应用宏程序解决数控车削中的空程走刀问题
数控机床宏程序编程的技巧和实例
数控机床宏程序编程的技巧和实例第一篇：数控机床宏程序编程的技巧和实例论文：数控机床宏程序编程的技巧和实例2011年8月11日前言随着工业技术的飞速发展，产品形状越来越复杂，精度要求越来越高，产品更新换代越来越快，传统的设备已不能适应新要求。
现在我国的制造业中已广泛地应用了数控车床、数控铣床、加工中心机床、数控磨床等数控机床。
这些先进设备的加工过程都需要由程序来控制，需要由拥有高技能的人来操作。
要发挥数控机床的高精度、高效率和高柔性，就要求操作人员具有优秀的编程能力。
常用的编程方法有手工编程和计算机编程。
计算机编程的应用已非常广泛。
与手工编程比较，在复杂曲面和型腔零件编程时效率高、质量好。
因此，许多人认为手工编程已不再重要，特别是比较难的宏程序编程也不再需要。
只须了解一些基本的编程规则就可以了。
这样的想法并不能全面。
因为，计算机编程也有许多不足：1、程序数据量大，传输费时。
2、修改或调整刀具补偿需要重新后置输出。
3、打刀或其他原因造成的断点时，很难及时复位。
手工编程是基础能力，是数控机床操作编程人员必须掌握的一种编程方法。
手工编程能力是计算机编程的基础，是刀具轨迹设计，轨迹修改，以及进行后置处理设计的依据。
实践证明，手工编程能力强的人在计算机编程中才能速度快，程序质量高。
在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理使程序具有特殊功能，这种有变量的程序叫宏程序。
宏程序是数控系统厂家面向客户提供的的二次开发工具，是数控机床编程的最高级手工方式。
合理有效的利用这个工具将极大地提升机床的加工能力。
作为一名从事数控车床、数控铣床、加工中心机床操作编程二十多年的技师，在平时的工作中，常常用宏程序来解决生产中的难题，因此对宏程序的编程使用积累了一些经验。
在传授指导徒弟和与同事探讨中，总结了许多学习编制宏程序应注意的要点。
有关宏编程的基础知识在许多书籍中讲过，我们在这里主要通过实例从编制技巧、要点上和大家讨论。
一、非圆曲面类的宏程序的编程技巧1、非圆曲面可以分为两类；（1）、方程曲面，是可以用方程描述其零件轮廓的曲面的。
数控车床车削宏程序
例6 抛物线与椭圆的混合运用。
%8002 (程序名) G92 X50 Z0 （起点坐标） U32 V40 W55 A8 B5 C4 M98 P8001（定义#20=32、#21=40、#22=55、#0=8、#1=5、#2=4） W G36 G90 X50 Z0（到起点位置） M30 V %8001 (子程序名) U #10=0 #11=0 （抛物线起点X、 Z轴坐标值） #12=0 #13=0 （椭圆起点在X、Z轴方向增量值） G64 G37 （小线段连续加工、半径编程） WHILE #11 LE #20 （抛物线方程：Z=-X*X/C ） G01 X[2*#10] Z[-[#11]] F1500 #10=#10+0.08 （计算各段抛物线X轴坐标） #11=#10*#10/#2 （计算各段抛物线Z轴坐标） 抛物线 ENDW Z=-X² /c G01 X[2*[SQRT[#20*#2]]] Z[-#20] （到达抛物线终点） G01 Z[-#21] （到达直线终点） 椭 圆 X a / b b2 z 2 ： WHILe #13 LE #1 （椭圆方程：X*X/A*A+Z*Z/B*B=1） 图4 #16=#1*#1-#13*#13 #15=SQRT[#16] #12=#15*[#0/#1] （计算椭圆X轴方向的增量） G01 X[2*[SQRT[#20*#2]+#0-#12]] Z[-#21-#13] #13=#13+0.08 （确定椭圆Z轴方向的增量） ENDW G01 X [2*[SQRT[#20*#2]+#0] ]Z[-#21-#1] （到达椭圆终点） 抛物线 椭圆 G01 Z[-#22] 2 2 Z=-X² /c X a / b b z U12 G00 Z0 m99
_宏指令在NC车削编程中的应用
现代制造工程!""#（#"）宏指令在!"车削编程中的应用!康秀梅于志强朱耀祥摘要列举了宏指令在数控车削编程中应用的实例及其优点。
关键词：数控车床编程宏中图分类号：#$%&&’()文献标识码：*文章编号：&+,&—%&%%（)--&）&-—--))—-)$%%&’()*’+,+-.)(/+’,%/+0/)11’,0-+/23*4/,’,0$56*/)(*./0/123/42563/728929028:2;/7<=2663>?8;@2A1<?861<;1255?8;=<1!":B18?8;21/61/7/8:/9’789:+/;6：23&)*<8=/+0/)11’,0.)(/+一、前言用数控车床车削相同、相似的几何要素或某些特定的零件时，普通的编程方法存在程序长、更改困难、通用性差等缺点，如用宏指令编程能很好解决这些问题。
