趙學慶，王 帥

（大連工業(yè)大學 機械工程與自動化學院，遼寧 大連 116034）

內方宏程序的編制技巧

趙學慶，王 帥

（大連工業(yè)大學 機械工程與自動化學院，遼寧 大連 116034）

隨著CAD/CAM功能越來越強大，宏程序在數(shù)控編程中的作用也越來越被低估，實際上宏程序在數(shù)控加工中有不可替代的優(yōu)勢。結合國內最常見的FANUC系統(tǒng)，闡述了內方宏程序的編制思路。使用了兩層邏輯嵌套以及不常見的取整指令（FIX[]）對內方宏程序進行了編制，可同時完成內方類零件側壁及底面的粗、精加工。解決了實際加工中內方類零件需要電腦編制程序而造成的效率低下等問題，也使得加工失誤率大幅下降。可以廣泛運用在日常生產(chǎn)當中。

宏程序；參數(shù)；數(shù)控編程

0 引言

在數(shù)控銑削加工中，數(shù)控編程在機械制造行業(yè)中越來越重要。各種數(shù)控編程軟件也層出不窮。自動編程固然在某些方便比較方便，但仍不能取代手工編程[1]。手工編程是現(xiàn)場操作人員必須掌握的技能之一。手編程序在應對簡單的圖形，例如平面、內方、外方、內圓、外圓、鍵槽等二維形狀的銑削加工時，可以通過變更刀具半徑補償與長度補償?shù)臄?shù)值實現(xiàn)靈活控制加工部位的尺寸精度，具有較高的加工效率。

宏程序是把具有相同形狀特征的關鍵數(shù)值用參數(shù)變量替代，通過改變形狀參數(shù)以控制尺寸大小，改變位置參數(shù)以控制形狀在坐標系中的位置，結合程序邏輯結構上的條件判斷、子程序循環(huán)等手段，實現(xiàn)多層連續(xù)加工的程序。加工一組工件時只要給變量賦實際值即可，無需逐一編程[2]，因而通常也成為批量編程[3]。宏程序有效地減少了手編程序的工作量，大幅提高了程序的準確度，使得編制相同加工操作的程序更方便、更容易，編制出來的程序更靈活、更高效[4]。本文通過FANUC系統(tǒng)的宏程序功能，利用兩層嵌套邏輯關系以及(FIX[])取整指令完成了對較為復雜的內方宏程序的編制。

1 程序編制

1.1 機床與系統(tǒng)

機床：試驗所用機床的主要參數(shù)：三軸行程（X×Y×Z）600×450×400 mm，主軸轉速范圍120~12000 r/min，切削進給1~40000 mm/min。

系統(tǒng)：FANUC 18i，該系統(tǒng)能聚了FANUC公司過去CNC開發(fā)的技術精華，是國際上公認的性能穩(wěn)定、質量可靠的數(shù)控系統(tǒng)，在全世界范圍內普及應用。其功能有一般的G、M代碼，單一循環(huán)，單一固定循環(huán)和復合循環(huán)等。同時更具備了通過變量賦值進行參數(shù)編程，即宏程序編程功能[5]。

1.2 程序編制思路

內方形狀的加工是模具部件加工中常見的形狀之一。內方形狀在加工過程中，存在粗加工去除大量毛坯、精加工側壁、精加工內腔底平面三個過程。當側壁余量只需一次加工即可完成的時候，程序中判斷后以精加工方式完成粗加工過程。編程邏輯示意圖如圖1。

內方粗加工編程多見平行銑削方式，平行銑削在刀路回轉的位置會有凸起的殘留量，余量不均會對側壁的精加工粗糙度有較大影響。本程序采用螺旋環(huán)繞的粗加工銑削方式，很好地解決了側壁表面質量問題。

圖1 編程邏輯示意圖

2 程序編制

在實際加工中存在大量的內方形加工零件，如圖2所示。這類零件加工的部位形狀為內方形，需要大量去除材料，并且內方形側壁及底面需要精加工到尺寸精度。因此要求宏程序中即有大量去除材料的開荒程序，又有能達到尺寸精度的精加工程序。加工零件類型的三圍模型示意圖如圖2。

