宏程序编程在球面法向圆弧槽五轴铣削加工中的应用
powermill 2020五轴数控加工编程应用实例
powermill 2020五轴数控加工编程应用实例PowerMill 2020是一款功能强大的五轴数控加工编程软件，可以用于制造复杂的零件和模具。
下面是一个应用实例，演示如何使用PowerMill 2020进行五轴数控加工编程。
1. 打开PowerMill 2020软件，并导入要加工的零件模型。
2. 在软件中创建新的加工操作，选择合适的加工策略，例如五轴联动加工、五轴侧铣等。
3. 设定加工参数，例如刀具、切削参数、冷却方式等。
4. 进行加工模拟，检查加工过程是否正确。
如果有错误，需要进行调整。
5. 将加工代码导出到数控机床中，进行实际加工。
在应用实例中，我们需要注意以下几点：
1. 在选择加工策略时，需要考虑零件的形状、材料和加工要求等因素，以确保加工效率和精度。
2. 在设定加工参数时，需要结合实际情况进行调整，例如切削速度、进给速度和切削深度等。
3. 在进行加工模拟时，需要仔细检查加工过程，特别是刀具路径和切削参数等方面，以确保实际加工中不会出现错误。
4. 在实际加工中，需要确保数控机床的精度和稳定性，同时需要操作人员的技能和经验，以确保加工质量和效率。
总之，PowerMill 2020五轴数控加工编程软件的应用实例需要结合实际情况进行调整和优化，以确保加工质量和效率。
宏程序加工球面椭圆在数控铣床上的应用
宏程序加工球面椭圆在数控铣床上的应用【摘要】宏程序是手工编程的高级形式,合理的运用宏程序会使程序变得简单、而且加工精度很高、相对于CAD/CAM自动编程软件的数控程序、加工时间也会大大缩短。
文章通过实际的加工实例、从椭圆程序结构上探索了宏程序在数控加工上的运用。
【关键词】数控宏程序椭圆变量运用1 导言随着科学技术的发展,数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛,而在对数控机床的应用中,机床系统所提供的宏程序、参数编程的功能,并没有得到广泛的运用。
在程序中大量使用变量,通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能,实现加工,这种有变量的数控程序称之为宏程序。
宏程序与普通的程序的区别在于:普通程序只可指定常量、常量之间不可以运算,程序只能按顺序执行,不能跳转、功能是固定的。
宏程序可以使用变量、可以给变量赋值、变量之间可以进行运算、程序运行可以跳转。
实际的教学和生产中,普通的数控指令、程序都是针对平面、直线和简单的圆弧等轮廓。
当遇到诸如球面、椭圆等非圆曲线零件的加工,除非运用CAD/CAM 软件进行自动编程,否则将无法加工零件。
尽管现在使用各种CAD/CAM软件编程已成为数控加工的潮流,但手工编程毕竟还是基础,各种疑难杂症的解决,往往还是要运用到宏程序。
宏程序具有灵活性、通用性、和智能性等特点。
宏程序在生产实践中应用广泛,尤其是在各种曲面的编程中最为常用。
掌握宏程序在数控编程和加工中的运用。
是学好数控技术的基础。
2 平面椭圆宏程序在加工中的运用椭圆是数控加工中常遇到的曲面之一,也是现有数控系统中须用宏程序来进行编程和加工的曲面。
编制椭圆加工程序和加工方法也就是利用了椭圆的方程和参数,运用椭圆变量之间的关系构成加工程序,形成刀具加工轨迹。
2.1 椭圆标准方程。
X=acosθy=bsinθ2.2 平面椭圆零件加工图例。
零件的加工使用TK7650型FANUC系统数控铣床,采用手动换刀方式加工。
设椭圆的中心为坐标原点、运用椭圆的参数方程通过选择椭圆极角θ的增量将椭圆分成若干线段或圆弧,每次增加角度变量为2,从极角θ=90开始,切削到极角θ=460终点结束。
宏程序编程在轮廓铣削中的应用
摘要：通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能的程序叫宏程序，通过编程实例介绍了宏程序编程在有规则的曲线、曲面铣削加工中的应用。
关键词：宏程序变量编程铣削在普通程序的编制中，一般是将一个具体数值赋给功能字，如G00 X10.，就是将10赋给功能字X。
在宏程序编程中，可以将变量赋给功能字，在程序中或MDI面板上改变变量代表的数值，这种在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能的程序叫宏程序。
相对普通程序，由于宏程序编程可以使用类似计算机编程语言中的函数变量，使得程序编制更加容易和灵活，可实现普通编程难于实现的功能。
宏程序编程属手工编程，其程序功能虽然也可以通过CAM编程实现，但CAM生成的程序往往较长，空刀运行的部分较多，降低加工效率，因此，在数控铣削中，对于非圆曲线、曲面、圆角、倒角的加工，当程序容量较小时，应用宏程序编程具有其独特的优点。