宏指令编程可以提高零件的表面加工质量，进行变径曲线与空间曲面的加工，在生产上应用很广。
与子程序类似，另一组指令组成的宏主体（AB7:<552A1<C<9>）存储在机床控制系统的内存里，在主程序中用一条宏指令（AB7:<552A1<?87:1BA:?<8）调用宏主体。
编程者只要使用调用语句，而不必记住宏主体中的所有指令。
宏的优点在于，在宏主体中可以使用变量，可以操作变量即进行变量运算，调用时可以赋值给变量。
这就意味着可以编制某些宏程序，将同类的零件可能改变的加工尺寸用变量表示，调用时只要将实际值赋给变量，就可实现一组相似零件的加工。
以下就深孔钻削、车削薄片件和曲面的三个实例以及宏指令使用中应注意的问题进行讨论。
二、应用实例&’深孔钻削在没有深孔刀具的情况下，用普通麻花钻需要进退刀数次，以便排屑。
宏程序在数控车削加工中的应用
宏程序在数控车削加工中的应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：合肥通用职业技术学院毕业论文论文题目：宏程序在数控车削加工中的应用学院/系别: 合肥通用职业技术学院/数控与材料系专业/班级：数控设备应用与维护专业/数设901班学制：三年姓名：熊守嘉学号： 18090142指导教师：冯利华二零一一年十月十五日目录摘要 (2)前言 (2)第1章宏程序加工概述 (2)1。
1 概述 (2)1.1.1 G代码、M代码 (2)1.1.2系统参数 (2)1.1.3数据设置 (2)1.1.4用户宏程序 (3)1.1.5检测应用 (3)第2章宏程序中基本程序代码 (3)2。
1 基本程序代码 (3)2.1.1 车削G代码 (3)2.1。
2 车削M代码 (4)第3章数控车床简介 (6)3。
1 数控车床的主要组成及工作原理 (6)3。
2 数控车床的分类与特点 (6)3.3 数控车床的选用 (6)3.3。
1 动力刀具功能 (7)3。
3.2 C轴位置控制功能 (7)3.3.3 数控车削选用原则 (7)第4章宏程序的程序语言 (7)4。
1 宏变量及常量 (7)4.2 变量的各种运算 (8)4。
3 变量运算的优先顺序 (8)4.4 宏程序函数格式 (8)4.5 宏程序调用 (9)第5章宏程序在车削中的应用实例 (9)总结 (12)参考文献 (12)致谢 (12)宏程序在数控车削加工中的应用摘要：在数控加工中，当遇到一些比较复杂的加工零件是,利用普通的程序进行编程不能解决问题或零件的精度达不到规定的要求的时候。
宏程序加工就突显了优势。
当数控车削的零件有不规则的车外圆、切槽等任务的时候，就可以利用宏程序进行加工，从而达到车削的精度.所以学习宏程序加工对我们来说是很有利的，为了以后更好的在机加工行业的发展。
关键词:宏程序在数控车削中的应用，车削，程序，案例分析。
数控编程——宏程序教程
数控编程讲义第一篇铣工篇 (1)专题一行切和环切 (1)1.1环切 (1)1.1.1环切刀具半径补偿值的计算 (2)1.1.2环切刀补程序工步起点（下刀点）的确定 (4)1.1.3在程序中修改刀具半径补偿值 (5)1.1.4环切宏程序 (7)1.2 行切 (8)1.2.1 矩形区域的行切计算 (8)1.2.2行切的子程序实现 (10)1.2.3 行切宏程序实现 (11)专题二相同轮廓的重复加工 (13)2.1 用增量方式完成相同轮廓的重复加工 (14)2.2用坐标系平移完成相同轮廓的重复加工 (14)2.3 用宏程序完成相同轮廓的重复加工 (15)专题三简单平面曲线轮廓加工 (17)专题四简单立体曲面加工 (18)4.1球面加工 (18)4.1.1外球面加工 (20)4.1.2内球面加工 (21)4.2水平圆柱面的加工 (22)4.2.1圆柱面的轴向走刀加工 (22)4.2.1圆柱面的周向走刀加工 (23)专题五孔系加工 (25)5.1 矩形阵列孔系加工 (25)5.2环形阵列孔系加工 (26)第二篇车工篇 (27)专题六参数编程 (27)专题七方程曲线的车削加工 (29)7.1方程曲线车削加工的走刀路线： (29)7.2 椭圆轮廓的加工 (30)附录FANUC系统G指令和宏指令 (32)附录1刀具补偿值、刀具补偿号及在程序中赋值G10 (32)1、刀具补偿值的范围 (32)2、刀具补偿值的存贮 (32)3、刀具补偿赋值格式： (34)附录2 缩放G50、G51 (35)附录3 坐标系旋转G68、G69 (42)附录4 宏程序B(custom macro B) (48)1 宏变量（variables） (48)2 系统变量SYSTEM V ARIABLES (54)2.1接口信号Interface signals (55)2.2刀具补偿值Tool compensation values (56)2.3宏程序报警信息Macro alarms (58)2.4时间信息 (59)2.5自动运行控制 (60)2.6背景（#3005）Settings (63)2.7已加工的零件数Number of machined parts (64)2.8模态信息Model information (65)2.9当前位置 (68)2.10工件坐标系补偿值（工件坐标系零点偏置值） (68)3算术和逻辑运算 (70)4 宏语句和NC语句 (81)5分支和循环 (83)5.1无条件分支GOTO语句 (83)5.2 条件分支IF语句 (84)5.3 循环WHILE 语句 (87)6 调用宏程序MACRO CALL (34)6.1 简单调用G65 (35)6.2模态调用G66 (45)6.3使用G代码的宏调用 (51)6.4使用M代码的宏调用 (54)6.5使用M代码的子程序调用 (57)6.6使用T代码的子程序调用 (59)6.7例程............................................................................................. 错误！未定义书签。
数控技师论文数控车床宏程序应用技巧
数控车床宏程序应用技巧摘要由几个工件轮廓的宏程序编程的实例，归纳出在数控加工中利用手工编程应用宏程序来解决一些复杂的零件，从而体现出在加工中利用宏程序的一些应用技巧。
反映出程序编程是手工编制非常规零件程序时必不可少的编程方法。
关键词：宏程序应用技巧数控加工绪论在当今数控行业发展的趋势上看，数控编程越来越要适应新的、复杂的零件设计与生产，因而FANUC 系统所提供的一种先进的编程方法就是宏程序。
尽管CAD\CAM编程系统已近很普通且呈增长趋势，但是由于种种的原因，他们也不能代替宏程序进行设计和加工，在当前的数控系统中，通常只有直线插补和圆弧插补功能，手工常规编程往往不能编制出非圆曲线的加工程序，但是利用数控系统中的宏程序编程可以实现非圆曲线的加工。
用户宏程序编程也称为参数编程，它可以使用变量，变量可以赋值，变量间还能进行运算（算式运算、逻辑运算和函数的混合运算等），此外宏程序还提供了各种控制语句（循环语句、分支语句等）。
适合编制各种复杂零件的加工程序。
1．1宏程序简介所谓宏程序就是编程时只要建立加工零件轮廓的基点和节点的数学模型，按加工的先后顺序，由数控系统计算出各个加工节点的坐标数据，进而控制加工，这就是数控系统提供的宏程序。
宏程序的编程就像高级语言一样，可以使用变量进行算术运算逻辑运算和函数混合运算进行编程。
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，能够编制出各种复杂的零件加工程序。
熟练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。
宏程序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，而是给出数学公式和算法，由CNC来即时计算节点坐标，因此对于对于简单直观的零件轮廓不具有优势。
若零件结构不规则或者不能用常规插补指令可以完成编程的，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。
1．2宏程序编程概述（一）变量：在宏指令中，通常使用变量来代替数值，FANUC数控系统中使用#表示变量。
数控车削中宏程序的编程技巧
数控车削中宏程序的编程技巧作者：王鏊辉来源：《科技创新导报》 2011年第28期王鋆辉(武汉铁路职业技术学院武汉 430205)摘要:在数控车床上加工非直线、非圆弧轮廓时,由于数控系统一般没有非圆曲线的插补功能,所以必须用宏程序编程。
本文介绍了用宏程序编程的思路及编程技巧,并给出了程序流程图,以便对于任何非圆曲线但可用公式函数描述的零件轮廓,都可在较短的时间内编出程序,提高效率。
关键词:宏程序变量曲线方程循环条件中图分类号:TN915.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(a)-0122-01使用宏程序编程,其最大特点就是程序精炼,短小、简洁,具有极好的易读性和易修改性,通用性极强,而且机床在执行此类程序时,较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷,反映更迅速。
下面以华中数控系统HNC-21T为例说明数控车削中宏程序的编程方法与步骤。
1 宏程序编程思路利用宏程序加工可用函数公式描叙的轮廓曲线时,基本思路是使用多段细小直线依次连接来拟合曲线,当直线段越多时,对曲线的逼近效果越好。
细小直线的端点称为节点,节点的坐标利用宏程序计算。
