数控铣削编程中宏程序的应用

刘增华+古英

摘 要 以FANUC 0i系统为基础，举例叙述宏程序在数控编程中的巧用，希望能帮助数控操作者或数控程序员提高其宏程序的编制能力或效率。

关键词 宏程序；数控编程；赋值；半径补偿

中图分类号：TP273+.5 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）20-0042-03

1 引言

在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷，是加工编程的重要补充。CAD/CAM软件能完成的任务，宏程序基本也能完成。应用时可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，把零件信息、加工参数乃至循环语句、分支语句和子程序等输入到相应模块的调用语句中，编制各种复杂的零件加工程序，使编程人员从繁琐的、大量重复性编程工作中解脱出来，达到一劳永逸的效果。

2 宏程序在实际生产中的应用

在工艺分析时，首先要明确被加工零件的材料、结构特点、尺寸参数、主要加工表面及加工精度和表面粗糙度，根据这些信息确定加工方法和加工方式，然后拟定零件加工的工艺步骤即工艺路线，最后确定走刀路线及对刀点、起刀点的位置并设计切入、切出方式。对于手工编程者来说，如果能够恰当地使用宏程序，会给编程带来很大的方便。下面用三个非常简单的例子来说明。

键槽与外形铣削 图1是在板料中间加工一个键槽和外形，这里为了说明程序，假设用直径5 mm的立铣刀直接加工键槽；用直径10 mm的立铣刀加工外轮廓，调用刀具半径补偿D01=5。为编程方便，设工件坐标系原点定在工件上表面中心，则程序编制如表1所示。

平面铣削中的环切法 如图2、图3所示，用φ10铣刀铣平面100×100，用环切矩形法和环切环形法加工，宏程序编程如表2所示。

两用凸轮槽的加工 图4所示凸轮零件按单件生产安排其数铣工艺，编写椭圆面及中间环形槽的数控铣削程序。毛坯尺寸120±0.027×135±0.023×28；零件材料为45钢，表面粗糙度为Ra3.2。

1）工艺分析。零件为椭圆形外轮廓，表面有圆弧与圆弧光滑连接不规则的环形槽，中间为一个通孔；此零件的各尺寸、形状位置、表面粗糙度值及精度要求都较高，粗加工后需进行精加工。

由于毛坯为规则的长方体零件，因此可以选择机用虎钳作为零件加工定位夹具。用虎钳装夹工件时，零件顶面应高出钳口22 mm左右，并校正固定钳口的平行度以及工件上表面的平行度，确保精度要求。

先进行正面及椭圆轮廓的加工，再进行孔加工及环形槽加工；正面加工好后，将工件反转安装，再对反面表面和孔口倒角加工。下面只对椭圆轮廓、环形槽精加工进行工艺分析。

选择φ20三齿的高速钢立铣刀作为椭圆轮廓最终尺寸的精加工刀具，选择φ8三齿的高速钢立铣刀完成环形槽内外侧轮廓精加工。

椭圆轮廓加工，采用顺铣的方式铣削，建立刀具半径补偿时，通过轮廓的延长线切入、切出；环形槽的加工，在点（0，40）处垂直进刀到切削深度，由刀具半径补偿分别对内外侧轮廓精加工。

考虑零件尺寸精度要求较高，半精加工后要仔细检测尺寸、如精加工后尺寸还不符合，余量不大，这时可再空走一刀；余量较大，则再通过改变刀具半径值后走一刀，直到轮廓尺寸符合图样要求。

2）程序编制。为坐标计算方便，零件的工件坐标系零点设在工件中心上表面处。用宏变量对椭圆长轴值、椭圆短轴值、下刀深度等数据进行赋值，以提高程序的通用性。椭圆轮廓及环形槽精加工程序见表3和表4。

3 结束语

宏程序的最大特点就是将有规律的形状或尺寸用最短的程序段表示出来，具有易读性和易修改性，熟练地掌握宏程序，才能使一个程序更加合理完善。在实际工作中，宏程序有着广泛的应用空间，能够方便数控机床操作者编程，锻炼其编程能力，而且能更深入地理解自动编程。宏程序属于手工编程，而手工编程是自动编程的基础，因此，在任何情况下手工编程都是必须掌握的。

在批量生产时应首选用宏程序编程，以提高生产效率，不要一味地依赖CAD/CAM软件。随着数控系统的发展，二次开发功能将不断得到加强和完善，宏程序功能也定会得到加强。

参考文献

[1]北京发那克机电有限公司.BEIJING-FANUC 0i操作编程说明书[M].北京：2000.endprint