一．XY平面非圆曲线的加工1．非圆曲线参数方程编程前必须明确所加工的非圆曲线的参数方程，即x=x(t)，y=y(t)，常用的非圆曲线有：椭圆、渐开线、摆线、抛物线等，参数方程如下：椭圆：x=a cost y=b sint渐开线：x=r cost + rtsint y=r sint - rtcost摆线：x=r（t – sint）y=r（1 – cost）2．程序编制编制非圆曲线程序时，为简便起见，常常会不用铣刀的半径补偿功能，而在椭圆的长、短轴a、b值或渐开线、摆线的r值上加(减)铣刀半径R，建立新的参数方程，铣刀中心走修正后的参数方程所形成的轨迹，实际上，铣刀中心走完该轨迹后，铣刀所切削的轮廓并不是所需的曲线。
以加工外轮廓椭圆A为例，如图1所示，采用铣刀的半径补偿功能，以曲线参数方程进行编程，铣刀中心的轨迹为B，刀具加工出来的轮廓为A，这是所需的轮廓，若不用铣刀的半径补偿功能，而以椭圆的长、短轴a、b值加铣刀半径R建立新的参数方程编程，铣刀中心的轨迹为C，刀具加工出来的轮廓为D，轮廓D与轮廓A有明显偏离，只在椭圆的四个顶点重合，轮廓D是错误的。
宏程序在圆周圆弧凹槽铣削加工编程中的应用
宏程序在圆周圆弧凹槽铣削加工编程中的应用作者：黄继战来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第05期本文简介了宏程序编程基础理论，设计了圆周均布圆弧凹槽铣削加工的宏程序，并给出该宏程序应用实例。
实践表明，该宏程序简化了圆周均布圆弧凹槽的编程，缩短了程序调试时间，具有通用性和灵活性，对圆周均布的其他相同结构铣削加工数控编程具有参考价值。
在机械加工中，沿圆周均布的圆弧凹槽是比较常见的结构，采用常量编程，加工程序编制、调试复杂，没有通用性，编程效率低。
基于上述，采用变量编程对圆周均布的圆弧凹槽典型零件结构进行参数化编程，对该类零件凹槽结构的数控编程只需像调用固定循环指令一样，指定圆弧凹槽几何参数，即可用于加工，大大提高了编程和程序调试效率，对圆周均布相似结构形状的数控铣削加工编程具有借鉴意义。
一、FANUC 0i系统宏程序编程基础1.变量变量是宏程序中最重要的要素，变量提供了参数化程序中的关键元素——可变量，变量里存储的是一些可以改变的数据。
变量用#i表示（i=1、2、3…），变量引用将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量，如G01X#1F#2。
2.控制指令控制指令起到控制程序流向的作用，实现程序的跳转。
宏程序编程时主要使用下面两种转移和循环语句：①IF语句（条件转移：IF[条件表达式]GOTO n；）；②WHILE语句（当……时循环）。
由WHILE语句构造的DO循环最多可以进行3重嵌套，但循环不能交叉，条件转移IF语句可以跳出WHILE循环，但不能跳入WHILE循环。
3.宏程序的定义和调用宏程序的定义和子程序的定义相似，不同之处主程序采用G65或G66指令调用宏程序，而使用M98指令调用子程序。
宏程序还可以用G代码、M代码调用。
宏程序的调用格式是G65或G66 P_L_。
G65为非模态调用，G66为模态调用，P值为宏程序的程序号，L值为调用次数，“”传递到宏程序的数据。
“”有两种格式，应用时一般采用自变量赋值Ⅰ，即用英语字母后加数值进行赋值，除了G、L、O、N和P之外，其余21个英文字母都可以给自变量赋值，每个字母赋值一次，从A、B、C……X、Y、Z ，赋值不必按字母顺序进行，但I、J、K例外，不赋值的字母可以省略。
宏程序在数控车中的五步编程教学法应用5页word
宏程序在数控车中的五步编程教学法应用前言在数控车床编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷。
宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，例如：？系列零件加工宏程序、椭圆加工宏程序、抛物线加工宏程序、双曲线加工宏程序等？，宏程序的应用开始变得更加重要。
因此在开展数控教学的时候，就更加要注重学生对于宏程序的理解和运用。
为了提高学生理解的效率和降低应用的难度，教师开始使用五步编程法进行教学，但是五步编程法作为一种教学方法在实际中的应用仍然需要进一步研究。
一、宏程序五步编程法的概念与意义1、什么是数控宏程序简单地说，常用的B类用户宏程序是一种具有计算能力和决策能力的数控程序。
宏程序具有如下一些特点：使用了变量或表达式（计算能力），例如：G01X[3+5]有表达式3+5；G00X60F[#1]有变量#1；G01X[50*SIN[3]]有函数运算；使用了程序流程控制（决策能力），例如：IF#3GE9有选择执行命令….ENDIF；WHILE#1LT#4*5 有条件循环命令…. ENDW。
这类宏程序在以FANUC等为代表的数控系统中较为常用。
2、五步编程法的概念及步骤五步编程法分为五个步骤，是采取了将宏程序的教学分化简化后教与学生的方法。
第一步：首先确定一个实际的变量，这个变量一般来说是参考了实际的图纸进行确定的，这种方式能够确保变量值的准确度。