2 编程步骤2.1 写出曲线的方程为了便于写出曲线的方程,以曲线本身原点O1为原点写出其方程,曲线上点的坐标用X1、Z1表示。
2.2 确定自变量选取坐标变化较大的为自变量,且因变量有唯一的值与其对应,图二所示的零件必须以Z1为自变量,而不能以为自变量X1,因为一个X1值有两个Z1值与其对应。
2.3 写出因变量与自变量的函数表达式注意:遇到开平方根时,要看轮廓的方向是哪一侧,从而决定取正号还是负号。
图一的零件用Z1表示X1时,应该取负号。
2.4 确定自变量的取值范围,即初始值和终止值(相对于O1)2.5 确定循环条件,主要是看自变量是否到达终止值2.6 设置程序中所需的变量为了使程序具有通用性,设置以下变量#1:X1坐标#2:Z1坐标#3:O1点相对于编程原点Op的X坐标△X,若O1在X轴正向,取正值,反之为负。
用宏程序在数控车床上实现自动对刀计算功能
中预先输入的样棒的 " 向值，如 & 可跟据需要而定，这个数是工件尺寸减 去样棒长度尺寸，系统变量 3 0&,% 是机床坐标 " 值，那么 3 0$/ 的数值便是 计算出要用的 " 补偿值） +#0 1&$ 2 3 70$% 这段的作用是将计算好的 " 补偿值自 4 3 0$/ （ 动输入到 $ 号机床补偿表中） 补偿表中的 6 值和 5 号须要另外输入，因为无定数） 8%& （
） 由原来 !" 改变成为 !" /，编程的坐标值都要以新的坐标系计算。 ,%&&
图 ’
图 %
在编程过程中，一定要了解刀具长度补偿与工件坐 标系的变化关系，以免产生工件的报废和机床安全事 故。特别注意的是，一定要对刀具长度的正向补偿和负 向补偿原理理解透彻，运用自如，这样才能避免出现错 误。在每个程序结束后，要立刻用 !"2 将刀具的长度补 偿取消，防止在下个程序执行时造成质量和安全事故。
+#0
2 3 0&&
变量 3 4 3 /$,& （ 1&0
0&& 是机床 5 代码如 &$&& ） +#0 2 3 0$$ 变为 &$） +#0 1&, 2 3 0$$ 4 3 0$$ 4 3 0&&
变量 3 0$$ 6$&& （
63
变量 3 0$$ 变为 ,&&$ 即补偿表中 ,&&& （ 的 $ 号位 ! 值，通常机床变量 3 ,&&& 用 3 ,-&& 跟据机床而定） +#0 +#0 +#0 1&$ 1&$ 1&, 2 3 70$$ 2 3 0$, 2 3 0$, 把变量 3 0$$ 的值 ,&&$ 置换出来） 4 3 0$$ （ 把变量 3 0$, 变为 ,&&$） 4 3 70$$ （ 4 3 0&,$ 变量 3 0%& 是用手工在机床 6 3 0%& （
宏程序在数控车床切槽或切断中的应用研究_冯大鹏
程序中，采用 B 类宏程序的 FANUC 系统的编程灵活
性较好，对于多变量条件设置尤为适合。对于深槽切
槽，也可以用类似的方法编制宏程序加工。对大直径
轴的切断，宜采用分段切削法，或在宏程序中增设每
次循环的停留时间，使排屑更畅顺。
由于宏程序利用了变量作为数据进行编程，并且
能对变量进行运算，所以利用宏程序能够完善和扩展
进入切槽或切断状态后，铁屑在刀具的作用下开始形
成，随着切槽深度的增加，排屑愈加困难。如果每次
进刀的距离为固定值，开始切槽时合适，接近轴心时
却不一定合适； 如果按轴心加工情况来设定循环移动
量，则势必严重影响加工效率。所以，有必要对切槽
动作进行相应的调整。
3 解决措施
尽管 G75 循环指令在实际切槽应用中有一定的
数控机床的功能，解决一些用常规编程方法无法解决
的问题，提高编程效率。
参考文献：
【1】陈日曜． 金属切削原理［M］． 北京： 机械工业出 版 社，
2002．
N2 G65 H01 P#202Q50000 d 最初赋值
N3 G65 H01 P#203Q2000 Δi 最初赋值
N4 G65 H03 P#204Q2000R1200 减法运算 Δi0 － Δi1 N5 G65 H03 P#205Q50000R#202 减法运算 d0 － d N6 G65 H04 P # 206Q # 204R # 205 乘 法 运 算
#2 = #1 * f0 / d0 新的进给量 f #3 = Δi0 － （ Δi0 － Δi1 ） * （ d0 － #1 ） / d0 环移动量
新的循
#2 = #2 + f1 G1 X#1F#2
增设切断时最低保留速度 f1 切工件直径
具有压力补偿器的比例流量阀开度控制算法研究
其 中： 为 阀芯弹簧 力增益 ，ｓ为 阀芯截 面面积 ，Ｐ
为进 口压 力 ， 为 阀芯位 移 量 ，最 大 值 为 ３ｍ ， ｍ Ｆ 为压力补偿器 由于机械限位受 到的压力 。
２ ２ 阀 口开 启 段 ．
液压力 ＝ ，该 阶段 阀芯力学模型为 ： ０ Ｆ ，＝ （ ） Ｍ＝ ４ Ｋ ＋ ０ 其 中： ＞ａ＋ 。 ｂ ２ ５ 仿真 与 实验 ． 使 用 Ｍ Ｔ Ａ 软 ＡＬＢ
