由淺入深宏程序入門(mén)基礎(chǔ)示例

1、16洛天示例供大家參考學(xué)習(xí)由淺入深宏程序1-宏程序入門(mén)基礎(chǔ)之銷(xiāo)軸加工對(duì)于沒(méi)有接觸過(guò)宏程序人，覺(jué)得它很神秘，其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要掌握了各類(lèi)系統(tǒng)宏程序的基本格式，應(yīng)用指令代碼，以及宏程序編程的基本思路即可。對(duì)于初學(xué)者，尤其是要精讀幾個(gè)有代表性的宏程序，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模仿，從而能夠以此類(lèi)推，達(dá)到獨(dú)立編制宏程序的目的。本教程將分步由淺入深的將宏程序講解給大家，作者水平有限，也希望各位同仁提供更好的思路。下面大家先看一個(gè)簡(jiǎn)單的車(chē)床的程序，圖紙如下：要求用外圓刀切削一個(gè)短軸，這里只列舉程序的前幾步：T0101M3S800G0X82Z5G0X76G1Z-40F0.2X82G0Z5G0X72G1Z-40F0.2X

2、82G0Z5G0X68G1Z-40F0.2X82G0Z5G0X68G1Z-40F0.2X82G0Z5.G0X40G1Z-40F0.2X82G0Z5G0X150Z150M5M30從上面程序可以看出，每次切削所用程序都只是切削直徑X有變化，其他程序代碼未變。因此可以將一個(gè)變量賦給X，而在每次切削完之后，將其改變?yōu)橄麓吻邢魉弥睆郊纯?。T0101M3S800G0X82Z5#1=76 賦初始值，即第一次切削直徑N10 G0X#1 將變量賦給X，則X方向進(jìn)刀的直徑則為#1變量中實(shí)際存儲(chǔ)值。N10是程序G1Z-40F0.2 段的編號(hào)，用來(lái)標(biāo)識(shí)本段，為后面循環(huán)跳轉(zhuǎn)所用。X82G0Z5#1=#1-4 每行切深

3、為2mm，直徑方向遞減4mmIF #1GE40 GOGO 10 如果#1 >= 40，即此表達(dá)式滿足條件，則程序跳轉(zhuǎn)到N10繼續(xù)執(zhí)行。G0X150Z150 當(dāng)不滿足#1 >= 40，即#1<40，則跳過(guò)循環(huán)判斷語(yǔ)句，由此句繼續(xù)向后執(zhí)行。M5M30由淺入深宏程序2-宏程序之銷(xiāo)軸粗精加工本篇文章利用宏程序簡(jiǎn)單模仿數(shù)控系統(tǒng)的外圓車(chē)削循環(huán)功能。在此用前一篇的圖紙與程序原程序：T0101M3S800G0X82Z5 粗加工開(kāi)始#2=0.05 Z向的加工余量#3=0.5 外圓方向的加工余量#4=0.3 每層切削后的回退量#1=76+2*#3 考慮了精加工余量的第一次切削直徑N10 G0X#

4、1 將變量賦給X，則X方向進(jìn)刀的直徑則為#1變量中實(shí)際存儲(chǔ)值。N10是程序G1Z-40+#2F0.2 段的編號(hào)，用來(lái)標(biāo)識(shí)本段，為后面循環(huán)跳轉(zhuǎn)所用。X#1+#4 每次切削只回退#4的值G0Z5#1=#1-4 單邊切深為2mm，直徑方向每次遞減4mmIF #1GE40 GOGO 10 如果#1 >= 40，即此表達(dá)式滿足條件，則程序跳轉(zhuǎn)到N10繼續(xù)執(zhí)行。M03S1200 當(dāng)不滿足#1 >= 40，即#1<40，則跳過(guò)循環(huán)判斷語(yǔ)句，由此句繼續(xù)向后執(zhí)行。G0X40 由此開(kāi)始精加工G1Z-40F0.1X82G0X150Z150M5M30由淺入深宏程序3-宏程序車(chē)半球面在不使用循環(huán)切削加

5、工圓弧時(shí)，可以有幾種不同的方式來(lái)安排走刀軌跡，本篇文章采用將圓弧段沿X方向偏移，由外籍內(nèi)的加工方式進(jìn)行。如圖所示R20圓弧，假設(shè)刀具每次單邊切深2mm，直徑每刀吃4mm，則由端面切入的位置可以計(jì)算出需要切削：40/4=10 刀每條圓弧起點(diǎn)和終點(diǎn)的Z坐標(biāo)不變，但X坐標(biāo)都同時(shí)向+X方向偏移一個(gè)相同的值，因此可設(shè)偏移量為#1，初始值為#1=36圓弧起點(diǎn) X坐標(biāo)為 #2=0+#1圓弧終點(diǎn) X坐標(biāo)為 #3=40+#1宏程序編制如下：T0101M3S800G0X42Z5#1=36 賦初始值，即第一個(gè)圓弧直徑偏移量N10 #2=0+#1 計(jì)算圓弧起點(diǎn)的X坐標(biāo)#3=40+#1 計(jì)算圓弧終點(diǎn)的X坐標(biāo)G0X#2