通常一开始确定的变量值都处于坐标系中靠下的部分，采用了一些简单化的方法来完成计算，至于实际的位置，就要依靠五步编程法中的第三步来完成了。
第二步：在确定好了变量值之后，就要带入具体的公式进行详细计算，在计算的时候为了确保最终数字的准确性，也是为了方便复杂计算的顺序编排，通常会采用在步骤前加上具体序号的方式进行区分。
第三步：就要开始对G01进行详细处理，并且还要完成第一步中变量值具体位置的测算、单双两种量的转换、平面坐标的平移。
数控五轴xza方向的圆弧编程
数控五轴xza方向的圆弧编程摘要：1.数控五轴xza 方向的圆弧编程概述2.圆弧编程的基本原理3.圆弧编程的参数设定4.圆弧编程的实例演示5.圆弧编程的注意事项正文：一、数控五轴xza 方向的圆弧编程概述数控五轴xza 方向的圆弧编程是一种在五轴数控机床上实现圆弧运动的编程方法。
它能够实现x、y、z 三个线性轴和a、c 两个旋转轴的协同运动，从而完成复杂的空间曲线加工。
这种编程方法在航空航天、汽车制造等高精度制造领域有着广泛的应用。
二、圆弧编程的基本原理圆弧编程的基本原理是利用圆弧插补指令，通过设定起点、终点和插补段数，实现数控机床在x、y、z 三个线性轴和a、c 两个旋转轴上的圆弧运动。
在编程过程中，需要确定圆弧的半径、起点、终点和插补段数等参数。
三、圆弧编程的参数设定1.圆弧半径：圆弧半径是圆弧编程中的重要参数，决定了圆弧的形状和大小。
在编程时，需要根据加工零件的实际形状和尺寸，设定合适的圆弧半径。
2.起点：起点是圆弧的起始位置，决定了圆弧的起始方向。
在编程时，需要根据加工零件的实际形状和尺寸，设定合适的起点。
3.终点：终点是圆弧的结束位置，决定了圆弧的结束方向。
在编程时，需要根据加工零件的实际形状和尺寸，设定合适的终点。
4.插补段数：插补段数是圆弧编程中的另一个重要参数，决定了圆弧的平滑程度。
在编程时，需要根据加工零件的实际形状和尺寸，设定合适的插补段数。
四、圆弧编程的实例演示假设我们要在x、y、z 三个线性轴和a、c 两个旋转轴上，实现一个半径为50mm 的圆弧运动，起点为(0,0,0)，终点为(100,0,0)，插补段数为4，可以编写如下圆弧编程代码：```G90 G54 G17 G40 G49G28 G91 Z0G90M6 T1M3 S3000G1 X0 Y0 Z50 F1000G2 X100 Y0 Z0 F1000T2 M8```五、圆弧编程的注意事项1.在编程时，应根据加工零件的实际形状和尺寸，合理设定圆弧半径、起点、终点和插补段数等参数。
五坐标高速铣削加工与编程的关键技术及应用
车 、模具、航 空、航天 、光学 、精密机械 等产 品的更新换代 ，加速 了制
造技术与装备 的升级 ，推动了企业技术进步。但 目前国 内存在相当一部 分高速机 床因各方面的原因并没有达到理想的效果 ，如刀具配置跟不上
本文 针对 高 速铣 削加 工中心 的刀柄 系统 、五
般 情 况 下 ，高速 切 削其 切
应选 用热硬性 和疲 劳强度 高的 Ｐ 类 件 等 。
固定 角度 的方式 ；
（）ａ ｔ ｒ Ｓ ｒａｅ 曲 面法 ２Ｐｔ ｅ ｎ ｕｆ ｃ ， 向式 是 指 刀具 轴 的矢 量 时 刻指 向 曲
硬 质 合 金 、 涂 层 硬 质 合 金 、 立 方
１五 轴 刀 具轨 迹 设 计 的 关键 点 ．
而低速使用 ，高速 电主轴因长期受重载荷或使 用不 当造成寿命低 下，企 业高速切 削工艺参数库及Ｃ Ｄ Ａ 高速编程软件包造成高 速切削应用不是 Ａ／ Ｈ ｃ
削速 度 比常规速 度高 出５ １倍 ， ～ ０ 其材 料 的去除率 是常规切 削的３ ～
很好 ，高速切 削工艺流程与传统 的工艺流程没 有有机结合 ，没有充分发
轴运动结构实现载荷 的平稳 ，减小 工作 台由于运动 的惯性 。尤其是 当
工作 台承载较大时 ，工作台本身和
工件 的运动载荷对高速切削极容易
引起冲击 ，机床结构 的新颖性对高
速切削有着重要的影响，传统棚床依
王德跃 李志喜
靠工作台移动实现机床的Ｘ方向的移 ｙ
动不是很适合高速切削的。典型的高
设 置得 高 一 些 ，尤 其是 在 不 同 的
应 优 先 采 用 Ｃ Ｔ Ａ ｍ ｄ １ 式 和 Ａ Ｉ（． ｏ ｅ ） 格
（）ｒｍ ｐ ｉｔ ３Ｆ ｏ ｏｎ ，点 位 控 制 刀具
宏程序在数控铣削加工中的应用
宏程序在数控铣削加工中的应用摘要：随着时代的发展，数控加工技术已经广泛应用机械制造行业的方方面面。
在使用数控设备时，手动编程是现场解决问题的方式，它具有操作简单、调整方便、效率高等特点。
但是加工相对复杂的零件时，简单的 G 代码编程满足不了实际生产需求，如利用 CAD/CAM 软件编程，则又比较繁琐，程序占用内存大，且每次改动都需要重新生成程序，可读性差。
此时若利用宏程序编程可以解决这些问题，它具有程序简化、灵活的特点，所以在实际生产中掌握宏程序的编程方法已是操作者应掌握的技能。
