宏程序在非圆锥曲线类零件加工中的应用

F A N U C系统除提供一般准备功能及辅助功能指令外, 还提供了用户宏程序指令。宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及循环和转移, 使得编制相同加工操作的程序更为方便, 特别是在利用手工编写车削椭圆、抛物线等非圆锥曲线时, 宏程序的优点更为突出。

1 宏程序的简要概述

1.1 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X100.0。

使用宏程序时, 数值可以直接指定或用变量指定, 当用变量指定时, 变量值可用程序或用MDI面板设定或修改。

#1=#1+1 0;

G01#1F100;

1.1.1 变量的表示

#I (I=1, 2, 3, ……) 或#[<式子>]

例:#5, #109, #501, #[#1+#2-12]

1.1.2 变量的引用

在程序中使用变量值时, 应在地址后指定变量号。当用表达式指定变量时, 要把表达式放在括号中。例如:G01X[#10+#20]F#3

1.1.3 变量的类型

(1) 局部变量#1～#33, 一个在宏程序中局部使用的变量。

(2) 公共变量#100～#149, #500～#531, 各用户宏程序内公用的变量。

(3) 系统变量, 固定用途的变量, 其值取决于系统的状态。

1.2 算术运算

运算式的右边可以是常数、变量、函数、式子, 式中#j, #k也可为常量, 式子右边为变量号、运算式。

1.2.1 定义

#i=#j

1.2.2 算术运算

加法:#i=#j+#k

减法:#i=#j-#k

乘法:#i=#j×#k

除法:#i=#j/#k

正弦:#i=SIN[#j]

正切:#i=TAN[#j]

余弦:#i=COS[#j]

平方根:#i=SQRT[#j]

1.3 转移与循环指令

1.3.1 无条件的转移 (GOTO语句)

格式:G O T O 1;

1.3.2 条件转移 (IF语句)

格式1:IF[<条件式>]GOTOn

条件式:

#jGT#k表示>

#jLT#k表示<

#jGE#k表示≥

#jLE#k表示≤

1.3.3 循环 (WHILE语句)

在WHILE后指定一个条件表达式。当指定条件满足时, 执行从DO到END之间的程序。否则, 转而执行END之后的程序段。DO后的数和E N D后的数为指定程序执行范围的标号, 标号值为1、2、3。

WHILE[<条件表达式>]D0m

······

E N D m

当指定条件满足时, 执行从DO到END之间的程序, 否则, 转到END后的程序段。循环嵌套最多不超过3级。

2 宏程序实例分析

如图1所示零件, 为∅45铝件棒料。

2.1 程序计算说明

由抛物线方程X2=-10Z中Z=-10, X=±10, 故直线段起点X坐标值为20。

由椭圆方程:,

得出, 并且X为半径值。椭圆中心在如图所示编程坐标系中的坐标为 (70, -48) 。

2.2 加工程序如下

O0001;

N10 T0101

N20 M03 S800 M08

N30 G0 X50 Z5

N40 G73 U8 R8

N50 G73 P60 Q250 U0.5 F0.2

N60 G0 X0

N70 G1 Z0 F0.1

N80#2=0 (抛物线Z轴起始值赋值)

N90#1=2*SQRT[-10*#2] (#1表示X, 直径编程)

N100 G1 X#1 Z#2

N110#2=#2-0.5

N120 IF[#2 GE-10]GOTO90

N130 G1 X23

N140 X25 Z-11

N150 Z-19

N160 G2 X33 Z-23 R4

N170 G1 X40

N180 Z-31.64

N190#4=16.36 (椭圆Z轴初始值赋值)

N 2 0 0#3=-4 0*S Q R T[1-#4*#4/625]

N210 G1 X[#3+70]Z[#4-48]

N220#4=#4-0.5

N230 IF[#4 GE-16.36]GOTO160

N240 G1 Z-78

N250 G0 X42

N260 M05 M09

N270 M00

N280 M03 S1200

N290 T0101

N300 M08

N310 G70 P60 Q250

N320 G00 X50 Z50

N330 M09 M30

3 结语

用宏程序编制零件加工程序, 是将所有的尺寸和相应的数学逻辑关系设定成变量, 如果尺寸和数学逻辑关系发生变化, 只需将相应的部分进行更改即可。通过上述实例, 可以看出宏程序指令在数控编程加工中将大大节省编程时间, 使程序的可读性、简洁性和合理性大大增加。宏程序的在编写关于椭圆、抛物线等非圆锥曲线零件程序的优势也是明显的。

摘要：宏程序最大的特点是将有规律的形状和尺寸用最短的程序段表示出来, 具有极好的易读性和易改性, 编写的程序也非常简洁, 较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷, 迅速!本文通过一个典型轴类零件的宏程序编程加工实例, 总结出运用宏程序解决复杂零件的数控加工编程问题的方法和技巧。

关键词：简洁,CAD/CAM,宏程序,技巧

参考文献

[1] 冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社.

[2] BEIJING FANUC.FANUC 0i Matc-TC系统操作说明书.2002.

[3] 顾京.数控加工编程及操作[M].高等教育出版社.