宏程序编程在数控铣加工的实例探讨

向建平

（贵州装备制造职业学院，贵州 贵阳 500005）

笔者从事职业教育多年，也一直从事数控加工编程的理论和实操教学。所在单位也从中职升格为高职，在多年的实践教学中也积累了一些经验。对中职生而言，宏程序是他们的一个难点。毕竟他们的数学基础还是很薄弱，学起来很费劲，近年来我也上高职班的数控编程课程。学生对手工编程很有兴趣。故宏程序教学是建立在有一定编程基础之上来授课的。它需要学者具备一定的高中函数的知识。还要一定的逻辑思维能力。当然，通过本章宏程序编程的学习，一定会锻炼和提高学者的逻辑思维能力和编程能力。随着各类编程软件在教学和加工中的应用。手工宏程序编程在实际应用中越来越少。但是，在实际工作中如果遇到不具备软件编程的条件时，加工的工件是简单的曲面时，可用手工编程来解决问题。这就需要宏程序的相关知识。再说，宏程序是手工编程的最高层次，也体现了数控从业者的水平。

对于从事数控车、铣编程的学者而言，形状简单的工件，可用手工编程就可完成且效率也挺高，但是对于工件形状带有曲面或非线性的轮廓面。一般采用软件编程就可解决问题。但是，有些时候不具备软件编程条件的情况下（如：没有规定的软件、或传输接口参数设置有误）。在这种情况下。何尝不试一试用宏程序来解决问题呢，所以本文就对宏程序在实例中的应用来探讨。以够用为原则的知识点如下：

一、宏程序的基本知识

（一）何为宏程序

用变量的方式进行数控编程的方法叫数控宏程序编程。

举例说明：

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变量#1,#2,#3。这就是所谓的宏程序。

（二）何为变量

变量的设定：宏程序中规定#+数值为变量。如#1;#2;#3 等。根据数值的不同，把变量分为局部变量(#1-#33)和全局变量(#110-#149)

变量是一个会变化的量，与之对应的是常量。常量比如：1，2,22，65等等阿拉伯数字。变量比如：#1，#2，#5 等等，#1，#2 的值到底是多少，要由赋值语句来确定。

（三）变量的传递

宏程序的变量传递不同于等式含义，

例如 #3=2 其含义的变量#3 的值为2，这里的等号含义是：把右边的值传递到等号的左边。规定：只有#号的变量才可带入公式进行计算。

又有：#3=#3+2.其含义为每次变量#3 的值增加2，这就是变量的赋值更新。把这个每次变化后的值带入指定的计算公式，从而实现变量计算。

（四）宏程序的计算表达

二、实例探讨

例如：如图2所示，工件的材料为铝件，毛坯尺寸为150mm×150×72mm，手工编程半球部分轮廓。现有刀具：平底铣刀直径Φ20用于粗加工，球头铣刀Φ10 用于精加工。同时写出加工工工艺。

探讨分析

该图要是考察手工编程，故用宏程序完成。同时考虑粗加工和精加工。平底铣刀用于粗加工和球头铣刀用于精加工。同时考虑用平底铣刀清根处理。

（一）粗加工探讨

A 工艺分析：

毛坯件为铝件，对刀点和编程坐标点选定在工件的上表面的中心。因为粗加工要为精加工留下余量为2mm。上图虚线为半球体的轮廓。所以需要去除的材料为四周倒角，角度为45 度。本题重点是对倒角的手工编程，其余材料不在课题考虑范围之内。

B 表达式分析：

图3 所示，H 为高度，设为变量，B 和H 是相等关系。斜边轮廓上的点的变化关系是：B=H,平底铣刀的刀具半径为10

整理为 ：X=37+H

设变量#2 为深度的自变量H

因变量#3=（37+#2）

C 粗加工程序如下:

（二）精加工探讨

A 表达式分析：如图3。

由图形分析：

关于x 的宏程序表达为:

B 工艺分析

a 因为是球头刀，底部残留材料要清根处理。

b 加工进刀是由上到下，由外到内。

c 循环条件考虑刀具的半径值，否则会过切。

C 精加工程序如下：

三、总结

通过对宏程序的基本知识点介绍，再结合实例的分析，在实践的应用中，笔者认为学好宏程序的关键是多练习，在实践中去总结。首先要注意宏程序的特殊表达含义和表达方式。特别是有关符号的输入格式。写好后，可以先在机床上模拟轨迹。常用的系统有华中和FANUC 数控系统，二者只是在输入格式上有所区别。再者，要根据曲线方程或线性方程，结合机床坐标进行自变量和因变量的表达式的转换。要注意自变量的取值范围。本文中的构思肯定有不周全的之处，比如还可以建立刀具半径补偿。这样的构思就可以跟好的控制精度。文中有不妥之处还请同行老师多多包涵，并提出更好的建议，笔者定将虚心接受。