基于宏程序的一種圓臺曲面的手工編程加工方法

董世鋼 王煒罡 李紹紅

摘 要：本文主要介紹利用數控銑床（三軸）加工出圓臺曲面的一種方法。文章基于FANUC編程基礎，利用手工編程中旋轉指令與宏程序指令相結合，編制出加工圓臺曲面的一種方法。通過加工實例來介紹此種加工方法，讓學者可以通過掌握此種加工方法，拓展數控手工編程的編程能力，從而掌握零件的倒角、零件中的斜面等數控編程加工方法。

關鍵詞：數控加工；手工編程；宏程序

Abstract：This paper mainly introduces a method of machining circular surface with numerical control milling machine（triaxial）. Based on the foundation of FANUC programming， a method of machining circular surface is developed by combining rotary instruction and macro programming instruction in manual programming. This paper introduces the machining method through a machining example， so that the author can master the NC programming method， such as the chamfer of the part and the slope of the part.

Key word：NC machining；Manual programming；Macro Program

國家針對制造業已提出中國制造2025戰略目標，數控加工產品、機械裝備現已應用到各行各。宏程序是手工編程的一種，是在程序中使用變量， 通過對變量進行賦值及處理的一種編程方法。宏程序的使用可以使加工程序簡練易懂， 并且可以實現普通編程難以實現的功能。數控系統所提供的宏程序功能有時可以代替CAD/CAM軟件完成一定的加工，體現了宏程序編制的實用性。

1 圓臺曲面加工的設計思路

設計思路為：（1）如圖所示，用φ20mm的立銑刀，以圓臺上表面中心為原點，在XOZ平面內進行切削圓臺側母線，路徑為①Z向快速移動到Z-50，②X向與Z向兩個方向共同進給加工到X50Z0（考慮刀具的半徑），③X方向快速移動到X60（考慮刀具的半徑），經過以上3步，就完成了XOZ平面的圓臺母線加工。（2）以原點為中心，以繞OZ軸旋轉，每次旋轉增量為1o，切削側母線，轉動360次即可完成整個曲面的切削。

2 圓臺曲面加工的宏程序編程實現

2.1 圓臺曲面加工的理論基礎

用φ20mm的立銑刀加工，以旋轉坐標系指令G68X_Y_R_為基礎，R后為轉角的大小，利用宏程序編制原理，將轉角設為變量，每次旋轉的角度為一遞增關系，從而實現0～360度的旋轉與加工。

2.2 圓臺曲面加工宏程序編制

O0001

G54G00G90G40G69Z50；

M03S1500；

X60Y0；

Z2；

#1=0；

WHILE[#1 LE 360] DO1；

G68X0Y0R#1； （旋轉坐標系）

G00Z-50；

G01X50Z0F200；

G0X60Y0；

G69；（取消旋轉坐標系）

#1=#1+1；

END1；

G00Z50；

Y150；

M05；

M30。

3 結論

宏程序是數控系統提供的一種非常靈活實用的編程功能，是手工編程的高級語言形式，和普通編程指令有很大的差異，將宏程序與普通編程手法結合起來，對數控產品加工能力得到很大的補充。文章充分分析并給出圓臺曲面加工宏程序編制的思想，利用FANUC系統提供的宏指令實現圓臺面加工的手工編程，實現零件曲面的加工，讓學者可以通過掌握此種加工方法，拓展數控手工編程的編程能力，也為零件的倒角、零件中的斜面加工等問題提供一種數控編程加工方法的參考。

參考文獻：

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作者簡介：第一作者董世鋼（1982-），男，主要從事數控加工、機械制造的教學和科研工作。