6、快速到達(dá)切削直徑G1Z0F0.1 直線切至圓弧起點(diǎn)G3X#3Z-20R20F0.1 切削圓弧G1X42 直線插補(bǔ)切削至外圓G0Z5 退至端面外側(cè)#1=#1-4 直徑方向遞減4mmIF #1 GE 0 GOGO 10 如果#1 >= 0，即此表達(dá)式滿足條件，則程序跳轉(zhuǎn)到N10繼續(xù)執(zhí)行。G0X150Z150 當(dāng)不滿足#1 >=0，即#1<0，則最后一條圓弧已經(jīng)切完，跳出循環(huán)。M5M30由淺入深宏程序4-圓的標(biāo)準(zhǔn)方程編制宏程序車(chē)半球面我們知道無(wú)論什么樣的曲線，數(shù)控系統(tǒng)都是CAD/CAM軟件在處理時(shí)都會(huì)將其按照內(nèi)部的算法劃分成小段的直線進(jìn)行加工，接下來(lái)我們利用圓的方程來(lái)將直線劃分成小

7、段直線在利用宏程序?qū)ζ浼庸?。下圖為圓的標(biāo)準(zhǔn)方程X*X+Y*Y=R*R， 若將X和Y用參數(shù)變量代替可改寫(xiě)為 #1*#1+#2*#2=R*R圓弧可沿#1方向劃分成無(wú)數(shù)小段直線，然后求出其相應(yīng)端點(diǎn)坐標(biāo)，再求出相對(duì)的數(shù)控車(chē)床中的坐標(biāo)，再按直線進(jìn)行編程加工。如下圖所示：則此段圓弧精加工軌跡為：G0X0G1Z0F0.1#1=0N10 #2=SQRT20*20-#1*#1 SQRT表示開(kāi)平方#3=#1-20 圓的原點(diǎn)在工件坐標(biāo)左側(cè)20，所以圓弧上所有點(diǎn)坐標(biāo)Z要減20#4=2*#2 圓的方程計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)。G1X#4Z#3F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1-0.5 遞減

8、一小段距離，此值越小，圓弧越光滑。IF #1GE0 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線切出外圓如果要再加上分層的粗加工，設(shè)偏移量為#5，則程序改為T(mén)0101M3S800G0X42Z5#5=36N5 G0X#5G1Z0F0.1#1=20N10 #2=SQRT20*20-#1*#1 SQRT表示開(kāi)平方#3=#1-20 圓的原點(diǎn)在工件坐標(biāo)左側(cè)20，所以圓弧上所有點(diǎn)坐標(biāo)Z要減20#4=2*#2+#5 圓的方程計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)。G1X#4Z#3F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1-0.5 遞減一小段距離，此值越小，圓弧越光滑。IF #1 GE 0

9、GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線插補(bǔ)切出外圓G0Z5#5=#5-4IF #5 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30以上程序分內(nèi)外二層循環(huán)，外層循環(huán)為分層加工，內(nèi)層循環(huán)為小段直線插補(bǔ)一條圓弧。由淺入深宏程序5-圓的參數(shù)方程編制宏程序車(chē)半球面圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為：X=R*COS Y=R*SIN可改寫(xiě)為： #1=20*cos#3 #3為參數(shù)方程對(duì)應(yīng)圖紙中角度 #2=20*sin#3使用參數(shù)方程比圓的標(biāo)準(zhǔn)方程具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，從下圖中可以看出，使用標(biāo)準(zhǔn)方程式，在工件最右端，劃分直線坡度較大，從右至左劃分線段不均勻，而使用圓的參數(shù)方程所劃分的直線段是按照?qǐng)A周方向劃分的，因此分

10、布均勻，從而使用零件表面加工質(zhì)量好。相應(yīng)程序修改如下：T0101M3S800G0X42Z5#6=36N5 G0X#6G1Z0F0.1#3=0N10 #1=20*COS#3 #2=20*SIN#3 #4=2*#2+#6 圓的方程計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)。#5=#1-20G1X#4Z#5F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1+3 遞減3度，此值越小，圓弧越光滑。IF #1 LE 90 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線插補(bǔ)切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-4IF #6 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30由淺入深宏程序6-利用橢圓標(biāo)準(zhǔn)

11、方程編制數(shù)控車(chē)宏程序如果看了前幾篇，那么接下來(lái)這兩篇加工橢圓的宏程序應(yīng)該很容易理解。橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程X*X/a*a+Y*Y/b*b=1，其中a為長(zhǎng)半軸，b為短半軸，若將X和Y用參數(shù)變量代替可改寫(xiě)為#1*#1/a*a+#2*#2/b*b=1橢圓可沿長(zhǎng)半軸#1方向劃分成無(wú)數(shù)小段直線，然后求出其相應(yīng)端點(diǎn)坐標(biāo)，再求出相對(duì)的數(shù)控車(chē)床中的坐標(biāo)，再按直線進(jìn)行編程加工。如下圖所示：假設(shè)橢圓a=30，b=20，只加工半個(gè)橢圓，則此段橢圓精加工軌跡為：G0X0G1Z0F0.1#1=30N10 #2=20*SQRT1-30*30/#1*#1 SQRT表示開(kāi)平方#3=#1-30 橢圓的原點(diǎn)在工件坐標(biāo)左側(cè)30，所以橢圓上所

