浅谈宏程序在数控车床非圆曲线内轮廓加工中的应用

浅谈宏程序在数控车床非圆曲线内轮廓加工中的应用齐康1，李少峰2山东临沂276600；2.联合汽车电子有限公司，上海200120）（1.临沂市农业学校，

分析了使用G71指令嵌套宏程序加工非圆曲线抛物线的编制思路和格式，总结出了摘要：以FANUC0i系统为基础，提供了一种可以借宏程序在数控车床加工非圆内轮廓时的编程特点和规律，为解决数控车床加工非圆曲线内轮廓难题，鉴的思路。

数控编程关键词：宏程序；非圆曲线；中图分类号：TP317

文献标识码：B

文章编号：1672-545X（2017）10-0223-02

数控车床在加工零件的过程中，由于数控系统

本身尚不具备非圆曲面插补功能，因此，当面对椭圆、抛物线等非圆曲面时，数控机床系统的直线和圆

宏弧插补功能尚不具备直接加工此类零件的能力；

程序作为一种用变量方式进行数控编程的方式被广

本文基于FANUC系统泛应用于特殊形状的加工中，

探并通过数控车削加工中常见的抛物线曲线轮廓，

讨非圆曲线内轮廓加工手动编程思路和方法。宏程序的控制指令可以改变或控制程序的执行顺序，一般分为以下两类：

（1）条件转移指令编程格式：IF[条件表达式]GOTOn说明：如果表达式的条件满足，则转而执行程序号为n的对应程序。如果表达式中的条件没有得到满足，则顺序执行下一段程序。

表达式中的判断符号可以总结为表1所列。

表1运算符号

运算符号

含义（Equal）等于

大于等于

（GreaterThan）（LessThan）小于

运算符号LEGENE

含义小于等于

（LessEqual）大于等于

（GreaterEqual）不等于

（NotEqual）

1宏程序简介

宏程序是提高数控车床性能的一种特殊功能，它可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活方便并且用户宏程序允许变量算术和逻辑运算及条件转

更加容移，使得编制相同加工操作的程序更加方便、

易[1]。宏程序分为A类用户宏程序和B类用户宏程

抛物序，本文只以B类宏程序为例来说明其在椭圆，

线内轮廓加工中的应用。宏程序的变量用#号后的

例如：数字或者表达式来定义，#1=1，#2=#1+2即#2=

3.宏程序的变量可总结为两大类：一类是本级变量#1-#33.这类变量在同一程序级中调用时含义相同，

中使用则不同。第二类是若在另一程序（如子程序）

通用变量#100-#144，#500-#531，这一类变量可在各级宏程序中被共同使用，也就是说通用变量在不同

如果一个宏程序程序级中调用时含义相同[2]。因此，

中经过计算得到的一个通用变量的值可以被另一个

算术运算、逻宏程序调用。利用变量可以进行定义、辑运算、函数运算等表达。

EQGTLT

（2）循环语句指令

编程格式：WHILE[条件表达式]DOn

………..

程序段DOn至END说明：条件表达式满足时，

n即重复执行。当条件表达式不满足时，程序转到ENDn后执行。

ENDn

2宏程序编制实例

有如图1所示零件图。数控车床系统为FANUC0iTC，工件毛坯为准80伊80的铝料。

收稿日期：2017-07-15

作者简介：齐康（1989-），男，山东临朐人，硕士研究生，助理讲师，主要研究方向：数控技术应用。

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EquipmentManufacturingTechnologyNo.10，201740

25

A

Z=X2/30

图1零件图

2.1工件内轮廓编程思路

图1内轮廓有抛物线，

在不借助CAM软件加工的情况下，如果不使用宏程序，那么很难实现该处非圆曲线的加工。在编制该抛物线宏程序之前，

有必要指出宏程序的编写步骤。

（1）首先确定非圆曲线的基准点。基准点通常选择非圆曲线的起始点或者是中点。（2）确定自变量并赋初值。

（3）根据非圆曲线公式确定因变量。

（4）将非圆曲线上各点的坐标转换成工件坐标系的绝对坐标。

（5）确定步距数值（该数值越小，

数控系统插补计算越精确，精度越高）。

（6）选取控制指令，写出完整宏程序。2.2宏程序的编制方法

下面以图1为例，说明编制的具体方法。

（1）确抛物线的基准点。由于A点是抛物线的终点，所以选取A点作为宏程序编写的基准点。A点

在工件坐标系上的绝对坐标是（24，-25）#1=60.