Ｉ，
图 ５ 电磁 力 跳 变 段 阀 芯 位 置 状 态
阀芯 稳 态 力 学 方程 为 ：
ＦＭ —ＦＫ＝０
数控车宏程序的运用技巧
C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ1072012 04典型案例ASES数控车宏程序的运用技巧文／郭秀华瑞士著名教育家皮亚杰说过：“所有智力方面的活动都要依赖于兴趣。
”这句话道出了兴趣对学习的重要性。
兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种活动并伴有积极情绪色彩的心理倾向，是推动人们进行活动的最现实，最活跃的内部动机。
浓厚的兴趣可以培养学生的求知欲，激发学生强大的学习动力，促使他们顽强拼搏，努力学习。
综上所述，课堂游戏的妙用在课堂上无不成为培养学生兴趣的最佳药剂。
从教学实践看，课堂游戏合理开展具有以下意义：１．有利于教师角色的转变，创建融洽的师生关系合理的课堂游戏使教师从传统的知识传授者这一核心角色中解放出来，由传统的“一言堂”表演者转变为集“导演者”“参与者”和“监督者”为一身的新型教育者。
在活动中，老师没有了居高临下的威严，有的只是活动中的参与者，学生中的知心朋友，知识困难方面的解铃人。
２．有利于全体学生的积极参与，调动每个学生的积极性从理论上讲，这违背了“突出学生主体，尊重学生个体差异”的教学原则。
其实，每个学生都有参与欲、表现欲、创造欲和成就感。
课堂游戏的重要目标之一就是让全体学生积极参与，使学生从“被动的知识接受者转变为知识的参与者和学习者”。
他不仅能使教师面对学生全体，更重要的是能让教师公平地对待每个学生。
３．有利于活跃课堂气氛，吸引学生的注意力以设计课堂游戏而闻名的美国人Clark Abt曾提出：“课堂游戏最明显的优势就在于它能提高学生的积极性。
学生在课堂教学过程中往往会因为教学内容与自己的生活经历毫不相干而表现得无精打采或坐立不安，这时课堂游戏会让学生原来感到枯燥的东西有趣起来。
”这种趣味性的基础就是把语言学习与学生的实际经历有机地结合起来，让学生在活动的过程中去感受、体验，从而得到身心快乐，使学生在在愉悦的环境中获取知识与能力。
４．有利于树立自信心，让学生获得成就感在外语教学的活动中，部分学生因开口能力差而缺乏信心，因缺乏信心从而进一步导致学习兴趣减弱，最终产生厌学情绪。
宏程序在数控车削加工中的运用
图 １ 加工 示 例
３ ．功能 ．２ ３
Ｎ８ ６ ０ ＃ ＃ ０Ｇ ５Ｈ ２Ｐ ３Ｑ ３Ｒ１
…
（ －３ １ ＃ ＃＋ 计麴 ３
１ ２Ｂ类宏程序格式 ． Ｚ 例 …
＃ ＝ ０Ｓ Ｎ ５ ３ ／Ｉ
＃２ ＝＃２ ０ ＋１ ＥＮＤ１
Ｎ ０３＃ ＋ 针 麴 ８＃＝３ １
本文主要讲述 Ｂ 类和程序的运用。
∞ ０ Ｚ５０
４ 用 应
编写图一中的抛物线与椭圆的精加工程序。 ２变量 ４ 图样。由图样可知 ： １ 椭圆内轮廓： 长半轴 ： ｍ ￣ ２ ｍ； ８ ｔ ｇ ｍ； ：ｍ １ Ｚ １变量的使用方法 。 变量可以指令程 穿中的地址值。 变量值可以由 程序指令赋值或直接用键盘设定。 —个程序中可使用多个变量， 这些变量 深 度 ：ｒ ５ ｍ。 ａ ４ 工艺分析 ２ 用变量号来区别。变量的表示用 ‘ ＋ ’变量序号来表示 ； ４ ．坯件选择 ３ ｍ ．１ ２ ５ ｍ长 １０￣ ４ ＃棒料 ；． ０ ｎｍ ５ ４ ２设备 ：Ａ Ｕ ２ ＦＮ Ｃ 格 式 ： （ ｌ２３… … ） 舟ｉ＝ ，，， ｉ ； Ｏ ａｅ ｃＣ ６４ 数控车床；２ 刀具：５ ｉ ｔ Ｔ Ｋ １０ Ｍ ４３ ２ 方刀排尖车刀 ； ４工件坐 ２ ４ 示 例 ：５＃ ，９ ＃ ，６＃ 。 ２ ． ２变量类型： 变量类型可分为系统变量和用户变量 ， 用户变量又可 标系：Ｇ ４Ｘ Ｚ 为工件中心，０ ５ Ｏ ０ ｚ 为工件端面； 分为局 部变量 和公共变量 。 ４ 程 ３ ４ ．变量赋值： ．１ ３ ２ ３变量的引用。用变量置换地址后数值。格式： 地址 ＞ ‘ ’ ＜ ＜ ＋＃ｆ ‘ 或 ＃ ０ ０＃ １０抛物线 切削起 ） １＝ ｌ＝ （ 地址 ＞ ‘ ＋一＃Ｉ， ‘ ”表示把变量的值或把变量的值的负值作为地址值。 Ｆｇ１ Ｇ ｖ ｅ ｎ ｔ ｔ ｎ ｉ ｉ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｓ ａｉ ｒ ｏ 示例 ：＃ … 当 ＃ ＝ ５时 ，与 Ｆ ５ 令功 能相 同 ；Ｚ ＃ ０ 当 Ｆ３ ３１ １指 一 １… ＃ ０ ２ ０时， Ｚ ２ ０ １＝５ 与 一 ５ 指令功能相同；＃ ０ Ｇ ３ …当＃ ０ ３ ， Ｇ 指令功 ３＝ 时 与 ３ ＃ ２０＃３０椭 圆切削起 点） ０ Ｓ Ｒ￣２ ２抛物线和椭 圆交 １＝ １＝ （ ＃ ＝Ｑ ｑ ０＃］ ５ ＃ （ 接处半襁 能相同。