～ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉ ｏｎ ａｂｏｕｔ ｏｎ ｔｈｅ Ａｐｐ１ｉｃａｔｉ ｏｎ ｏｆ Ｍａｃｒｏ Ｐｒ０９ｒａｍ ｉｎ ｔｈｅ ＮＣ ｏｆ Ｍｉｌｌｉｎ９ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ９ 曾小虎许伯勇 Ｚｅｎｇ Ｘｉａｏｈｕ Ｘｕ Ｂｏｙｏｎｇ （江西生物科技职业学院，江西南昌３３０２００） （Ｊｉａｎｇｘｉ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎａｎｃｈａｎｇ，３３０２００） 摘要：数控实际加工中使用宏程序相对来说是一个难点，本文从宏程序的编程原理、宏程序的特点来 讲述ＦＡＮＵＣ宏程序在数控铣削加工中的应用。 关键词：铣削；变量；数控编程；宏程序 中图分类号：ＴＰ３９ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ６７１－４７９２一（２０１１）１１．０１２２—０４ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ｍａｃｒｏ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎ ａｃｔｕａｌ ＮＣ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｄｉｉｃｕｌｆｔｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｃｒｏ ｐｒｏｇｒａｍｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＡＮＵＣ ｍａｃｒｏ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎ ＮＣ ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｌｌｉｎｇ；Ｖａｆｆａｂｌｅ；ＮＣ Ｐｒｏｃｅｓｓ；Ｍａｃｒｏ Ｐｒｏｇｒａｍｓ ０引言 １．１宏程序具有灵活性、通用性和智能性 对于规则曲面的编程来说，使用ＣＡＤ／ＣＡＭ软 件编程工作量大，程序庞大，加工参数不易修改。而 数控编程作为数控加工的关键技术之一，其程 序的编制效率和质量在很大程度上决定了产品的加 工精度和生产率。随着我国现代制造技术的发展，数 控机床应用的普及、从事数控加工人员的不断增加， 数控加工越来越受到人们的重视。在我国，有相当多 宏程序则注重把功能参数与编程语言相结合，灵活 的参数设置也使机床具有最佳的工作性能，给予操 作者极大的自由空间。从模块化加工角度看，宏程序 数控铣床（包括加工中心）应用在模具行业，大部分 模具厂都应用ＣＡＤ／ＣＡＭ软件，手工编程、宏程序 应用的空间日趋缩小。究其原因就是大家对手工编 程不重视，对宏程序不熟悉。其实手工编程是自动编 具有模块化的思想和物质条件，编程人员只需把零 件信息、加工参数等输入到相应模块的调用语句中， 使编程人员从复杂繁琐的大量重复性的编程工作中 解脱出来。 程的基础，宏程序是手工编程的高级形式，是手工编 程的精髓，也是手工编程的最大亮点和最后堡垒。同 １．２宏程序结构简单、阅读直观、存储方便 自动编程软件生成的程序少则上千行，多则上 时编制简洁合理小容量的数控宏程序，有着非常重 大的现实意义，既能锻炼从业人员的编程能力，又能 解决自动编程在生产实际工作中存在的不足。 １宏程序的特点 １０万行，可读性差，存储容量大，一般机床上的内存 容量有限，只能用ＤＮＣ方式进行在线加工，而ＤＮＣ 有时受到外界的环境影响不稳定。但宏程序可以弥 补这种不足，它结构严谨、分析方便、可读性好、短小 ］２２ 精悍，任何合理的、优化的宏程序一般都少于８０行， 至多不过３ＫＢ的容量。 撑［ １ ２－１２］。 ２．１．２变量的类型和功能 浅 １－３宏程序加工精度高、加工效率高 自动编程软件生成的数控程序，是用“直线去逼 近曲线曲面因而存在计算误差、后置处理误差，就 必然使加工精度受 影响，还存在大量的刀具路径 ”，变量根据变量号可以分成４种类型，如表一所 示。 表一根据变量号所分的４种变量类型 变量号 变量类型 功能 ＃０ 谈 宏 程 序 ．在 数 控 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 只能在一个宏程序中使用，例如：运算结果。 抖１－＃３３ 局部变量 当断电时．局部变量被初始化为空。调用宏程 序时，自变量对局部变量赋值。 空 该变量总是空的，没有值能赋给该变量。 铣 销 加 刀具路径，具有运算速度快、加工效率高、加工精度 高等特点。 ２宏程序介绍 宏就是用公式来加工零件的，比如说椭圆。如果 没有宏的话，我们要逐点算出曲线上的点，然后慢慢 来用直线逼近。如果是个光洁度要求很高的工件，那 么需要计算很多的点。可是应用了宏后，我们把椭圆 公式输入到系统中，然后给出ｚ坐标，并且每次加 １０ｕｍ那么宏就会自动算出ｘ坐标并且进行切削，实 际上宏在程序中主要起到的是运算作用。宏程序是 以变量的组合，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。 ２．１变量 普通加工程序直接用数值指定Ｇ代码和移动 距离，例如：Ｇ０１和Ｘ２００．０。使用宏程序时，数值可 以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可 用程序或用ＭＤＩ面板上的操作进行改变。 ２．１．１变量表示 计算机允许使用变量名，用户宏程序不行。变 量用变量符号（撑）和后面的变量号指定，例如： ｉ——（变量号ｉ＝Ｏ，１，２，３，４……） ［表达式］——表达式必须用括号括起来例： ＃ｌ０ｏ—＃１９９ 公共变量 在各宏程序中可以公用的，公共变量在不同的 工 ＃５Ｏ０－￣９９９ 宏程序中的意义相同。当断电时，变量 ￣１００－＃１９９初始化为空。变量＃５Ｏｏ＿＃９９９的数据 中 的 ＃ｌ００Ｏ保存，即使断电也不丢失。 应 一一 系统变量 固定用途变量，系统变量用于读和写ＣＮＣ运行 用 补偿值等。时各种数据的变化，例如，刀具的当前位置和 ２．１．３变量的引用 引用方式：地址字后面指定变量号或表达式。 格式：＜地址＞撑ｌ、＜地址＞．≠｝１、＜地址＞［＜ 表达式＞＝。 例：Ｆ＃１０３，设＃１０３＝１５０则为Ｆ１５０；Ｚ－＃１ １０，设 撑１ １０＝２５０则为Ｚ－２５０；≠｝［撑３０］，设＃３０＝３则为群３； ｘ［ ２４ １８ ｃＯｓｆ≠｝１］］。 说明： （１）变量不能使用地址Ｏ、Ｎ。如Ｏ挣１；Ｎ＃３ Ｇ０１ Ｘ０．０ Ｚ０．０。 （２）变量号所对应的变量，对每个地址来说，都 有具体数值范围。 例：＃３０＝１００时，则Ｍ＃３０是不允许的。 （３）变量值定义。 在程序中定义时可省略小数点，例：≠｝１＝１２３，变 量 １的实际值是１２３．０００。