加工中心FANUC系统宏程序应用与研究

赵青松

摘要：FANUC系统是加工中心最常用的系统，它在加工制造中有着广泛的使用，近几年随着全世界制造业的高速发展，在有高科技支撑的前提下，对加工制造的水平要求越来越高，FANUC系统作为一种通用的数控加工控制系统，它能共享于SIEMENS 和HEIDENHAIN加工控制系统，在我们公司FANUC系统占大部分加工中心机床，因此我们这里针对FNAUC系统来作为研究对象。

关键词：宏程序；程序编制；指令

中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2018）08-0249-02

编程作为数控加工的重要部分，其程序编制的效率和品质，在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率。对于非圆曲线、曲面、圆角、倒角以及螺纹铣削的加工，编程人员大都应用CAD/CAM软件进行编程，对宏程序不是能很好的应用。自动编程软件生成的数控程序，是用直线去逼近曲线曲面，存在计算误差、后置处理误差，就必然使加工精度受到影响，还存在大量的刀具路径重复现象，使加工效率下降。宏程序能直接调用数控系统的圆弧插补、螺旋插补等指令，能有效地控制刀具路径，具有运算速度快、加工效率高、加工精度高、应用灵活，形式自由等特点，且加工程序简练易懂，可以实现普通编程难以实现的功能。

本文主要研究内容为宏程序参数编程，主要针对模块有螺旋铣圆、铣内螺纹、铣外螺纹、铣锥面、挖槽等，同时也对参数化编程做了一个统一，最终目的达到加工者如果是FANUC系统只需调用宏程序就能够满足相应的模块，实现快速准备的编程，同时也保证加工者在调试程序过程中方便准确。

1.宏程序

宏程序（Macro Program）是以變量的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可以完成不同的加工和操作。宏程序可以简化程序的编制，提高工作效率；宏程序可以像子程序一样，用一个简单的指令调用。宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，缺乏灵活性和适用性；用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移等，使用户能编制各种复杂零件（如含非圆曲线轮廓的零件）的加工程序，同时对于不同零件或同一零件的不同部分但具有相似形状的轮廓，也可以通过宏程序来编程。随着数控系统的不断发展更新，宏指令被应用的越来越广泛。

2.数控系统的变量种类

变量一般分为空变量、局部变量、全局变量和系统变量（如表1所示）。全局变量是指在主程序和主程序调用的各用户宏程序内部都有效的变量；局部变量只能在宏程序内部使用，用于保存数据，如运算结果等，当电源关闭时，局部变量被清空，而当宏程序被调用时，调用参数被赋值给局部变量；系统变量是系统固定用途的变量，可被任何程序使用，有些是只读变量，有些可以赋值或修改；空变量总为空。

3.控制指令

控制指令起到控制程序流向的作用。

（1）无条件转移。转移到有顺序号N的程序段。

格式：GOTO N；N--程序段号

例：GOTO 1；转移至第一行

GOTO#10；转移至变量#10所决定的行

（2）条件转移。

格式：IF[<条件式>GOTO n

例：IF<#l GT 10>GOTO 100；

……

N100 G00 X10 Z15；

若条件表达式为满足时，则程序转到标有顺序号为N100的程序段，若条件不满足就继续执行下一个程序段。

（3）循环指令。

格式：WHILE[<条件式>]D0 m；（m=1，2，3）

……

ENDm

若条件满足时，执行DOm到ENDm之间的程序段；若条件不满足时，执行ENDm之后的程序段，省略WHILE语句只有Dom……ENDm，则从DOm到ENDm之问形成死循环。

4.宏程序编制

我们通常使用的宏程序为一般自己编制的宏程序，其中的代号只有自己比较清楚，而通用宏程序则为广泛使用且其中参数便捷加工安全的程序，该类程序的编制考虑因素比较多，最主要的就是加工安全问题，一个通用宏程序的最大优点就是其安全可靠，就跟机床自带的G81～G86功能一样，我们操作起来只需要其中的最基本参数，不需要繁琐的大量参数，而加工起来也不会存在很多问题，下面是我们编制的一个铣螺纹通用宏程序，我们在调用程序之前只需要输入铣螺纹的坐标点、安全平面、螺纹半径、螺纹螺距、刀补及铣削速度参数。该类宏程序的编制需用到机床里面的大量代码以及中间的逻辑运算。

（1）宏程序变量指定。在编制中我们会用到很多的变量，为了统一达到共享的目的我们对经常使用的各变量进行指定：

5.结束语

数控加工中自动编程被应用越来越广泛，但是在许多零件的加工中，特别是模块化加工利用宏程序的手工编程显然更具有逻辑性，有自动编程无法企及的优点，能极大提高加工效率和加工的准确性。本文通过对数控加工的基础数据开发，并制定了相应的解决措施和方法。从宏程序参数设定、走刀方式、加工方法的确定，并从理论上进行了分析和论证，从而解决某些加工模块的从无到有问题，提高了编程效率和加工效率。

参考文献：

[1]《FANUC数控宏程序编程技术一本通》作者：段振云等 科学出版社

[2]《加工中心宏程序应用案例》作者：张喜江 主编，北京金盾出版社