关键词：数控加工数控编程宏程序变量1.引言：高铁动车现如今已是人们出行的主要交通工具，它的出现大大提升了人的生活水平，解决了工作与家庭距离之间的困扰，节省了人们出行的时间，我们享受高铁动车给我们带来方便的同时，是否想过它的生产制造呢？其中它的主要零部件组成离不开数控加工技术，数控加工技术将机械制造技术、微电子技术和计算机技术等有机地结合在一起，使传统的机械制造方法生产方式发生了深刻的、革命性的变革。
数控机床在机械制造业中已经得到了日益广泛的应用，数控机床在加工中能否发挥最大的性能，关键在于程序的编制，而巧用宏程序可以提高编程效率，达到事半功倍的效果。
2.宏程序的介绍宏程序（Macroprogram）是以变量的组合，通过各种算数和逻辑运算、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 X100.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，变量值可以用程序或 MDI 面板上在操作进行。
#1=#2+100G01X#1 F500（1）变量表示计算机允许使用变量名，宏程序的变量需要用变量符号“#”和后面的变量号指定。
数控宏程序在圆角铣削加工中的应用
主 程 序
Ｇ５ Ｇ９ Ｇ１ ４ ０ ７ Ｇ０ Ｘ Ｙ０ ０ ０ Ｍ０ Ｓ ０ ３ ８０ Ｇ０ Ｚ１ ． ０ Ｏ Ｇ０ Ｘ６ ． Ｏ Ｏ Ｘ０
＃１ Ｏ ： ＷＨ Ｌ ［ Ｌ ９］ Ｏ１ Ｉ Ｅ ＃１ Ｅ ０ Ｄ
＃ ２ １． Ｃ ［ ］４ ． 二 － ５ ｝ Ｏｓ ＃１＋ ５ ＃ ３ ５．Ｓ Ｎ［ １一１ ． １ ＊ Ｉ ＃ ］ ５ ＃４ ５．ｃｏ ［ ］ ５． ＝１ ， ｓ ＃１＋９
表５ 端盖材料 力学性能分析
５ １ ４ Ｍ Ｐａ ２． ８
ｌ ４ ６ ＭＰａ ０ ３ ８
５ ． ＭＰａ １９
９５ ７ ． ＭＰａ
５ １ ４ Ｍ Ｐａ ２． ８
ｌ ４． ６ ＭＰａ ０ ３８
检测项 目
技 术 要求 １ ＃试 样检 测结 果 ２ ＃试 样检 测结 果
４ ）程 序 假 设 刀 具 选 用 ｌ 球 刀 ， 刀 位 点 起 始 位 置 ０ （ ０ ） ，按 照 每 ５ ６ ，０ 。设 定一 点 ，则 采 用循 环 语 句编程 如表 １ 示 。 所 ５ ）仿 真加 工后 的效 果 图
完整程序
Ｏ２２ ２２
ＴＯ２ Ｏ６ Ｍ
表２ 方台零件的圆角铣 削加 工程 序
但 反 映 材 料 韧 塑 性 指 标 的 延 伸 率 不 能满 足 技 术 要 求 ，从 而证 明端 盖 的断裂 为脆性 断裂 。
范 要 求 的 ，但 接近 于许 用极 限 ，在 应 力判 定 时 没 有考 虑二 次应 力Ｑ的影 响 ，结 果偏 于保 守 ，因 此实
际设 计 中可 以适 当 增 厚球 冠形 封 头 的厚 度 就 可 以
２ １ ， ２． ０ （ ） １０
［】张永 智． ６ 用户宏程序在 数控加工中的开发与英语 ［ ． Ｊ 机械 ］
基于宏程序的斜面、圆弧面的数控铣削编程
高教论坛
基于宏程序的斜面、 圆弧面的数控铣削编程
张秀娟 郭文星 （九江职业技术学院， 江西 九江 ３３２２００ ） 摘 要： 宏程序是手工编程的高级编程语言，合理地应用宏程序不仅能减少编程程序量 、 提高零件的加工精度，也能大大缩短加工时 间， 提高加工效率。通过斜面、 圆弧面加工实例，探索宏程序在数控铣削中的应用。 关键词： 数控铣削； 宏程序； 斜面、 圆弧面编程； 零件 在数控铣削加工中， 为了工艺的需要， 大部分零件都包含倒斜 采用角度 θ 为自变量， 其精加工程序如下： 面、 圆弧面等加工部位， 我们通常采用宏程序对其编程， 既提高编程 效率， 也优化了加工路径。 通常倒角的轮廓分为两种： 特殊轮廓和常 规轮廓。 下面我们以这两幅零件图为例详细讲解在数控铣削中如何 利用宏程序对其倒角进行编程。以 ＦＡＮＵＣ ０ｉ－ＭＢ 数控系统为例。
２．２ 倒斜面 Ｃ５ 仍然采用切削深度 Ｚ 作为自变量， 其精加工程序 如下：
图１ 图２ １ 特殊轮廓中的倒角 如图 １ 中在正方体上的 ３０°倒角、 孔上方的倒角 Ｒ５ 都属于这 种类型， 他们的共同特点是通过水平面截交的平面仍然是特殊图形 （如这里的正方形和圆形 ） ， 编程中我们利用这个特点进行编程。 １．１ 孔上方的圆弧面编程通常采用角度 θ 为自变量， Ｒ５ 圆弧 面精加工程序如下： 综上所述， 在数控铣削加工中， 对于倒斜面和圆弧面的宏程序 的编程主要有两个特点， 一是通过逐层切削方式下每层的实际轮廓 不同。特殊轮廓 （如正方形和圆形 ） 仍按轮廓的类似型进行编程， 常 规轮廓需借助系统变量 ＃１３００１ 进行编程； 二是自变量的选择不同。 倒斜面通常采用切削深度作为自变量， 而圆弧面或球面通常采用角 度作为自变量来编程。 本文对数控铣削加工中出现的倒斜面 、 圆弧面的宏程序编程进 行了详细的分析， 程序具有很强的通用性和推广性， 对宏程序编程 的学习具有很好的借鉴作用。 参考文献 [1]陈银清.宏程序编程在数控加工过程中的研究[J].机床与液压,2009 (05):42-45.
