基于宏程序的一种圆台曲面的手工编程加工方法

董世钢 王炜罡 李绍红

摘 要：本文主要介绍利用数控铣床（三轴）加工出圆台曲面的一种方法。文章基于FANUC编程基础，利用手工编程中旋转指令与宏程序指令相结合，编制出加工圆台曲面的一种方法。通过加工实例来介绍此种加工方法，让学者可以通过掌握此种加工方法，拓展数控手工编程的编程能力，从而掌握零件的倒角、零件中的斜面等数控编程加工方法。

关键词：数控加工；手工编程；宏程序

Abstract：This paper mainly introduces a method of machining circular surface with numerical control milling machine（triaxial）. Based on the foundation of FANUC programming， a method of machining circular surface is developed by combining rotary instruction and macro programming instruction in manual programming. This paper introduces the machining method through a machining example， so that the author can master the NC programming method， such as the chamfer of the part and the slope of the part.

Key word：NC machining；Manual programming；Macro Program

国家针对制造业已提出中国制造2025战略目标，数控加工产品、机械装备现已应用到各行各。宏程序是手工编程的一种，是在程序中使用变量， 通过对变量进行赋值及处理的一种编程方法。宏程序的使用可以使加工程序简练易懂， 并且可以实现普通编程难以实现的功能。数控系统所提供的宏程序功能有时可以代替CAD/CAM软件完成一定的加工，体现了宏程序编制的实用性。

1 圆台曲面加工的设计思路

设计思路为：（1）如图所示，用φ20mm的立铣刀，以圆台上表面中心为原点，在XOZ平面内进行切削圆台侧母线，路径为①Z向快速移动到Z-50，②X向与Z向两个方向共同进给加工到X50Z0（考虑刀具的半径），③X方向快速移动到X60（考虑刀具的半径），经过以上3步，就完成了XOZ平面的圆台母线加工。（2）以原点为中心，以绕OZ轴旋转，每次旋转增量为1o，切削侧母线，转动360次即可完成整个曲面的切削。

2 圆台曲面加工的宏程序编程实现

2.1 圆台曲面加工的理论基础

用φ20mm的立铣刀加工，以旋转坐标系指令G68X_Y_R_为基础，R后为转角的大小，利用宏程序编制原理，将转角设为变量，每次旋转的角度为一递增关系，从而实现0～360度的旋转与加工。

2.2 圆台曲面加工宏程序编制

O0001

G54G00G90G40G69Z50；

M03S1500；

X60Y0；

Z2；

#1=0；

WHILE[#1 LE 360] DO1；

G68X0Y0R#1； （旋转坐标系）

G00Z-50；

G01X50Z0F200；

G0X60Y0；

G69；（取消旋转坐标系）

#1=#1+1；

END1；

G00Z50；

Y150；

M05；

M30。

3 結论

宏程序是数控系统提供的一种非常灵活实用的编程功能，是手工编程的高级语言形式，和普通编程指令有很大的差异，将宏程序与普通编程手法结合起来，对数控产品加工能力得到很大的补充。文章充分分析并给出圆台曲面加工宏程序编制的思想，利用FANUC系统提供的宏指令实现圆台面加工的手工编程，实现零件曲面的加工，让学者可以通过掌握此种加工方法，拓展数控手工编程的编程能力，也为零件的倒角、零件中的斜面加工等问题提供一种数控编程加工方法的参考。

参考文献：

[1]陈长青，唐代涛.浅谈宏程序编程的应用[J].模具制造，2017，17（12）：70-73.

[2]白雪玲，胡延东，姚引婧，许晓玲，张莹.FANUC数控系统宏程序在轮廓倒圆角中的应用[J].内燃机与配件，2017（23）：55-56.

[3]蒙斌，吴凡.FANUC系统基于宏程序的球面数控编程[J].机电工程技术，2017，46（10）：10-12.

作者简介：第一作者董世钢（1982-），男，主要从事数控加工、机械制造的教学和科研工作。