（2）确定自变量。

选取X方向为自变量并赋初值#2=#1*#1/30

（3）确定因变量。由抛物线公式可以得出因变量（4）抛物线上各点在工件坐标系上的绝对坐标为（2*#1+24，#2-25）

（5）抛物线从起始点到A点，相对应的直径数值

从60变到24，因此步距选取负值。为了保证非圆曲线的精度，步距选择-0.1.

（#1=606）采用条件转移语句N2#2=#1*#1/30；X方向的将抛物线宏程序完整写出：；起点Z方坐向标的坐标

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#1=#1-0.1G1X[2*#1+24]Z[#2-25]递减X坐标数；插值补，计指算令

IF[#1GE24]GOTO2在图1中，除了非圆；判曲断线直之线外插，补还是插有否补节点

其结他束

轮廓需要加工，为了加工方便，在这里将整个内轮廓完整的

程序编O001制如；程下序：

号

600r/minG99M03S600T0101；进给单刀尖G41G00Z16Z3的速度正圆弧半径补偿；转，

快速调用靠近1号内刀位孔，循呼是环叫mm/r起点1号，，

刀主轴以

并补建立刀量/G71U1.5R0.5；执行粗加工，进刀量1.5mm，退为N1/G710.5mm

到终P1止Q3段N3U-1W0F0.2，在X方向；留精加1mm工程的序精从车余起始量段

，进给量设置N1G01为0.2精X60mm/r

S800F0.1；刀具定位置起到Z0加工转速为800r/min，进给量为0.1mm/r.

点位置，

#1=60；

N2；X方向的起点坐标

G1X[2*#1+24]Z[#2-25]#2=#1*#1/30；Z方向#1=#1-0.1IF[#1GE24]GOTO2递减X；坐；的插坐补标

指令G01X20；直线插补至判标数断准20直值。

线，插计补算是插否补结节束点N3Z-42；加工准20内孔至弧Z方半向径-42补偿处

安全处

G40G00Z100；取消刀尖圆并退刀至

M30；程序结束并返回起始位置

3结束语

采用宏程序，可以很好地解决非圆曲线在数控车削难以直接插补加工的难题，提高了手动编程速度，简化了程序编制，能更好地保证零件的尺寸精

度，提高了数控车床的性能，在数控加工中得到了普遍的应用。

参考文献：

[1]造黄业自动化，启红.宏程序2011在（非9圆）：曲49-51.

线类零件车削加工中的应用[J].制[2]MATE-TC北京法那科编程数控说明公司书[Z].

.日本法那科数控系统FANUC0i（下转第228页）

EquipmentManufacturingTechnologyNo.10，2017OptimizationofATVSteeringSystemBasedonVirtualPrototype

ZHAODong-sheng，LIUJin-wei，YANTian-xiong，ZHUMing-chao

（LoncinCo.，Ltd.，Chongqing400052，China）

Abstract：AimingattheexistingproblemsofATVproductsinacompany，thedynamicmodelof“frontsuspension-steeringsystem”wasestablishedbyusingvirtualprototypingtechnology，andthesteeringsystemwasoptimizedandoptimizedaccordingtothetheoryofsteeringsystemdesign.BasedontheexistingexperimentalconditionstoKeywords：virtualprototyping；ATV；steeringsystem；optimization

（上接第224页）

developasuitabletestprogram，verifiedbytheactualvehicletoachievethedesiredeffect.

IntroductiontoMacro-programApplicationintheInternal

Non-circularCurveProfilewithCNCLathe

（1.LinyiAgricultureSchool，LinyiShandong276600，China；

LIShao-feng2QIKang1，

2.UnitedAutomotiveElectronicsCo.，Ltd.，Shanghai200120，China）

curveinCNClathewithmacro-program.Inordertosolvethenon-circlecurvecontourmachining，theprogram原mingrulesandcharacteristicshavebeensummarizedwhichcanprovidereferenceforsolvingthedifficultproblemintheCNCturningmachining.

Keywords：macro-program；non-circlecurvecontour；CNCprogramming

Abstract：BasedontheFANUC0isystem，thispaperhasanalyzedthemethodofmachininginternalnon-circular

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