宏程序数控铣削圆弧的应用
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宏程序数控铣削圆弧的应用
刘新平 （山东交通职业学院 , 山东 潍坊 261206）
摘 要：针对普通铣床较难加工圆弧的生产实际，提出了利用宏程序，在数控铣床上加工过渡圆弧的方法。 关键词：圆弧；宏程序；数控铣床 DOI:10.16640/ki.37-12距离 X 方向 )；#6=#4-R（刀位点的 Z 坐标值）； G01 X- [#5] Z [#6] F100（移至当前加工深度及当前刀位点）； G02 I[#5] F800（沿轮廓走刀）；#1=#1+1（角度每次递增 1°）； IF [#1LE90] GOTO20（如果加工角度≤ 90°程序跳转到 N20）； G00 Z100. G00 提刀至安全高度：M30。 2.2 利用球头铣刀加工内孔倒圆 如图 3 所示，球头铣刀采取从 A 到 B 的切削路线，刀具球头始终 与所切圆弧相切。依然取角度作为自变量 #1，计算球头刀刀位点在 机床坐标系的坐标，公式如下： X=[R+d/2]*[1- COS [#1] ]+（D-d）/2， Z=[R+d/2]*SIN [#1]-R
图 2 键槽铣刀铣削园弧 程序编写如下： O0001；#1 = 0 圆弧的初始角度；#2 =（D - d）/2（初始刀位点 到原点的距离 X 方向 )；G00 X -[#2] Y0 Z2 G00（快速移至初始点）； N20 #3=R*COS [#1]；#4=R*SIN [#1]； #5=#2+R-#3（刀位点到
3 结语
零件上倒圆角或倒角的结构，虽然使用自动编程可以解决，但掌 握尺寸形状的逻辑关系后，可以利用简短的宏程序编程就可以解决， 非常方便，在实际生产中可广泛使用。 参考文献： [1] 荣瑞芳 . 数控加工工艺与编程 [M]. 西安电子科技大学出版社 ,2006. [2] 黄国权 . 数控技术 [M]. 哈尔滨工程大学出版社 ,2004. [3] 陈红康 , 杜红香 . 数控编程与加工 [M]. 山东大学出版社 ,2004. 作者简介：刘新平（1968-）, 女 , 副教授 , 从事数控编程与加工工艺 教学。
宏程序在加工圆弧面中的应用
宏程序在加工圆弧面中的应用蒋晓敏【摘要】通过宏程序的编程，实现了两种不同圆弧面的加工。
第一种是平行坐标平面的圆弧面的加工方法，第二种是绕一个坐标轴旋转一个角度的圆弧面的加工方法。
%In this paper, the machining of two different arc surface by macroprogram are realized. The first arc surface's end plane is parallel to coordinate plane, and the second arc surface's end plane is rotated a certain amount of angle around the coordinate axis.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P18-20,56)【关键词】宏程序;圆弧面;编程【作者】蒋晓敏【作者单位】江阴职业技术学院，江苏江阴 214405【正文语种】中文【中图分类】TG659在数控加工中，经常会遇到各种各样的圆弧曲面的加工。
最常见的就是XY面的圆弧，这种圆弧面可以通过G02/G03 圆弧指令的编程来完成加工，非常方便。
其他平面的圆弧面的加工，虽然使用G02/G03 圆弧指令来编程也能进行加工，但往往加工程序比XY面的圆弧要复杂，这时正确的做法是利用宏程序来编程。
下面是应用宏程序精加工圆弧面的两个例子，当然在精加工前要进行粗加工，先铣削长方形轮廓，此处省略。
1 实例一：平行坐标平面的圆弧面的加工1.1 实例说明如图1 所示，该圆弧面在G18 平面（XZ 平面）内的投影为圆弧。
该圆弧半径为30 mm，投影到XY面为长48 mm，宽25 mm的长方形，长方形的2 个边分别平行于X、Y 轴，长方形关于Y 轴对称。
1.2 确定编程思路加工该圆弧常见的有两种方法。
五轴编程技术应用
五轴编程技术应用五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。
现在，大家普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
