数控铣、加工中心椭圆轮廓宏程序编程

杨志丰

（沈阳职业技术学院汽车分院，辽宁 沈阳 110015）

1 宏程序概念

宏程序就是将一群命令所构成的功能，像子程序一样登录在内存中，再把这些功能用一个命令作为代表，执行时只需写出这个代表命令就可以执行其功能。在这里，所登录的一群命令叫作用户宏主体（或用户宏程序），简称用户宏（CustomMacro）指令，这个代表命令称为用户宏命令，也称为宏调用命令。使用时，操作者只需会使用用户宏命令即可，而不必去理会用户宏主体。

用户宏即可以在用户宏主体中使用变量；可以进行变量之间的运算；可以用用户宏对变量进行赋值。

2 数控铣床、加工中心的椭圆轮廓程序编制（见图1）

编制如图1所示椭圆凸台加工程序，深度8mm。

3 采用极坐标编程方式

椭圆的方程有一般方程和极坐标方程，这里用到椭圆的极坐标方程X=aCOSα；Y=bSINα。该零件从图纸上得到的a=30，b=20。将椭圆的极角设为#1，X设为#2，Y设为#3。根据FANUC的宏程序语言，椭圆的极坐标方程转化为 #2=30*COS[#1]， #3=20*SIN[#1]。 分析极角的变化范围，极角从0°变化到180°。将#1的初始值设为0，而终止的条件为≤180。

图1 数控铣加工椭圆

O0001； 加工中心编制椭圆宏程序

G54 G90 G00 G40 Z50. X0 Y0 ；通用程序头

M03 S1000；主轴正转1000转

X30. Y-40. Z5.；刀具接近到Z5位置

G01 Z-8. F100； 直线下刀

G42 Y-30. D01 F300；刀具右补偿

Y0；刀具移动至椭圆起点

#1=0；θ变量初始值0度

WHILE[#1LE180]DO1；终止条件180度

#2=30*COS[#1]；X=aCOSα

#3=20*SIN[#1]； Y=bSINα

G1 X#2 Y#3；小直线逼近椭圆

#1=#1+0.5； 角度增量变化

END1；循环1结束

G01 Y-30.；直线切出

G01 G40 Y-40.；刀补取消

G00 Z50.；快速抬刀至Z50高

M30； 程序结束

#1=#1+0.5； 这里0.5是调整椭圆的形状精度的语句，该数值在粗加工时应该取较大值，以利于数控系统进行计算。精加工时该数值应取较小数值，以满足零件图纸为宜，例如0.1。如精加工取的数值过小，则不利于数控系统的计算，在加工过程中已出现刀具移动迟滞，反而影响表面。

4 采用椭圆标准方程进行编制

椭圆的一般标准方程为， 这 里 设#1为X，#2为Y，那么该方程就变为，这里如果将X也就是#1设为变化量，那么将其转化为FANUC的宏程序格式为#2=20*SQRT[1-#1*#1/900]。

O0002； 加工中心编制椭圆宏程序

G54 G90 G00 G40 Z50. X0 Y0；通用程序头

M03 S1000； 主轴正转1000转

X30. Y-40. Z5.；刀具接近到Z5位置

G01 Z-8. F100； 直线下刀

G42 Y-30. D01 F300；刀具右补偿

Y0；刀具移动至椭圆起点

#1=30； #1赋初始值

N1#2=20*SQRT[1-#1*#1/900]#2赋值公式

G1 X#1 Y#2； 小直线逼近椭圆

#1=#1-0.5；X方向增量变化

IF[#1GE-30]GOTO1 设置程序跳转条件

END1；循环1结束

G01 Y-30.；直线切出

G01 G40 Y-40.；刀补取消

G00 Z50.；快速抬刀至Z50高

M30；程序结束

综上所述，在加工公式曲线时，可以不采用计算机编程，而是利用FANUC系统宏程序的编程。按照分析公式、变量的选择、初始值和终止值的选定等编制宏程序，而且宏程序的编程格式、变量的选择、公式的选择都非常灵活，程序可读性非常高，使加工更加高效、快捷。

[1]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M]，2008.

[2]沈春根. 数控车宏程序编程实例精讲[M]，2012.