数控加工宏程序的应用分析

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工 种：加工中心操作工

等 级：高级技师

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数控加工中宏程序的应用分析

内容摘要：

随着数控加工技术的迅速发展以及计算机辅助制造软件的逐步完善，数控编程普遍采用自动编程，忽略了手工编程尤其是的优势。宏程序可以很方便地编制三维曲面的加工程序，程序简洁，通用性好，实用性强；且宏程序中数学模型的建立、数学关系式的表达、加工刀具的选择、走刀方式的取舍等都可以利用宏程序编程实现，可以大大提高零件的加工效率。本文从宏程序的逻辑运算、运行模式等方面阐述了宏程序的基本概念，通过球面加工分析了宏程序的技术特点，最后通过孔系加工和椭圆外形加工两个实例对比分析阐述宏程序在实际生产中的优势。

关键词：

手工编程；宏程序；自动编程；加工效率

目 录：

1、绪论

2、宏程序的技术特点(球面加工为例)

3、宏程序在实际生产中的优势(孔系加工对比、椭圆加工对比)

4、总结

一、绪论

宏程序是含有变量、方程表达式、逻辑运算符的程序，是一种手工编写零件加工程序的高级形式，它附加于标准CNC程序，使数控编程功能更强大、更灵活。本节主要讲述宏程序的数学基础以及。

在宏程序形式中，一般都提供循环判断分支和子程序调用的方法。可编制各种复杂的零件加工程序，熟悉应用宏程序指令进行编程，可大大精简程序量，还可以增强机床的加工适应能力。比如可以将抛物线、椭圆等非圆曲线的算法标准化后做成内部宏程序，以后就可以像圆弧插补一样按照标准格式编程调用，相当于增加了系统的插补功能。

随着数控系统的不断更新，宏指令应用越来越广泛。以FANUC SERIES 31i -MODEL A5系统为例，FANUC31i-A5系统使用B类宏指令，包括宏变量的赋值、运算、条件调用等，功能强大，编程直观。

宏指令编程虽然属于手工编程的范畴，但它不是直接算出轮廓各个节点的具体坐标数据，而是给出数学公式的算法，由CNC来即时计算节点坐标，因此对于简单直观的零件轮廓不具有优势。若零件结构不能用常规插补指令完成编程，则可采用编制宏程序的方法，将计算复杂数据的任务交由数控系统来完成。对于加工方法、加工方式、零件的加工步骤、走刀路线、对刀点位置、起刀点位置以及切入、切出方式的设计还是遵循一般手工编程的规则。编制宏程序时，应从零件的结构特点出发，分析零件加工表面之间的几何关系，据此推导出各参数之间的数量关系，建立准确的数学模型。

宏程序运算基础

宏程序的基础数学知识中三角函数、解析几何是最主要、最直接的数学基础。要编制出精良的加工用宏程序，一方面要求编程者具有相应的工艺知识和经验，即能选择合理的刀具、走刀方式等；另一方面也要求编程者具有相应的数学知识，即懂得如何将工艺流程通过逻辑严密的数学语言配合标准的格式语句表达出来。

表1-1中列出的运算可以在变量中运行。等式右边的表达式可包含常量或者由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量#j和#k可以用常量赋值。等式左边的变量也可以用表达式赋值。其中算术运算主要是指加、减、乘、除等，逻辑运算可以理解为比较运算。表1-1算术和逻辑运算

功能格式定义、置换#i=#j算术

运算加法

减法

乘法

除法#i=#j+#k

#i=#j-#k

#i=#j*#k

#i=#j/#k正弦

反正弦

余弦

反余弦

正切

反正切#i=SIN[#j]

#i=ASIN[#j]

#i=COS[#j]

#i=ACOS[#j]

#i=TAN[#j]

#i=ATAN[#j]/[#K]平方根

绝对值

舍入

指数函数

(自然)对数

上取数

下取数#i=SQRT[#j]

#i=ABS[#j]

#i=ROUND[#j]

#i=EXP[#j]

#i=LN[#j]

#i=FIX[#j]

#i=FUP[#j]逻辑

运算与

或

异或#iAND#j

#iOR#j

#iXOR#j从BCD转为BIN

从BIN转为BCD#i=BIN[#j]

#i=BCD[#j]宏程序以C语言为编程语言，其基本运算符如表1-2所示。

表1-2宏程序基本运算符

运算符EQNEGTGELTLE含义等于(=)不等于(≠)大于(>)大于或等于(≥)小于(＜)小于或等于(≤)宏程序的运行模式

在程序中，使用GOTO语句和IF语句可以改变程序的流向。如图1-1有三种转移和循环操作：

(1)无条件转移(GOTO语句)，转移(跳转)到标有顺序n的程序段。其格式为：GOTO n：n为顺序号。例如：GOTO 99，即转移至第99行。

(2)条