內方宏程序邏輯結構應用了兩層的子程序調用，在子程序中又使用了二級程序嵌套，在常用宏程序中屬于結構復雜的一種。在程序中，使用了不常見的取整指令(FIX[])，很好地解決了粗加工殘留量的配置，為精加工做好準備。

圖2 三圍模型示意圖

內方粗加工與精加工程序結構：

主程序：

子程序：

在此內方宏程序中，尺寸參數(shù)盡可能的用宏變量進行表達[6]，共設置參數(shù)13個：

刀具參數(shù)4個：刀庫號T、刀具轉速S、切削進給量F、刀具直徑數(shù)值D；

形狀參數(shù)5個：內腔左壁位置坐標（X-）、內腔右壁位置坐標(X+)、內腔下壁位置坐標(Y-)、內腔上壁位置坐標（Y+）、內圓角R；

深度控制參數(shù)3個：第一次下切深度、每一次下切深度、最終下切深度；

#121參數(shù)設定為粗、精加工選擇參數(shù)。#121=0時，螺旋環(huán)繞粗加工后再執(zhí)行精加工；#121=1時，直接進行側壁精加工。

現(xiàn)場應用中，當#121=0時，在刀具半徑補償設置中增加加工余量值，可完成余量均勻的粗加工過程；粗加工結束后，直接設置底層加工（例：#117=2），又可以對內腔底平面進行螺旋環(huán)繞方式的深度控制精加工。當#121=1時，可通過變更刀具半徑補償快速實現(xiàn)對側壁的尺寸精度控制。

內方型粗加工的位置參數(shù)示意圖，如圖3。

圖3 內方型粗加工位置參數(shù)示意圖

3 結語

應用Fanuc系統(tǒng)參數(shù)格式，詳細闡述內方宏程序的編制思路與方法，使用一個宏程序完成了內方的粗加工、底面精加工、側壁精加工三個加工過程，體現(xiàn)了宏程序簡潔、高效、穩(wěn)定、易于控制的特點。經(jīng)現(xiàn)場實踐驗證后已經(jīng)投入使用，大幅提高內方零件加工效率。可作為廣大數(shù)控機床操作者應用、學習很好的范例。

[1]王宏穎,彭二寶.變量和宏程序在數(shù)控編程中的應用[J].機床電器,2007(2):11-14.

[2]霍蘇萍,張月樓.宏程序在數(shù)控加工中的應用分析[J].煤礦機械,2007,28(9):119-122.

[3]胡翔云.宏程序在數(shù)控編程中的應用綜述[J].機床與液壓,2009,37(5):42-45.

[4]何玉山.數(shù)控宏程序在銑削凹槽中的應用[J].組合機床與自動化加工技術,2015(5):104-107.

[5]陳銀清.宏程序編程在數(shù)控加工中的應用研究[J].機床與液壓,2009,37(5):42-45.

[6]周勁松.巧用宏程序解決復雜零件的數(shù)控加工編程問題[J].現(xiàn)代制造工程,2005(5):36-39.

Compilation Technique of Pocket Macro Program

ZHAO Xue-qing,WANG Shuai
(School of Mechanical Engineering and Automation,Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China)

As the function of CAD/CAM is becoming more and more powerful,the use of macro program in NC programming has been underestimated.In fact,the macro program in NC machining has an irreplaceable advantage.This paper expounds the ideas of pocket macro program with FANUC.Two layers of logic nested and integer instruction(FIX[])were used to compile pocket macro program.And it can finish compiling the pocket programs coarsely and meticulously at the same time.The problem of programming computer pocket programs with lower efficiency is solved in the practical machining,and at the same time there is a sharp fall fault rate.It can be widely used in daily production.

macro program;parameter;NC programming

TH164

：A

：1008-2395(2016)06-0006-05

2016-09-09

趙學慶(1971-)，男，工程師，研究方向：模具加工工藝；王帥(1987-)，男，實驗師，研究方向：模具加工工藝。