地址 ０和 Ｎ不能引用变量。不能用 ０ ２ 。 ＃ ０ Ｎ２ ＃ ０进行编程 ； 如超过地址规定的最大指令值 ， 则不能使用 ； ： 例 插补运动： １］ －１］１０ Ｇ１ ｘ ＃ １ ５ ｏ Ｆ ＃３ ２ ０＝１０ ， ２ ０ｇ＇了最大指令值。 ２ 时 Ｍ＃ ３ ｒ ｔｖ ￣ Ｇ Ｘ ５ ＋ ０ ＃ ２ ［ ２ － １】 １ ［ ０ ＃ 一 １］－ １＃ ３ ＃ Ｅ＃ ４ ．变量递增 ：１ ＝ １＋ ． ．２ ３ ＃０＃００ ８ ０ ２ 赋值。 ４ ｝１ 州 ３＋ ｝ ３： ０Ｄ８ 例 ：２ １ 样＝ ２ ‘２ 锋’ 孽 嬗 ４ 程序清单 ４ ％１ ３ ０３ ’ 表数值符号， ， ｆ 弋 起引语定 义 作用 Ｇ９２ ０Ｚ１ ０ Ｘ５ ０ “２代表数据 ｌ” Ｍ９８ Ｐ１ ３ Ｂ５ ０ ２ Ａ８ Ｃ４Ｕ３ ２Ｖ４０ ５￣ Ｗ 在实际运用中还应注意以下三点：．１ ２ ．—个赋值语句只能给—个变 ４ Ｇ ６ ０ ０ ０ ３ Ｇ９ Ｘ５ Ｚ 量值。例 ：１＃ ＝ ；这样的赋值是正确的，１ ＃ ＝ 这样 的赋值是错误 ＃ ；２ ３ ＃＝ ２３
FANUC 0i数控系统车削二次曲线零件宏程序的应用
Ｇ Ｘ ０． Ｏ１ ３ ５： Ｇ ０ Ｘ１ ０ Ｏ ５ Ｚｌ ０ ５ Ｍ０ ￥ ０ Ｆ ． ３ ５０ Ｏ２
Ｎ３ ０ ０ Ｎ３ Ｏ １
ＴＯ Ｏ １ｌ ＧＯ Ｘ ８ 一 ５ ０ ４ Ｚ ３
Ｎ ３ Ｔ ５ ５： ７Ｏ ００ Ｎ４ Ｍ３￥０ ． ７Ｏ ０ ７ ０ Ｆ０ １；
的应 用 。 采 用切 槽 法使 二 次 曲线 的 宏 程 序 编程 更加 简 便 。
关键词 ： 抛物线 ； 程序 ； 宏 编程 ； 用 应
中图 分 类 号 ：Ｇ １ ． Ｔ ５９ Ｉ
引 言
文献标识码 ： Ａ
ｑ３ ｍ ￣ ６ ｍ至 中３ ． ｍ （ ） ６ ５ ｍ； ５ 精车 外轮 廓 ； ６ 粗 车 内部 抛 物 （）
Ｆ Ｎ Ｃ０ 数控系统车削二次 曲线零件宏程序的应用 Ａ Ｕ ｉ
赫 焕 丽
（ 宁职 业技 术 学院 ， 咸 湖北 咸 宁 ４ ７０ ） ３ １０
摘
要： 在数控 车削加 工 中， 由于现代 的数控 系统 中只有直 线插 补和 圆弧 插补指 令 ， 不适合二 次 曲线 类零件的 编
程， 因此二 次类零件的ｂ Ｙ是 比较 困难 的， － 本文较 全面总结 了 Ｆ Ｎ Ｃ０ 数控 系统 车削加工二次类零件 中宏程序 Ａ Ｕ ｉ
给 ， 用宏程 序编程． 采 粗车椭圆及槽 ， 用宏程序编程 ， 沿轮廓 进给， 精车椭圆 ， 最后切断 。 由以上分析 ， 编写该零件的加 工程序如表 Ｉ 所示 ：
点 Ｆ的编程 坐标值 ＝２Ｘ ｌＺ ＃ ，，＝＃ ２． 、 ２— ４粗 精车抛 物线时 ， 用宏 程序编程 ， ＃ 以 １为 自变量 ， 可见 ＃ １的初始 值
２１ ， ． ６ 设抛物线上 任意一点 ，的坐标 值用变量表示为 ＸＦ＝
数控车宏程序编程方法及技巧
4.计算坐标值
5.指令机床沿曲线移动X，Z坐标
6.变量递增或递减
7.判断是否到达终点
未到终点返回4.计算坐标值
8.到终点结束
椭圆加工： 零件材料 45钢，毛 坯为 φ50mm×1 00mm，按 图要求完 成数控加 工程序。
【解答】
O0001； T0101 ; M03 S800； G0 X51. Z2.； G71 U1.5 R1. ；（粗车右端外形轮廓） G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F150 ； N10 G1 X25.966；（椭圆处外径） Z0.； Z-19.； X35.988 Z-29.; Z-46； X44.； X45.992 Z-47.； N20 Z-55.； G70 P10 Q20 S1000 F120；（精车右端外形轮廓） G00 X100.； Z50.；
2 2
可转化为：
Z X / 2P (或X Z / 2P）
2
2
抛物线宏程序结构流程：
开始 给常量赋值 给变量赋初值 进入循环体 Ｘ变量递加 计算Ｚ坐标值 指令机床沿抛物线轮廓移动X，Z坐标
判断X值是否小于抛物线终点处直径一半
若不小于刀具退离到工件右端
若小于返回进入循环体
结束
抛物线宏程序编制：
O0272; M03 S800; G98; G00 X90 Z100; N10 #24=0;（抛物线顶点处Ｘ值） #26=0; （抛物线顶点处Ｚ值） #17=-10;（常量） #22=42;（抛物线开口处直径） #6=1;（每次步进量） #9=100;（进给率） G00 X#24 Z[#26+5];（加工起点） G01 Z#26 F[2*#9]; N30 #24=#24+#6;（Ｘ向递增） X2 ） #26=[#24*#24]/[#17]; (构造 G01X2*#24 Z#26 F#9; 10 N60 IF [#24 LT #22/2] GOTO 30;（如果X值小于开口处直 径一半跳转到30句） G01 X#22 Z#26 F[3*#9]; M05; M30;