在使用和编程过程中，主要解决刀具轨迹设计、后处理程序开发以及五轴联动机床模拟。
一、刀具轨迹设计1.五轴刀具轨迹设计的关键点在进行刀具轨迹设计之前，CAD三维模型的系统精度尽可能设置高一些，尤其是在不同的CAD系统之间进行模型转换时，优先采用CATIA(*.model)格式、Parasolid（*.x_t）格式进行数据转换，其次采用IGES格式进行数据转换，当使用IGES格式时，系统精度一般不应低于0.01mm，尤其在进行五轴高速切削精密零件时模型的精度、刀具插补精度对刀具轨迹的输出有着重要影响。
空间曲面轴加工涉及的内容比较多，尤其是五轴加工时更明显。
进行五轴加工时涉及加工导动曲面、干涉面、轨迹限制区域、进退刀及刀轴矢量控制等关键技术。
四轴五轴加工的基础是理解刀具轴的矢量变化。
四轴五轴加工的关键技术之一是刀具轴的矢量（刀具轴的轴线矢量）在空间是如何发生变化的，而刀具轴的矢量变化是通过摆动工作台或主轴的摆动来实现的。
对于矢量不发生变化的固定轴铣削场合，一般用三轴铣削即可加工出产品，五轴加工关键就是通过控制刀具轴矢量在空间位置的不断变化或使刀具轴的矢量与机床原始坐标系构成空间某个角度，利用铣刀的侧刃或底刃切削加工来完成。
刀具轴的矢量变化控制一般有几种方式：①Line :刀具轴的矢量方向平行于空间的某条直线形成的固定角度方式；②Pattern Surface:曲面法向式为刀具轴的矢量时刻指向曲面的法线方向；③From point：点位控制刀具轴的矢量远离空间某点；To point：刀具轴的矢量指向空间某点；④Swarf Driver：刀具轴的矢量沿着空间曲面（曲面具有直纹性）的直纹方向发生变化；⑤刀具轴矢量连续插补控制。
宏程序在数控铣床编程球面加工中的应用
宏程序在数控铣床编程球面加工中的应用摘要：宏程序在生产实践中有着广泛的应用，尤其在曲面的编程时更为常用。
掌握宏程序在数控编程中的应用，是数控技术的重要组成部分。
文章针对宏程序在球面加工中的使用，阐述了如何使用变量及高级语言的表达式编制程序。
关键词：数控编程宏程序变量中图分类号：TP313 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2007)01-02-031 引言在铣床上，数控编程方式有两种，一是自动编程，二是手工编程。
自动编程是指依靠自动编程软件来完成程序编制，它可以解决复杂零件的加工问题，但其产生的数控加工程序受多方面因素的影响，首先受CAD/CAM 软件在CAD 建模时计算精度的影响，其次，受CAD/CAM 软件在生成NC 刀具轨迹时计算精度的影响，有时后处理环节对其也会有影响，打开一个自动编程的数控加工程序，可发现程序中几乎都是简单的圆弧与直线指令的组合，虽然数据很准确，但很繁琐，几乎无法读懂程序。
手工编程是由人工完成零件的程序编制工作，主要包括零件图样分析、工艺处理、数据计算、编制程序及输入并校验程序等过程，相对于自动编程而言，可以完成的零件相对较为简单，但为什么还要学手工编程呢？对于数控从业人员来讲，手工编程是自动编程的基础，在任何时候，手工编程都是必须要掌握，在我国，无论是数控类技能鉴定等级考试或是数控类技能大赛，都不允许使用CAD/CAM 软件进行自动编程，而只能进行手工编程，在企业中，手工编程依然运用于实际生产。
特别是宏程序，是手工编程的高级形式，程序编制过程中，如果能够精通宏程序的使用，会使程序变得简单，而且其加工精很高，相对于自动编程产生的数控加工程序，加工时间也会大大缩短。
2 关于宏程序2.1 宏程序的定义、特点在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能，这种有变量的程序称之为宏程序。
在一般的程序编制中程序字视为一常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性；而使用宏程序编程，针对同一类型的编程，只须改动变量数值，不用重新编程，就可以得到不同尺寸而几何形状相似的程序具有应用灵活、形式自由的特点；还具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。
FANUC系统基于宏程序的球面数控编程
