数控车编程教学中宏程序嵌套的应用

高颖颖　凌志浩

【摘 要】本文主要论述了在椭圆加工中宏程序嵌套的原理及教法，使用这种教学方法，使学生能更容易明白宏程序嵌套的原理及使用方法。

【关键词】椭圆；宏程序嵌套

中图分类号： TG51 文献标识码： A 文章编号： 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

宏程序在数控车床加工中占据非常重要的位置，它可以解决很多复杂型面的加工。宏程序的逻辑推理方面对应用者要求较高，在技工院校中普遍认为宏程序编程的教学难度很大，尤其是有些曲线的加工必须用到宏程序嵌套，使得学生更加难以学懂。

1 宏程序嵌套的特点

宏程序是程序編制的高级形式，程序编制的质量与编程人员的素质息息相关，宏程序里应用了大量的编程技巧，例如数学模型的建立、数学关系的表达、刀具的选择、走刀方式的取舍等，这些使得宏程序的精度很高[1]，程序也很精炼，关键是培养了学生编程时逻辑思维的能力。宏程序嵌套的特点就是宏程序里面套宏程序，在FANUC 0i数控系统中，允许WHILE …DO语句有三重嵌套。

2 宏程序嵌套的应用

宏程序嵌套是宏程序应用的高级形式，其编程更加灵活、应用更加广泛，我们以椭圆的加工为例来讲解其方法，以图1为例，说明宏程序嵌套的教法。

图1为椭圆的局部，由于椭圆的曲线已经过了短轴中心线即椭圆最大直径，也就是此椭圆在X方向不具备单调性，没法用G90或G71固定循环粗车，需要另辟蹊径。我们设想的是用该椭圆曲线的形状为走刀路径，采用分层加工的方法解决它的加工。分层图如图2所示：图中外面几道虚线为粗车刀路，最里面一道虚线是精车刀路。

我们在教学中讲解这个椭圆加工时是从后向前推，这样比较容易让学

生理解。教学生先编出精加工的程序，它也就是椭圆曲线的刀具路径，因为无论粗精加工，都要用到这个程序。它是单层宏程序，程序为表1：

有了椭圆的精加工程序（也是刀具路径），我们假设每一次切削深度为1mm，毛坯直径为50mm，椭圆两端最小直径为38.418mm，由精加工往外面推理，倒数第二刀车削的程序为表2：

以此类推，加工中第一刀的程序为表3：

由以上程序我们可以去找到一个规律，除了WHILE语句后面G01中括号里面有一部分不一样，其余的部分都是一模一样，中括号里面不一样的部分我们发现也有一个规律，就是由第一刀开始每次变小1，那么我们就可以设置一个#1，这个变量代表毛坯到最后精加工时的总的单边粗加工切削余量，那么我们可以把程序简化为表4：

我们可以看出，程序中有二重宏程序，其中第一层宏程序负责分层加工，第二层宏程序负责走椭圆轨迹。这就是宏程序嵌套的使用方法之一，如果我们用上述方法去讲解，会比较容易让学生理解为什么这样去编程序，每个变量到底代表的是什么，更容易对宏程序嵌套有深入的认识，让他们记忆深刻。

3 教学的顺序安排

宏程序嵌套的用法非常灵活，这个例子还是比较简单的，在数控铣床编程中椭圆球的加工甚至用到了三重嵌套宏程序。我们在教学中，首先要把宏程序的基本原理和用法教好，让学生能够熟练的编写B类宏程序，然后再引入宏程序嵌套的用法，循序渐进，才能达到事半功倍的效果。

【参考文献】

[1]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例（第二版）[M].北京：机械工业出版社.