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切削余 量变量赋值
＃ ＃ ２０ ３＝ ３— ． 切削余量递减 Ｉ［ Ｌ ． ］ Ｏ Ｏ５ Ｆ 躬 Ｅ１０ Ｇ Ｔ 判断切削余量 ｝ ＝ ｝ ０ １ Ｚ变量赋值 Ｎ ｆ Ｓ Ｒ ［ ２ １ ＃ ＃ ／０ ］ ］ 计 ４｝ ２＝ Ｑ Ｔ ２ ５ ＋［ １ １ ９０ ］ 算 ｘ ＧＩ ２ Ｏ Ｘ［ ＋ ３ ］ ＃ Ｆ ２ ＃ ］ Ｚ １ １０ 直线插补 ｝ ＝ １ １０ ｝ ＃ — ． １ Ｚ值递减 Ｉ［ ［ ２＋ ３ ］ Ｅ９ ］ Ｏ Ｏ ２ 刀 有否超 出 Ｆ ２ 样 ＃ ］ Ｇ ５ Ｇ Ｔ 控制直径 Ｉ［ １Ｌ 一 ４ ２ Ｇ Ｔ Ｆ ＃ Ｅ ７ ． ］ Ｏ Ｏ２ 判断 曲线终点
ｄｃ ｒｕｚ Ｉ Ｊ ． ｃａ ｏｉｓ ２０ １ ２ ： ３ ｉｔ — ｚｙＰＤ［ ］ Ｍｅｈｔ ｎｃ， ０９，９（ ） ２ ３— ｏｆ ｒ
（） ｂ ３ＭＰａ ２ ６． ４
图 ７ 微分先行 ＰＤ与常规 ＰＤ作用 Ｉ Ｉ 下 阀芯开度控制 曲线 比较
【】 ６ 博世力 士乐． 比例二 通流量 控制 阀 ２Ｒ ６型产 品说 明 ＦＥ
电 子 工业 出 版 社 ，０７ ２０ ．
（ 上接 第 ６ １页 ）
控制直径 Ｄ＝９ ｍ （ ４双 点 画线部 分 ） ５ｍ 图 ，曲 线终点坐标 Ｚ ＝－ ４ ２ Ａ ７． 。 程序如下 ：
Ｏｏ ０ ０ ３
￥ ０ ４ ０Ｍ３
Ｔ ０１ Ｏ１
Ｇ０Ｘ９ Ｚ１ ０
＃ ３ ３＝ ０
一
・８ １・
行微分 ，当设定值频繁改变或发生跳变时，输 出的变 化是 比较平缓的 。微分先行 ＰＤ算法增量公式为 ： Ｉ
Ａ （ ） ｋ［ ｅ一］ ｅ 一 ｄｃ 一 ｃ一＋ ｕ ｋ ＝ 。ｅ 一 １ ＋ ｉ ｋ［ ２ １
次函数 ；微分先行 ＰＤ算法在 阀芯开度控制 中满足 Ｉ 电磁力 跳变要 求 ，达 到了阀芯设定开度与实际开度间 良好 线性关 系的控制 效果 ，为比例 阀流量控制奠定 了
【 】 Ｒ Ｏ Ｇ Ｄｎ ＩＩ， Ｈ ｙ ｎ ｗ ｎ Ｆｒ ｏｔｌ ５ Ｔ Ｕ Ｎ ｉ Ｑｌｌ Ａ Ｎ Ｋｏ ｇＫ ａ．ｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅＣｎ ｏ ｈ ａｇ ｕ ｃ ｒ
ｆｒ Ｈｙ ｒ ｕｉ ｏ ｄ Ｓｍｕａ ｏ ｓｎ ｅｆｔ ｎｎ ｒ ｙ Ｐ ｅ ｏ ｄ ａ ｌ Ｌ ａ ｉ ｌｔ ｒ Ｕ ｉ ｇ Ｓ ｌ ｕ ｉ ｇ Ｇ ｅ ｒ — ｃ －
２ 结束语 用宏变量解决空刀时要注意零件轮廓 曲线的形态 变化 ，如果遇到非单调变化的 曲线 ，就要 检查 曲线及
加工余量 的范 围有否超 出限定 的直径而导致循环非正 常 中断 ，然后决定采用哪一种控制方法。 文 中探讨 了应用宏程序 中的条件转移命令 改变刀 路速度或走 向，从 而减少加工 中空 程走刀现象 。它对 于扩展宏程序应用功能、提高生产率有积极 的意义。 参 考 文献 ： 【】 １ 袁永 富 ， 熊福林． 于最短走 刀路线 的数控加 工程序 优 基
ＧＯＴＯ ４
＃ ２：［ ＋＃ ］ ６＝ ｌ ｃ ３ Ｉ ［ Ｌ ３ ０ Ｇ Ｔ 刀是否小于控制直径 Ｆ 柏 Ｔ８ ． ］ Ｏ Ｏ４
ＧＯＴＯ ２ Ｎ５ Ｇ０ ５ Ｘ８ Ｚ１ Ｍ３ Ｏ
Ｎ５ Ｇ ＯＸ８ Ｚ１ ５
Ｍ３ ０
其刀路见图 ３虚线部分 。
１２ 直 径 控 制 法 ．
应用宏程序加工含有公式 曲线 的轴类零件时 ，自 变量一般 为 坐 标值 ，直径 方 向 的 坐 标值 为 因变 量 。随着程序运 行 ，自变 量 ｚ 减 ，因变量 递 增 ， 递
当刀到达 曲线终 点 时 ，刀 按预设 的转 跳条 件 自动
进入 下 一 层 的加 工 。显 然 ，加 工 时走 刀 空 程 较 多 （ 图 ２双点划线 以外部分 ） 见 。
化设计 ［ ］ 机床与液压 ，０ ０ ３ （２ ：７— ２ Ｊ． ２ １ ，８ １ ） ２ ３ ．
【 】 Ａ Ｕ ｉ Ｍ ２ Ｆ Ｎ ＣＯ — Ｃ操作说 明书 ［ ， ０ ． Ｍ］２ ５ ０
图 ２ 走刀路线
当加工曲线单调变化 时，为 了减少 空程走刀 ，可 以将 因变量大小作为循 环的分 支判断条件 ，设 置某 一 直径 ， 该直径尺寸应大于毛坯直径 ，判断刀是 否超 出 所设置的直径 ，如果条件成立 ，就提前跳 出该层 的循 环而进入下一层 的加工 ，从而减少 空刀现象 。这 种控 制方法可称为 “ 直径控制法” ，比较适合用于粗加工 。 例如 ，对图 １ 所示 的 Ａ Ｂ段 曲线进行 粗加 工 ，加 工余量 １０ｍ ． ｍ。控制直径 Ｄ＝ ３ｍ （ ３双点画线 ８ ｍ 图 部分 ） 。
较强的基础。
