

宏程序即用户宏程序本体，将实现某种功能的一组指令像子程序一样预先存入在机床ROM中，利用程序有规律的改变FANUC数控系统变量从而改变编程坐标值，通过某指令实现化方面研究.

相应的功能，在编程时只要指定该指令即可实现该功能[3］.编程人员只要记住宏指令即可调用出该宏程序.

数控宏程序具有:

(1)利用宏程序可以编制出具有规律性的非圆曲线(椭圆、渐开线等)、规则的三维曲面体(三维倒角、三维倒圆、圆锥体等)零件[1］.

(2)通过修改宏程序变量的数值即可实现同类零件程序的编制，灵活性强.

(3)机床加工效率高，加工过程中可实现“无空刀”的现象.

2 数控宏程序应用实例

2.1 宏程序编程思路

根据FANUC系统地址与变量对应关系，定义出相关的自变量[4－5］.设计出宏程序编程的流程图，判别需要铣削孔直径，如不符合要求直接输出报警;判别铣削过程中进给量的数值;判别铣削的刀具半径，如半径过大直接输出报警.一切判别符合要求后，依照FANUC数控系统固定循环指令完成以下动作，将刀具快速移动参考平面(R平面)，以G01方式切削进给至底平面(Z平面)，以圆弧过渡切进方式切削至需要切削孔的圆周处，切削整圆，再以圆弧过渡切进方式切削至需要切削孔的圆心处，G00快速进给方式回退至参考平面(R平面).宏程序编程流程见图1.

图1 宏程序编程流程图

2.2 宏程序主体程序

O9010;(宏程序名)

#101=#4003;(保存03组代码G90/G91模式不变)

#102=#5003;(将当前Z坐标为初始平面值)

IF[#6 EQ 0］GOTO 40;(如果孔径K小于等于0，语句跳转至40段)

IF[#9 NE 0］GOTO 10;(如果F赋值不等于0，语句跳转至10段)

#9=#4109;(将#9赋值为F代码的数值)

N10 IF[#7 LE 0］GOTO 40;(如果刀具半径D等于0，语句跳转至40段)

IF[#7 GE#6］GOTO 40;(如果刀具半径大于孔半径，语句跳转至40段)

#110=ABS[#6］－#7;(将孔半径减去刀具半径的值赋予#110)

#111=#110/2;

#112=#110－#111;

G00 Z#18;(刀具快速趋近R平面)

G01 Z#26 F[#9/2］;(刀具G01形式F减速切削到Z底面)

G02 X#111 R [#111/2］F[#9］;(圆弧过渡G02切削至圆周处)

G02 I[#111/2］;(铣削整圆)

G02 X[－#111］R[#111/2］;(圆弧过渡 G02切削至圆心处)

G00 G90 Z#32;(G00速度快速移动至R平面)

GOTO 40;(无条件转换至40段语句)

N30#3000=1;(自变量赋值不当，报警NO.501)

N40 G#101;

M99;

3 应用举例

零件图示见图2.零件六面体已做好，零件尺寸为120 mm×150 mm×15mm，刀具直径为16 mm，A1孔径40 mm，A2孔径60 mm，A3孔径30 mm.执行粗加工时可以使刀具参数D更改为8.2，粗加工结束后根据实际测量尺寸修改D参数值即可.

通过修改机床参数 NO.6050 为 72[3］，即可实现G72代表G65 P9010[3］，主程序中只需要指定宏程序中刀具半径(#7参数)、孔半径(#6参数)、孔底尺寸(#26参数)、回退R(#18参数)平面等参数即可实现不同孔径的铣孔加工程序.

O0001(程序名)

G54 G90 G40 G80 G21;(调用G54坐标系并选择相关指令)

M03 S800;(主轴正转800r/min)

G43 H1 G00 Z50.0.;(刀具快速移动至50.0 处)

G00 X115.0 Y55.0;(定位至 A1 孔坐标处)

G72 Z － 20.0 R5.0 K20.0 D8.0 F120;(利用G72调用宏程序加工A1孔)

G00 X55.0 Y80.0;(定位至 A1 孔坐标处)

G72 Z －20.0 R5.0 K30.0 D8.0 F120;(利用G72调用宏程序加工A2孔)

图2 零件图

G00 X25.0 Y25.0;(定位至 A1 孔坐标处)

G72 Z －20.0 R5.0 K15.0 D8.0 F120;(利用G72调用宏程序加工A3孔)

G00 Z150.0;(将刀具快速移动至150.0处)

M05;(主轴停止)

M30;(程序结束并返回程序头)

4 结语

从上述宏程序铣孔应用实例中，不难得出，只要通过一定逻辑性将宏程序主体编制完成，通过改变一些自变量即可完成不同规格直径孔的加工.应用起来非常便捷，大大提高编程效率而且不容易出错.

[1]金兴琼.浅析数控宏程序的应用[J］.贵州农机化，2012(3):20－22.

[2]卢孔宝，陈红亮，王益土.数控宏程序编程在数控加工中的应用[J］.浙江水利水电专科学校学报，2011，23(3):59 －61.

[3]BE IJING FANUC.FANUC 0 iMA系统操作编程说明书[M/OL］.2010 －06 －23[2012 －12 －10］.http://www.doc88.com/p-28768239872.html.

[4]霍苏萍，张月楼.宏程序在数控加工中的应用分析[J］.煤矿机械，2007，28(9):121 －123.

[5]韩全立，王宏颖.宏程序在数控编程中的应用技巧及编程实例[J］.机床与液压，2010，38(12):29－32.