FANUC系统基于宏程序的球面数控编程蒙斌;吴凡【摘要】目前的数控铣削系统,在加工二维平面轮廓时,可以用直线或圆弧插补指令直接进行手工编程.在加工三维曲面轮廓时,则无法直接用常规方法进行编程,因为空间轮廓的坐标计算相当复杂,计算的工作量很大,通常很难实现.实际编程时利用宏程序的循环功能,将三维曲面分层切削.在高度方向每次下降一个高度,然后再在垂直于高度方向上沿圆弧或非圆曲线轮廓切削,最终用多层曲面来逼近三维曲面.具体分析了球面编程时的几何模型和数学模型.给出了球面的宏程序编程实例,可以有效解决复杂曲面的手工编程问题.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2017(046)010【总页数】3页(P10-12)【关键词】FANUC系统;宏程序;三维曲面;数控;编程【作者】蒙斌;吴凡【作者单位】宁夏大学机械工程学院,宁夏银川 750021;宁夏永宁中学,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】TG659手工编程能力是计算机辅助编程与制造（CAD/CAM）的基础，也是理解数控机床加工机理、掌握其加工过程和工艺处理方法的重要手段。
在数控加工中，灵活掌握手工编程可以简化程序编制、大大提高编程的适用范围和零件加工效率。
但是常规的手工编程只能编写平面二维轮廓的加工程序，无法编写三维曲面的加工程序。
目前的主流数控系统都具有高级语言（宏程序）编程功能，借助于该功能用户可以在数控系统基本编程功能不能满足需要时进行编程功能的扩展，也可以对数控系统的控制功能进行二次开发。
利用数控系统的宏功能就可以实现三维曲面的手工编程，而且宏功能使用得当的话，可以使得编程快捷简便[1-2]。
但是由于它毕竟是一种基本编程指令之外的高级语言，所以掌握和使用起来有一定的难度，所以受这种因素的影响，目前在国内各类职业技术学院、技师学院的相关数控专业教学和从事机械制造的企业在进行数控编程及加工时，都过分依赖CAD/CAM软件(主要指数控铣)，这使得数控从业人员对宏程序的使用率不够高，也没能充分发挥数控系统所带宏程序功能的价值和优越性[3-4]。
FANUC系统基于宏程序的球面数控编程
FANUC系统基于宏程序的球面数控编程
蒙斌;吴凡
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2017(046)010
【摘要】目前的数控铣削系统,在加工二维平面轮廓时,可以用直线或圆弧插补指令直接进行手工编程.在加工三维曲面轮廓时,则无法直接用常规方法进行编程,因为空间轮廓的坐标计算相当复杂,计算的工作量很大,通常很难实现.实际编程时利用宏程序的循环功能,将三维曲面分层切削.在高度方向每次下降一个高度,然后再在垂直于高度方向上沿圆弧或非圆曲线轮廓切削,最终用多层曲面来逼近三维曲面.具体分析了球面编程时的几何模型和数学模型.给出了球面的宏程序编程实例,可以有效解决复杂曲面的手工编程问题.
【总页数】3页(P10-12)
【作者】蒙斌;吴凡
【作者单位】宁夏大学机械工程学院,宁夏银川 750021;宁夏永宁中学,宁夏银川750021
【正文语种】中文
【中图分类】TG659
【相关文献】
1.巧用宏程序简化数控铣削椭球面手工编程加工 [J], 王国永
2.宏程序在数控铣床编程球面加工中的应用 [J], 成苏群
3.基于华中数控系统的椭球面铣削加工宏程序编程探析 [J], 冯邦军
4.宏程序在华中数控铣床球面编程加工中的应用 [J], 杨旭;杨晓华
5.基于FANUC系统椭圆类轮廓宏程序的格式化编程研究 [J], 马有昂;邹宁
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控技 能大赛引入 了五轴加工的内容 ，从而使宏程序
的编程又上升到 了一个新的高度，使宏程序应用范
围更加 广 泛 。 沿模 型 曲面 法 向铣 削加 工 是 五 轴加 工 中的 主要 加 工 内容 之 一 。下 面 通过 球 面 法 向 圆弧槽 的铣 削加
ｙ、ｚ 三个正交轴的五轴机床中 ，一边 改变 刀
７ 。 ５。
（ ）程序编制 根据曲面 圆弧槽的加工方法 ， ３ 为方便编程建立 了如 图４ 所示的加工程序流程图。
编 制 加 工程 序 如 下 ：
Ｏ１ 程序名 ） ；（ ＮＯ ０Ｇ９ １ ７Ｇ４ ９Ｇ８ ０Ｇ９ ４Ｇ２ ０Ｇ４ ０； （ Ｇ１ 程序初始化 ） Ｎ０ ０Ｇ５ ０ ４ ０ ｝ （ ５ Ｇ９ ４ＧＯＺ１ ０￥ ０ ０Ｍ３ 绝对 方式编程 ， 选择１ 号工 件坐标 系，快速 定位 至Ｚ１ ０ ０ ，主轴 正转 ，转速 为
后 ，再 使Ｚ车 与 由
—
Ｙ 轴 以３５ Ｃ ．轴
平 面与ｃ 轴的起始 角度相对应。补偿后的 刀具位置
如 图３ 所示 。
联 动 的 方 式 ，完 成 当前 Ｓ ５ Ｒ２ ｍｍ