相对常规增量式 ＰＤ算法而言 ，微分先行 ＰＤ算 Ｉ Ｉ 法对 阶跃信号 响应速度快 ，超调量小 ，信 号的波 动量 小 。采用微分先行 ＰＤ算法与常规增量 式 ＰＤ算法 Ｉ Ｉ 在相 同条件下进行实验 ，其 阀芯实际开度随设定 开度 的变化 曲线如 图 ７所示 。
ｌ０ ０ ９Ｏ ８０ ７ ０
书 ［ ，０ ２ Ｍ］２ ０ ．
以上结果表 明：微 分 先行 ＰＤ算 法具 有 控制 稳 Ｉ 定 、波动小 、误差小 、线性度好 的优点 ，适应于 白带 压 力 补 偿 器 的 比例 流 量 阀 阀 芯 开度 控 制 。 ４ 结 论 分析与实验证明 ：具有 压力补偿器 的比例流量 阀
【 】陶永华 ， ７ 尹怡欣 ， 芦生． 葛 新编 Ｐ Ｉ Ｄ控制及 其应用 ［ ． Ｍ］
北京 ： 机械工业 出版社 ，９ ８ １９ ．
【 】于志赣 ． ８ 电液 比例流量阀控制器设计 ［ ］南 昌 ： 昌大 Ｄ． 南
学 ，０ １ ２ １．
阀芯开度控制 中，电磁力需 要在两个特定 阶段产生 幅 度较大 的跳变 ，电磁力可近似看作 阀芯位移量 的分段
【 】刘金琨． ９ 先进 ＰＤ控 制 Ｍ ＴＡ Ｉ Ａ Ｌ Ｂ仿 真 ［ ． 版． Ｍ］２ 北京 ：
程序如下 ：
先经过条件 １ 束 ，判断 刀是否 处于一 定直径 以外 ， 约 如果条件成立 ，就直接跳 出该层 的循环而进入下一层 的加工 ，从 而限制外层粗加 工 的空刀 ，然后 用条件 ２ 来控制限定直径 内的材料加工 。 例如 ，对图 ４所示 的 Ａ Ｂ段 曲线 进行粗 加工 ，留
— ●
／
７ ． ４２
１ ０８
～
。誊
●
Ｌ
图 ３ 采用直径控制法 的刀路
１ ３ 双 向 坐 标 控 制 法 ．
对 于曲线单 调变化 的零件加工 ，当曲线末端出现 台阶 （ ４ 时 ，则不宜单纯采用直径控制法来 控制 图 ） 刀路走 向。此 时 ，可 同时设置两个条件作为循环结束 的依据 ：条件 １ 方 向有 否超 出限定 的直径 ；条 件 ， ２ 方 向有 否达 到 曲线 终点 。从执 行顺 序 上 ，首 ，
加工余量 １０ｍ ． ｍ，曲线公式与例 １ 相同。
占
１
§
／
一
—
７ ． ４２
－
００ ０ ０２
—
＇
１０８
一
Ｓ０ ４ ０Ｍ３
Ｔ ０１ Ｏ１
Ｏ０ Ｘ８ Ｚ１ ５
图 ４ 采用双 向坐标控制法 的刀路
（ 下转 第 ８ １页）
第１ ８期
刘国平 等 ：具有压力补偿器的 比例流量 阀开度控制算法研究
ＧＯＴＯ ４ Ｎ５ Ｇ ＯＸ９ Ｚ１ ０
Ｍ３ ０
其 刀路见 图 ４虚线 。 １４ 对 于非公 式 曲线零件 加 工的 空程走 刀处理 ． 对于工程上应用更 为广泛 的非公式 曲线 ，如 由直 线 、圆弧组成 的母 线加 工 ，其处理 方法 与上述 类似 ， 即走仿形循环路线 ，将加工 总余量设为变量 ，每次循 环结束后加工余量递减 ，最后完成切削 。由于坐标是 变量形式 ，可以根据坐标值 的变化 和工艺需要设定循 环转跳条件 ，从 而改变刀具路线 ，减少空程走刀 。与 复合循环指令相 比，应用宏 程序实 现循环切 削功能具 有效率高 、适应范围较广 、工艺性好 的优势 。
卜 ［Ｃ 警Ｃｋ ｋ－ －１ ］
参考 文献 ：
【】路甬祥． １ 电液比例控制技术［ ． Ｍ］ 北京 ： 机械工业出版
社 ，９ ８ １８．
【 】博世力士乐． 士乐液压培训教材一二册 ［ ，０ ３ ２ 力 Ｍ］２０ ．
【】全国液压气动标准 化技术 委员会． Ｂ Ｔ１４６１９ 流 ３ Ｇ ／ ７４ — ８ ９
体传动系统及 元 件术 语 ［ ］ 北 京 ： 国标 准 出版 社 ， ｓ． 中
１ ９８． ９
越
监
６ Ｏ
ｓ ０
越
监 七 Ｋ
【】 ４ 王积伟 ， 章宏 甲， 黄谊． 液压 传动 ［ ． 版． 京 ： Ｍ］２ 北 机械
工 业 出版 社 ，０ ６ ２０ ．
４ ０
ｉ
ｌ ０ Ｏ
算ｘ Ｉ ［ ｝ ＃ ］ Ｅ ８ ］ Ｏ Ｏ８ 刀有 否超 出虚 Ｆ２ ｝ ３ Ｇ ３ Ｇ Ｔ ２＋
＃ ２ ３＝ ５
Ｎ２ ＧＯＸ８ Ｚ１ ５
切削余量变量赋值
切削余量递减
鹕 ＝ 一 ． 躬 ２０
拟直径
Ｇ０Ｔ ７ ０
Ｉ ［ ３Ｌ ． ］ Ｏ Ｏ５ 判断切削余量 Ｆ ＃ Ｅ１０ Ｇ Ｔ ＃ ０ １＝ Ｚ变量赋值 Ｎ ２＝ Ｑ Ｔ ２ ５ ［ ４＃ Ｓ Ｒ ［ ２ １＋［ １ ＃ ／０ ］ ］ 计 ＃ １９０ ］ 算ｘ Ｏ Ｘ［ ｝ ３ ］ ＃ Ｆ ２ Ｇ １ ２ ｝ ＃ ］ Ｚ １ １０ 直线插补 ２＋
第１ ８期
冯 大鹏 ：应 用宏 程序解决 数控 车削中的空程走刀问题
・ １・ ６
Ｉ ［３Ｌ ． ］Ｇ Ｔ Ｆ ＃ Ｅ １０ Ｏ Ｏ ５ 判断切削余量 ＃ ＝ １ ０ Ｚ变量赋值 ＃ ＝１０ ４ ０ 进给速度赋值 Ｎ ４舵 ＝ Ｑ Ｔ ２ ５ １＋［ １ ＃ ／０ ］ ］ 计 Ｓ Ｒ ［ ２ ＃ １９０ ］