淺談應用宏程序加工孔群類零件

顏維維

摘 要：大家可能都知道孔類零件在立式加工中心上加工時容易發生偏孔、折斷麻花鉆跟鉸刀，下面在本文中提出用FANUC OI數控系統的宏程序對多個有規律孔進行編程和加工方法，大大的縮短了加工時間，并能更好的保證孔的精度。

關鍵詞：數控加工；宏程序；孔；FANUC；OI

1 孔的應用

孔在生活中應用的很多（如汽車發動機里面的活塞缸，手槍里的槍膛都是一些高精度的孔類零件），由于孔群的特別性，在一般機床上加工很耗時間。隨著這幾年數控技術的發展，數控機床系統的提升，使這個問題有更好的方法解決。對于孔群類零件除了采用專業軟件自動生成加工程序外，還可以用宏程序進行手工編程的方法進行編程和加工。宏程序最大的特點就是將有規律的形狀或尺寸用最短的程序表達出來，具有很好的易讀性和易修改性，編寫出的程序非常簡潔，通用性強，而且機床在執行此類程序時，較執行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應更迅速。隨著技術的發展，自動編程逐漸取代手工編程，但宏程序簡捷的特點使之依然非常有使用價值，我個人觀點，宏程序的運用應該是手工編程應用中最大的亮點。

下面已一例子所示孔群類零件進行加工程序的編輯及加工為例子，證實宏程序在數控機床上面的應用。該零件是在輪圓上加工一定角度的圓孔。如圖

工序如下先打中心孔再用麻花鉆鉆孔然后擴孔最后用鉸刀精加工孔。

2 宏程序

在編程工作中，我們經常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存入到存儲器中，用一個總指令來代表它們，使用時只需給出這個總指令就能執行其功能所存入的這一系列指令稱作用戶宏程序本體，簡稱宏程序。所存入的這一系列指令——用戶宏程序，調用宏程序的指令——宏指令。

下文以FANUC OI系統為例。

﹙1﹚宏程序特點：使用變量。

宏程序是一種高級數控編程語言，與別的數控系統

編程指令不同，程序通常帶有變量，運算符，表達式及循環語言等。

﹙2﹚ 用戶宏程序與普通程序的區別在于：

在用戶宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能順序執行，不能跳轉，因此功能是固定的，不能變化。用戶宏功能是用戶提高數控機床性能的一種特殊功能，在相類似工件的加工中巧用宏程序將起到事半功倍的效果。

﹙3﹚ 指令格式

變量：表示取值是可以變化的量，由“R”加數字組成，如R1（1號變量）；

運算符：包括算術運算符、條件運算符和邏輯運算符等，如：+（加）、減（-）、乘（×）除（/）、<= （小于或等于）、>（大于）……，表達式：由運算符連接起來的函數及變量等，如：SIN（ ）（正弦函數）、COS（余弦函數） R1*R3+R2（1號變量與3號變量之積加上2號變量）、SQRT（R1） （1號變量參數開根號）…… ，循環語句：由循環判斷語句、循環體及跳轉指令組成。

3 跳轉指令

（1）無條件跳轉（GOTOB MM 向前跳到MM處； GOTOF MM 向后跳到MM處）

（2）有條件跳轉（IF R<0 GOTOB MM 如果R1小于0 向前跳到標志符MM處）

程序跳轉

標記符-程序跳轉目標

功能：標記符用于標記程序中所跳轉的目標程序段，用跳轉功能可以實現程序運行分支。

絕對跳轉

功能：NC程序在運行時以寫入時的順序執行程序段。程序在運行時可以通過插入程序跳轉指令改變執行順序。跳轉目標只能是有標記符的程序段。此程序段必須位于該程序之內。絕對跳轉值指令必須占用一個獨立的程序段。

條件跳轉

滿足跳轉條件，則進行跳轉。

4 加工思路

利用宏程序加工輪圓零件的思路是使用圓周360度的原理使用一定的度數等分，利用疊加的原理讓系統來運算 。

﹙1﹚輪圓的加工思路：

把輪圓360度進行等分，數多少孔就等分多少次，從而能夠更好的加工圓孔。

﹙2﹚輪圓軌跡宏程序的規律

已知：#1=0

將規律轉化為：#1=#1+10

宏程序加工輪圓時，為了編程方便，通常都要確定一個變量，利用規律來計算下一變量。

5 加工程序

（1）加工刀具：中心鉆，麻花鉆，鉸刀

（2）工件坐標系：用G54指令來建立工件坐標系；

（3）加工程序：如表1所示

6 結束語

使用專業軟件自動生成的加工程序占用字節數多，且不能進行程序的流程控制，程序的可控性、可調性遠不及手工編程。在加工時加工參數也不好修改，精度控制不方便。而應用宏程序進行手工編寫的加工程序結構簡單，指令少，對內存空間占用小，參數修改方便，只需修改變量增加步長值即可提高加工精度和表面粗糙度，具有很大的優越性。

參考文獻

[1]孫德茂 《數控機床車削加工直接編程技術》 北京清華大學出版社

[2]《法那科加工中心編程與操作說明書》 法那科系統公司

[3] 徐國權 陳亞崗 范為軍 《機床結構編程與操作》 江蘇鹽城技師學院