球 面 法 向 深 度 为 ２ ｍｍ的 圆弧 槽 的 加 工 。通 过 对 机
床坐标 轴 这样 往
图 １
定编程坐标 系。为保证 刀具在摆动加 工过程中与机
床、夹具及附件之间的安全 ，一般在工件顶面的最 高点上设置编程坐标 系。由于是在半 圆球表面的法 线方向加工等深度的圆弧槽 ，为保证加工要求 ，必
须控 制 加 工时 刀具 的 刀轴方 向为 曲面 法线 方 向 。
如图ｌ 所示 ，根据加工要求，选择刀具为Ｒ ｍｍ ２ ： ￣ 头铣刀，在编程时首先控制机床Ａ 轴的转动，当Ａ 轴转
转坐标 轴ｃ 轴转 动关系 ； 表 示ｚ 轴平 面 内圆弧 圆 心角 自变量与旋转轴Ａ转动关系。 （ ）加工时进 、退刀点位置设定 在 圆弧圆心 １
角 自变 量 与 的 加 工位 置 — ｚ平 面 上 通 过 设 置
圆弧半径ａ ，控制 刀具在 、
个坐标轴方向在 刀
轴方向 （ 圆弧的法向）进、退 刀。 （ ）加工位置的确定 （ ２ 轴旋转方 向） 由于
式 。基于圆球 的参数方程 ，根据五轴加 工中机床运
动 关 系 ， 由 图 １ 加 工 内容 可 得 出 用 宏程 序 进 行 五 的
轴编程时的相关坐标轴关系式为：
， ＝ ｃ ｓ臼 。
Ｊ
பைடு நூலகம்（ ９ ０ ≤０ ≤ ）
式 中 ， ０ 示 —ｙ 面 中 圆弧 圆心 角 自变 量 与旋 表 平
一
Ｎ ０ ＩＥ［ Ｅ＃ ］ Ｏ （ ７ ＷＨ Ｌ 样 Ｇ ４ Ｄ ； 如果＃ ／４ ，循环２ ３ ３ ４ ＞４ 继续 ） Ｎ ５ １－ ３Ｃ Ｓ９ ＃ ］ （ ７ ＃ ２ ＃ Ｏ ［ ０ １； 圆弧槽切入ｘ 轴坐标计算 ）
Ｎ８ ０＃ｌ＝ ３ Ｉ ９ ３ ＃ Ｓ Ｎ［０一样 ］ ２ （ １ ５； 圆弧槽切 入时ｚ轴坐 标 计算 ）
能 指 令 Ｇ ３ ，Ａ轴 旋 转 ４ 。 ， 刀轴 位 于 ｙ—ｚ ４． ４ ５后 平 面 ， 刀具 位 置 如 图２ 示 。此 时 与Ｃ车０ 位 置 与 加 所 『 。 由 工 中的 初始 位 置 （。 置 ）相 差 ９ 。 ０位 ０ ，在 五轴 加 工
１ 加工方案分析 ．
零件进行五轴加工时 ，首先要根据加 工图素设
机 床 轴 行 程 一 般 为 －１ ０ 左 右 ，根 据 双 摆 台 式 ｔ ０。 －
图 ４
机床的坐 标运动方式 ，为方便观察 ，均使Ａ轴在 负
Ｎ６ ５ Ｏ５｝ （ ５＃ ＝ ． 圆弧槽法 向每 层切入 深度）
方 向 摆 动 加 工 。 因 此 ，该 圆弧 槽 在 加 工 时 可 取 轴 的 摆 动 角 度 为 ： 一１ 。 一３ 。 一４ 。 一６ 。 ５ ， ０ ， ５， ０ ，
复运动控制 ，即可加 工出符合要 求的圆弧槽 面 。
２ 五轴加 工编程准备 ．
为避免五轴加工时编程零点到Ｃ 由 ｒ 中心 与旋转 车
图 ２ 图 ３
５ ２
， 舰
参 磊
冷工 加
３ 宏程 序编 程 ．
宏 程 序 编程 的关 键 是 根 据 加 工 内容 按 照数 控 系 统 的 编 程 格 式 与加 工 路 线 ，建 立 方 便 编 程 的 关 系
工为例 ，采 用广州数控ＧＳ ２ ｉ Ｋ ５五轴数控 系统 — Ｃ 轴联动双摆 台式机床来介绍宏程序在五轴数控铣削
加 工 中 的编 程 。
具 的姿势，一边补偿刀具长度而进行加工的功能。 使用刀具中心点控制功能后 ，Ｃ 在进行旋转 ＮＣ 轴插补的同时 ，对刀具中心点进行控制 ，以使 刀具 中心点相对工作台 （ 工件）做直线运动 。刀具 中心 点的终点是编程坐标系中的坐标点。 （ ）ｃ ２ 轴位置及处理 以五轴机床 中的定位坐 标 （ Ｏ ＯＺ ４ ）为例，使用刀具中心点控制功 Ｘ Ｏ ５ Ｙ Ａ
时旋转后的刀轴平面须与ｃ 轴的起始角度相 对应 。 由此可见，在使用 刀具 中心点控制功能进行手工编 程 时 ，必须对Ｃ 的起始 角度进行补偿 ，使ｃ 的 轴 轴
起 始 角度 为 ９ 。 ０ ，才 能 正 确控 制 刀具 轴 向 ，使 刀 轴
至圆弧槽的加工位置 （５ ，３。 ５ ，６ ５ ） １。 ０ ，４ 。 ０ ，７ 。
拦县 圭持ｉ 磐 鸯燕
宏程序编程在球面法向圆弧槽 五轴铣削加工中的应用
广东省工商高级 技工学校 （ 昌 ５ ２ ０ ） 郎永兵 乐 １ ２ ０
２ １年 由国 家六 部 委联 合 举 办 的第 四 届 全 国数 ００
中心到摆动中心之间位置偏置的数据处理 ，在手工 编程时须使用数控系统提供的五轴加 工功能 ，即五 轴刀具 中心点控￣Ｇ ３ 。 １４． ４ （ ）刀具中心点控￣Ｇ ３４ 刀具 中心点控制 １ ］ １４ ． 功 能是在包括 刀具和工作 台旋 转的两个 旋转轴和