ＭＤＩ键盘输入时必须输 人小数点，小数点省略时，为机床的最小单位。 ２．２算术运算和逻辑运算 表二中列出的运算可以在变量中执行。运算符 右边的表达式可包含常量或由函数或运算符组成的 变量。表达式中的变量州和 可以用常数赋值，左 边的变量也可以用表达式赋值。 － １ 一 表二算术运算和逻辑运算 功能 定义 加法 减法 乘法 ２．３．１无条件的转移 各注 格式 ＃ｉ＝＃ｊ 朴嘲＋桃； ＃ｉ＝井ｊ一＃ｋ： ＃ｉ＝＃ｊ丰＃ｋ： 格式：ＧＯＴＯ ｎ；ｎ为程序的顺序号（１—９９９９） 如ＧＯＴＯ ９９，ＧＯＴＯ＃１０ 除法 ＃ｉ＝＃ｊ／＃ｋ ： ２．３．２条件转移 角度以度指定，９０ｏ３０’表 示为９０．５度。 正弦 反正弦 余弦 反余弦 正切 ￣ｉ＝ｓｉｎ［＃ｊ］： ＃ｉ＝ａｓｉｎ［并ｊ］： ＃ｉ＝ｃｏｓ［抖ｊ］ ￣Ｉ＝ａＣＯＳ ｊＪ： ＃ｉ＝ｔａｎ［ｇ｛］ 格式：ＩＦ［（条件式＞］ＧＯＴＯ ｎ 条件式的运算符由两个字母组成，用于两个值 反正切 ＃ｉ＝ａｔａｎ［井ｊ］／［＃ｋ］ 平方根 ￣ｉ＝ＳＱＲＴ［＃ｊ］： 取整后的数值的绝对值 绝对值 ￣ｉ＝ＡＢＳ［＃ｊ］： 比原来的数值大是称为 舍入 ￣ｉ＝ＲＯＵＮＧ［＃ｊ］： 上取整；反之，称为下取 上取整 ＃ｉ＝ＦＩＸ［＃＿ｊ］： 整。 下取整 ＃ｉ＝ＦＵＰ［＃ｊ］： 自然对数 ＃ｉ＝ＬＮ ｊ］； 指数函数 ＃ｉ＝ＥＸＰ［＃ｊ］： 或 ＃ｉ＝＃ｊＯＲ掉ｋ： 逻辑运算一位一位地按 异或 ＃ｉ—ｊｘａ腓ｋ： 二进制数执行。 与 ｔｉ＝￣ｊＡＮＤｌ；ｋ： 从ＢｃＤ转为ＢＩＮ ＃ｉ＝ＢｆＮ（＃订： 用于与Ｐ 的信号交换。 从ＢＩＮ转为ＢＣＤ ＃ｉ＝ＢＣＤ［＃ｊ】： 说明： 角度单位、函数ＳＩＮ、ＣＯＳ、ＡＳＩＮ、ＡＣＯＳ、ＴＡＮ 和ＡＴＡＮ的角度单位是度，如９Ｏ。３０’表示为９０．５ 度。 ＡＲＣＳＩＮ弹ｉ＝ＡＳＩＮ［＃ｊ］ （１）取值范围如下： 当参数（ＮＯ．６００４＃０）ＮＡＴ位设为０时，２７０。～ ９０。； 当参数（ＮＯ．６００４＃０）ＮＡＴ位设为１时，一９Ｏ。～ ９０。 。 （２）当埘超出一１到１的范围时，发出Ｐ／Ｓ报警 ＮＯ．¨１。 （３）常数可替代变量 ＡＲＣＣＯＳ＃ｉ＝ＡＣＯＳ［ ］取值范围从１８０。～ ０。，当巧超出一１到１的范围时，发出Ｐ／Ｓ报警 ＮＯ．１１１，常数可替代变量 。 ２．３转移与循环 在宏程序中，使用ＧＯＴＯ语句和 语句可以 改变程序的执行方向，转移和循环指令有３种。 ］２４ 的比较。运算符有： “ＥＱ”表示“一，“ＮＥ”表示“≠”，“ＧＴ”表示 “＞”； “ＬＴ”表示“＜”，“ＧＥ”表示“ ”，“ＬＥ”表示 ‘‘Ｓ”。 ２＿３．３循环 格式：ＷＨＬＥ【＜条件式＞］ＤＯ ｍ；（ｍ＝ｌ，２，３）… ＥＮＤ ｍ 说明： （１）当条件满足时，执行从Ｄｏ ＩＴＩ到ＥＮＤ ｍ之 间的程序，否则，转到ＥＮＤ ｒｆｌ后的程序段。 （２）省略ＷＨＩＬＥ语句只有ＤＯ ｒｎ…ＥＮＤ ｍ，则 从ＤＯ ｍ到ＥＮＤ ｍ之间形成死循环。 （３）嵌套不能多于三级，不能交叉，转移不能进 入循环体。 ３宏程序在车削中的应用实例 加工图示的长半轴为３６，短半轴为２６的椭圆。 加工深度为５ｍｍ，加工一个椭圆的内槽，可以通过 改变半径和长度方向的刀补值来进行分层铣削。 椭圆程序代码如下： Ｎ０１０ Ｇ５４ Ｇ９０ Ｇ４０ Ｇ４９ Ｇ８０ Ｇ１７； Ｎ０２０ Ｓ１５００ Ｍ０３； Ｎ０３０ Ｇ００ Ｘ０ ＹＯ； Ｎ０４０ Ｇ４３ Ｚ２０．ＨＯ１； Ｎ０５０ＧＯＺ１： ／／／＼ Ｎ２ １０… Ｍ０５； 浅 谈 宏 程 序 在 数 控 铣 销 加 工 中 的 应． 用