基于宏程序的非圓曲線輪廓數控車床加工

摘 要：隨著科學技術的發展和工業產品外觀設計的不斷提高，數控車削加工中經常有由一些復雜曲線構成的非圓曲線工件，而數控編程中沒有相應的指令，需要采用擬合法與宏指令進行編程。該文介紹基于FANUC 0iMate TC數控系統，用宏程序來實現非圓曲線工件加工的程序編寫方法。

關鍵詞：非圓曲線 數控車床 宏程序

中圖分類號：TG51文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-01

1 宏程序編程思路

在一般的程序編程中，程序字為一個常量，一個程序只能描述一個形狀，缺乏靈活性和適應性。用戶宏程序是數控系統廠家留給用戶在數控系統平臺上進行有條件開發的工具。用戶宏程序分為A、B兩類。由于B類宏程序使用直觀，便于記憶和操作，所以應用較為廣泛。該文以B類宏程序加工非圓曲線輪廓進行分析。宏程序編程時可以在程序中使用變量，通過變量進行賦值，變量間可以進行算術運算、邏輯運算和跳轉等操作。

1.1 變量的表示和使用

需要特別注意：變量不能使用地址O，N和I，如O#1是不允許的。變量號所對應的變量，對每個地址來說，都有具體數值范圍，如#30=1200時，則M#30也是不允許的。

1.2 變量的運算

變量的運算包括算術運算、邏輯運算、函數運算和比較運算四種。其中算術運算包括加、減、乘、除、賦值、絕對值、四舍五入整數化和舍去小數點以下部分；邏輯運算包括與、或；函數運算包括正弦、余弦、正切、反正切和開平方根；比較運算包括大于、等于、小于、大于或等于、小于或等于和不等于。表達式中括號的運算將優先進行。連同函數中使用的括號在內，括號在表達式中最多可用5層。

1.3 變量的控制

控制指令起到控制程序流向的作用。（1）條件轉移。程序格式：IF [條件表達式] GOTO n；該程序段含義為：如果條件表達式的條件得以滿足，則轉而執行程序中程序段號為n的相應操作，程序段號n可以由變量或表達式替代；如果表達式中條件不滿足，則執行下一段程序。（2）循環指令。程序格式：WHILE [條件表達式] DO n （n = 1，2，3）。

該程序含意為：條件表達式滿足時，程序段DO n至 END n即重復執行；條件表達式不滿足時，程序轉到END n后處繼續執行；如果WHILE[條件表達式]部份被省略，則程序段DO n至 END n之間的部份將一直重復執行。注意：WHILE DO n和 END n必須成對使用。

2 編程實例

加工如圖1所示的橢圓零件的右端橢圓部分，如果采用常規的編程指令編寫加工程序，會導致計算繁瑣，程序段多，如用宏程序編寫，就可大大簡化編寫程序。

非圓曲線加工，就是采用多段圓弧或直線逼近非圓曲線輪廓。在實際手工編程中，主要采用直線逼近法，即用直線段逼近非圓曲線。先將非圓曲線沿某一坐標軸方向進行若干等分，得到一系列節點，再將這些節點中的相鄰兩點用直線段連接起來，以這些直線段代替兩點間曲線段，就可以得到得到近似的非圓曲線。應用這些方法加工非圓曲線時，節點越密，直線越靠近曲線，即曲線段加工精度越高。在實際加工時，并非節點數越多越好，因為隨著節點數目的增加，計算量也隨之增加，所以確定合理的節點數非常重要，只要在保證加工精度的前提下，節點數越少越好。

3 結語

通過實例可知宏程序是從工件外不斷逼近直至最后加工成型，解決了非圓曲線不能用子程序的相對編程方式的矛盾，因此加工非圓曲線的工件靈活使用宏程序，實現了數控加工方便快捷之目的。

參考文獻

[1]楊琳.數控車床加工工藝與編程[M].2版.中國勞動社會保障出版社，2009.

[2]李鋒.數控宏程序實例教程[M].化學工業出版社，2010.