宏程序在异形螺纹加工中的应用

李金松?赵秀芹

摘 要：异形螺纹的加工形式各种各样，而对于复杂的异形螺纹零件，采用一般的循环指令和软件编程是不能满足其加工要求的。由于参数化编程功能强大、效率高且不易出错，因此应用宏程序编程加工复杂的异形螺纹零件就可以很容易地解决问题。但由于宏程序有很强的逻辑性，因此要求编程者具有良好的基本功和逻辑关系能力。为此，本文探讨运用宏程序编程加工复杂异形螺纹零件，使编程更加简洁，得心应手，同时又能提高生产效率。

关键词：用户宏程序 异形螺纹 零件 编程加工

随着职业技能竞赛活动的深入开展，学生遇到数控加工的题目越来越复杂，为此学生除了熟练使用软件编程外，掌握宏程序的编程也至关重要。在异形螺纹的加工中，从普通的梯形螺纹到曲面上的异形螺纹，宏程序的应用范围越来越广泛，这些都要求学生必须要熟练使用宏程序，充分理解其逻辑关系和编程原理，以便应对形式多样的异形螺纹加工。

一、宏程序的概念

在数控机床编程指令中，有一种功能非常强大，同时掌握起来又比较困难的编程指令，它是用户宏程序指令。用户宏程序是以一组子程序的形式存储并带有变量的程序。

宏程序与普通程序相比较，普通程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以其缺乏灵活性和实用性。用户宏程序可以使用变量进行编程，还可以对这些变量进行赋值、运算和逻辑运算以及条件转移的处理，并能够根据条件选择性地执行某些部分段程序。通过宏程序除了能执行一些有规律变化的动作外，还能编制异形螺纹加工程序，使编程能够更加灵活方便。由于用户宏程序具有这些特点，所以其在使用和教学中就成为一个重点。同样如果我们能够正确地运用宏程序，使用起来便会得心应手，从而使编程更加简洁，同时又能提高生产效率。

二、宏程序编程加工异形螺纹零件实例分析

1.在椭圆上车圆弧螺纹

图1为2011年江苏省数控技能大赛高职组题目之一，分析图样可以看出，该零件的难点就是在椭圆上加工圆弧螺纹。从图中可以看出，该异形螺纹截面形状为R2.5mm圆弧，沿着长半轴为43mm，短半轴为19mm的椭圆上加工，且通过放大图可以看出，该螺纹深度为1mm，较浅。

工艺分析如下。

（1）该螺纹可以使用R2.5mm的圆弧刀加工。

（2）由于使用的是圆弧刀加工，且F=6mm，走刀量大，所以切削深度不能过大，一般不超过0.2mm。

（3）在椭圆面上加工螺纹不能使用G92指令，只能使用G32指令，且依靠软件编程不易加工，必须使用宏程序编程加工。

（4）以下程序不能调整螺纹深度，需要通过手动修改x向刀补值逐步进刀。

（5）椭圆的标准方程为：（Z?/a?）+（X?/b?）=1

2.在圆柱面上车椭圆螺纹

图2为圆柱面车椭圆螺纹，分析图样可以看出，该图难点就是在圆柱面上加工椭圆的异形螺纹，椭圆的长半轴为4mm，短半轴为3mm。从图中可以看出，该异形螺纹截面形状为椭圆，且通过图中尺寸可以看出，该螺纹深度较浅。

工艺分析：

（1）该螺纹可以使用35°尖刀加工。

（2）由于使用的是尖刀加工，况且螺纹深度较浅，所以可以直接完成切削深度加工。

（3）在圆柱面上加工螺纹可以使用G92指令，但软件编程不易加工，因此必须使用宏程序编程加工。

椭圆方程：（Z?/4?）+（X?/3?）=1

在目前的数控加工技能竞赛中，软件的使用已经普及，有些比赛选手不论零件形状如何、加工难易如何都习惯使用软件编程加工。由于软件生成的程序是按点来计算的，通常程序比较大，又因机床系统内部存储空间有限，因此有限程序不得不在线DNC加工。而主流系统所支持的比特率最大为19200bit/s，即便如此，当计算精度高、进给速度大时，程序的传输率就跟不上机床加工的步骤，从而引起进给出现断续、延迟现象。由于宏程序的程序段较少，逻辑关系较强，占用机床内存较少，适合零件种类频繁变换的程序编制，又由于其有很好的通用性，在零件形状相似的情况下，还可以通过修改其中的部分参数以满足不同零件的加工，因此不仅缩短了辅助准备时间，提高了生产效率，而且还不易出错。

三、小结

在编制宏程序时，由于其逻辑关系复杂，程序的跳转和变量较多，所以学生必须要保证头脑清醒，思路清晰。对变量的使用和设置要合理，要尽量少设置变量，用尽量少的跳转指令来满足零件的加工，并且要避免程序的输入错误。

（作者单位：李金松，江苏省盐南中等专业学校；

赵秀芹，泰州机电高等职业技术学校）