在FANUC系统的加工中心上加工圆形型腔的手工编程方法

李秀英

（山东山推技工学校，山东 济宁272000）

0 引 言

FANUC 系统的加工中心与SIEMENS 的不同，没有型腔加工功能，加工型腔时可以采用手工编程与自动编程的方法来实现。相对于其他类型的零件来说，加工圆形型腔的自动编程方法较为简单。但后置处理生成的程序较长，且需要配备一套自动编程软件。现在工厂中大都采用手工编程的方法来完成，应用一般的手工编程时，编出来的程序通用性差，且程序也较长。应用宏程序可以编写一个通用性圆形腔型加工程序。

1 加工工艺

加工圆形型腔时，在同一层上的进给路线一般有如图1 所示的两种。深度进给路线为如图2所示。

采用环切法编程简单，只用圆弧插补就可以完成。但这是一种断续加工方法，并且只能采用法向进给，在精加工时容易形成接刀痕。

图1 腔型平面的进给路线

采用阿基米德螺旋线进给路线加工，是一种连续进给方法，在精加工时可以采用切向进给的方法，较为理想。但编程较为复杂，这是因为一般的数控系统都不具备非圆曲线的插补功能。一般采用宏程序来实现。

2 用户宏程序简介

用户宏程序分为A、B 两类。通常情况下，FANUC 老系统采用A 类宏程序，而FANUC 新系统则采用B 类宏程序。

2.1 A 类型的用户宏程序

A 类型的用户宏程序具有算术运算、逻辑运算等处理功能。但这些功能一般是用Hm 来表示的。其中m 的范围为0l～99。具体含义见表1。

2.2 B 类型的宏程序

它是以一些指令来表示，主要有以下指令：

1）控制指令。由以下控制指令可以控制用户宏程序主体的程序流程。

a.IF［＜条件式＞］GOTO n（n=顺序号）。

＜条件式＞成立时，从顺序号为n 的程序段以下执行；＜条件式＞不成立时，执行下一个程序段。＜条件式＞种类见表2。

图2 深度进给路线

表1 宏指令表

b.WHILE［＜条件式＞］DO m（m=顺序号）。

┆

END m

＜条件式＞成立时从DO m 的程序段到ENDm的程序段重复执行；＜条件式）如果不成立，则从END m 的下一个程序段执行。

c.无条件转移（GOTO n）。

2）运算指令。在变量之间，变量与常量之间，可以进行可种运算。常用的运算符如表3 所示。

3）引数赋值。引数赋值有以下两种形式。

a.引数赋值I。除 去G、L、N、O、P 地址符以外都可作为引数赋值的地址符，大部分无顺序要求，但对I、J、K则必须按字母顺序排列，对没使用的地址可省略。引数赋值I所指定的地址和用户宏主体内所使用变量号码的对应关系见表4。

b.引数赋值Ⅱ。I、J、K 作为一组引数，最多可指定10组。引数赋值Ⅱ的地址和宏主体中使用变量号码的对应关系见表5。

表中的下标只表示顺序，并不写在实际命令中。

c.引数赋值Ⅰ、Ⅱ的混用。在G65 程序段的引数中，可以同时用表4 及表5 中的两组引数赋值。但当对同一个变量Ⅰ、Ⅱ两组的引数都赋值时，只是后一引数赋值有效。

2.3 用户宏程序的调用

1）单纯调用。通常宏主体是由下列形式进行一次性调用，也称为单纯调用。格式如下：

G65 P（程序号）＜引数赋值＞

G65 是宏调用代码，P 之后为宏程序主体的程序号

表2 <条件式>种类

意义

变量#j#j#j#j#j#j符号EQ NE GT LT GE LE变量#k#k#k#k#k#k

=≠＞＜≥≤码。（引数赋值)是由地址符及数值构成，由它给宏主体中所使用的变量赋予实际数值。

2）模态调用。其调用形式为：

G66P（程序号码）L（循环次数）＜引数赋值＞；

在这一调用状态下，当程序段中有移动指令时，则先执行完这一移动指令后，再调用宏，所以，又称为移动调用指令。

取消用户宏用G67。

3）G 代码调用。调用格式：G××（引数赋值）

为了实现这一方法，需要按下列顺序用表6中的参数进行设定。

a.将所使用宏主体程序号变为 O9010 ～O9019 中的任一个；

b.将与程序号对应的参数设置为G 代码的数值；

c.将调用指令的形式换为G（参数设定值）（引数赋值）。

3 加工程序的实现

该加工程序的流程图如图3所示。

参数说明：A 为安全平面的坐标；I 为加工深度；B 为每次加工深度；C 为粗加工时，相邻刀具中心轨迹之间的距离，要求不大于刀具半径的1/3；D 为安全距离；H 为精加工时的进给速度；F 为粗加工时的进给速度；V 为加工工艺孔时的进给速度；R 为型腔半径；K 为步距；X 为型腔中心X 坐标；Y 为型腔中心Y 坐标；Q 为加工工艺孔时的每次进给深度；M 为精加工余量。

表3 常用的运算符

表4 引数赋值I 的地址和变量号码的对应关系

表5 引数赋值Ⅱ的地址和变量号码的对应关系

加工程序如下：

只要把FANUC数控机床的参数7051 设置为113。我们就可以应用G113来调用圆形型腔加工循环了。

比如要加工的圆形型腔的深度为60 mm，半径为70 mm，型腔中心的坐标为X100，Y200。若我们的加工工艺为：安全平面的坐标为Z15；每次加工深度为3 mm；相邻刀具的中心轨迹之间的距离为5 mm；安全距离为15 mm；精加工时的进给速度为110 mm/min；粗加工时的进给速度为80 mm/min；步距为0.01°；加工工艺孔时的每次进给深度为5 mm；加工工艺孔时的进给速度为60 mm/min；精加工余量为1 mm。则该型腔的加工程序为：

图3 流程图

［1］ 韩鸿鸾.基础数控技术［M］.北京:机械工业出版社，1999.

［2］ 韩鸿鸾.数控编程［M］.北京:中国劳动社会保障出版社，2002.

［3］ 韩鸿鸾.数控加工技师手册［M］.北京:机械工业出版社，2005.