12、有點(diǎn)坐標(biāo)Z要減20#4=2*#2 方程計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能按直徑編程。G1X#4Z#3F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1-1 遞減一小段距離，此值越小，橢圓越光滑。IF #1GE0 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線切出外圓如果要再加上分層的粗加工，設(shè)偏移量為#5，則程序改為T(mén)0101M3S800G0X42Z5#5=36N5 G0X#5G1Z0F0.1#1=30N10 #2=20*SQRT1-30*30/#1*#1 SQRT表示開(kāi)平方#3=#1-30 橢圓的原點(diǎn)在工件坐標(biāo)左側(cè)30，所以橢圓上所有點(diǎn)坐標(biāo)Z要減20#4=2*#2 方程計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化

13、為直徑值才能按直徑編程。G1X#4Z#3F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1-1 遞減一小段距離，此值越小，橢圓越光滑。IF #1GE0 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線插補(bǔ)切出外圓G0Z5#5=#5-4IF #5 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30以上程序分內(nèi)外二層循環(huán)，外層循環(huán)為分層加工，內(nèi)層循環(huán)為小段直線插補(bǔ)一條四分之一橢圓弧。由淺入深宏程序7-橢圓的參數(shù)方程編制宏程序車(chē)橢球面橢圓的參數(shù)方程為：X=a*COS Y=b*SIN可改寫(xiě)為： #1=30*cos#3 #3為參數(shù)方程對(duì)應(yīng)的中角度 #2=20*sin#3相應(yīng)程序修改如下：T0101M3S80

14、0G0X42Z5#6=36N5 G0X#6G1Z0F0.1#3=0N10 #1=30*COS#3 #2=20*SIN#3 #4=2*#2+#6 計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)。#5=#1-30G1X#4Z#5F0.1 沿小段直線插補(bǔ)加工#1=#1+3 遞減3度，此值越小，工件表面越光滑。IF #1 LE 90 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X42 直線插補(bǔ)切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-4IF #6 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30由淺入深宏程序8-車(chē)床任意位置橢圓宏程序的編制不在軸線上的橢圓宏程序編制也沒(méi)有什么特殊的，只是改下偏置的數(shù)值

15、罷了。橢圓的參數(shù)方程為：X=a*COS Y=b*SIN可改寫(xiě)為： #1=30*cos#3 #3為參數(shù)方程對(duì)應(yīng)的中角度 #2=20*sin#3圖中橢圓長(zhǎng)半軸30mm，短半軸20mm，橢圓中心位置如圖所示，不在軸線上，因此在計(jì)算編程所用的坐標(biāo)值時(shí)，X方向要再加上40，Z方向要減去30+10=30相應(yīng)程序如下：T0101M3S800G0X82Z5#6=36N5 G0X#6+40G1Z-10F0.1#3=0N10 #1=30*COS#3 #2=20*SIN#3 #4=2*#2+#6+40 計(jì)算出的為半徑值，需轉(zhuǎn)化為直徑值才能與直徑編程對(duì)應(yīng)。#5=#1-30-10G1X#4Z#5F0.1 沿小段直線插補(bǔ)

16、加工#1=#1+3 遞減3度，此值越小，工件表面越光滑。IF #1 LE 90 GOTO 10 條件判斷是否到達(dá)終點(diǎn)。G1X82 直線插補(bǔ)切到工件外圓之外G0Z5#6=#6-4IF #6 GE 0 GOTO 5G0X150Z150M5M30由淺入深宏程序9-車(chē)床旋轉(zhuǎn)橢圓宏程序的編制要對(duì)斜橢圓進(jìn)行編程，首先要知道單個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所用的公式。如下圖所示，單個(gè)點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，公式推導(dǎo)如下：s = r cos(a + b) = r cos(a)cos(b) r sin(a)sin(b)   (1.1)t = r sin(a + b) = r sin(a)cos(b) + r c

17、os(a) sin(b)  (1.2)其中 x = r cos(a)  , y = r sin(a)代入(1.1), (1.2) ,s = x cos(b) y sin(b)    (1.3)t = x sin(b) + y cos(b)    (1.4)根據(jù)下圖，原來(lái)的點(diǎn)（#1，#2），旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)（#4，#5），則公式：#4=#1*COS30- #2*SIN30#5=#1*SIN30+ #2*COS30下圖中橢圓旋轉(zhuǎn)了30度，即#1=30旋轉(zhuǎn)前后的點(diǎn)坐標(biāo)的坐標(biāo)原點(diǎn)都是橢圓中心。程序如下：T0101M3S800G0X82Z5#6=16 工件毛坯假設(shè)為90mm，#6為每層切削時(shí)橢圓弧向+X的偏移量。N5 G0X#6+30+40 斜橢圓與端面的交點(diǎn)直徑為70G1Z0F0.1#3=0N10 #1=