數(shù)控車削加工技術(shù) 教案 項目六 外圓切削工藝及編程

PAGEPAGE1數(shù)控車削加工技術(shù)課程教案授課時間第周授課方式（請打√）□講授□上機(jī)□實(shí)驗(yàn)/訓(xùn)□其它課時安排授課題目（章節(jié)或單位課時）：項目六外圓切削工藝及編程教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個層次）：1。熟悉車削加工的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；2。了解車床的類型及組成，并能熟練操作車床；3。熟悉車刀類型，正確使用車床夾具與安裝方法；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1.熟悉單一循環(huán)指令G90編程和相應(yīng)的編程計算2.掌握復(fù)合循環(huán)指令G71/G70編程應(yīng)用熟練掌握復(fù)合循環(huán)指令

3.熟悉G72/G73/G70編程和相應(yīng)的編程計算教學(xué)內(nèi)容備注6.1外圓車削工藝6.1.1任務(wù)分析本任務(wù)中，臺階零件表面主要是具有回轉(zhuǎn)特性的外圓面，而車削加工是外圓表面最經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，就其精度來說，一般適合于作為外圓表面粗加工和半精加工方法。為完成此項任務(wù)，需掌握的知識如下：

車削加工特點(diǎn)及應(yīng)用；車削加工裝備；外圓面車削加工工藝。6.1.2制定零件加工工藝過程1.車削加工工藝分析

車削臺階時，不僅要車削組成臺階的外圓，還要車削環(huán)形的端面，它是外圓車削和平面車削的組合。因此，車削臺階時既要保證外圓的尺寸精度和臺階面的長度要求，還要保證臺階平面與工件軸線的垂直度要求。車削臺階工件，一般分為粗車和精車，通常選用90°外圓車刀，車刀的裝夾應(yīng)根據(jù)粗車、精車和余量的多少來調(diào)整。

6.1.3實(shí)訓(xùn)按照圖6.8要求訓(xùn)DD1LL1Φ430-0.08Φ390-0.08300-0.05150-0.15Φ410-0.05Φ370-0.05310-0.15160-0.15Φ390-0.05Φ350-0.05320-0.10170-0.101、工藝裝備

1）刀具

90o45o硬質(zhì)合金車刀各一把

2）設(shè)備

CA6140車床

3）量具

0

～150游標(biāo)卡尺

25～50千分尺

2、操作步驟

1）用三爪卡盤夾住工件，外圓伸出長度45mm

2）先粗車外圓D+0.5mm和長度L，D1+0.5mm和長度L1。

3）再精車外圓至尺寸要求，倒角。6.2單一固定循環(huán)編程G906.2.1G90指令作用在外圓和內(nèi)孔的粗加工中，每車削一刀外圓都必須經(jīng)過進(jìn)刀——切削——退刀——返回這四個步驟，在一個工件加工中如要粗車多刀外圓，則每車一刀工件都必有以上四個指令段，G90就是具有把這四個程序段合并成一個指令來完成的循環(huán)功能。該指令有外圓車削循環(huán)功能和圓錐車削功能。6.2.2G90內(nèi)（外）徑切削循環(huán)1.G90圓柱面切削循環(huán)格式：G90X（U）_Z（W）_F_說明：X，Z：絕對編程時，終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)U，W：增量編程時，終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的位移量F：進(jìn)給速度圖6.10G90圓柱面切削路線圖例：A點(diǎn)為終點(diǎn)坐標(biāo)，程序?yàn)椋篏90X35Z-40F100；車刀運(yùn)行的軌跡為：先快速到達(dá)X坐標(biāo)值，再以切削速度達(dá)到Z坐標(biāo)值（車外圓），以切削速度垂直退刀至X起點(diǎn)坐標(biāo)，再以快速移動返回到執(zhí)行G90時的起刀點(diǎn)即回到Z坐標(biāo)點(diǎn)。2.圓錐面切削循環(huán)格式：G90X（U）_Z（W）_R_F_說明：如圖所示，R為錐體大小端的半徑差。用增量值表示，其符號取決于刀具起于錐端面的位置，當(dāng)?shù)毒咂鹩阱F端大頭時，R為正值；起于錐端小頭時，R為負(fù)值。即起點(diǎn)坐標(biāo)大于終點(diǎn)坐標(biāo)時，R為正值，反之為負(fù)。圖6.11G90圓錐面切削路線圖例如：加工如圖6.12所示零件的程序如下：圖6.12G90圓錐面切削實(shí)例G90X40.Z20.R-5.F30；X30.；X20.；6.2.3G90指令特點(diǎn)1.單個指令即可運(yùn)行4步。2.都是先快速到達(dá)X坐標(biāo)位置，再切削進(jìn)給到Z坐標(biāo)位置，最后再以切削進(jìn)給回到X坐標(biāo)起刀點(diǎn)，再以快速運(yùn)行到指令的起刀點(diǎn)。3.指令中的X、Z坐標(biāo)值都是起刀點(diǎn)的對角點(diǎn)，即以起刀點(diǎn)和坐標(biāo)點(diǎn)為對角點(diǎn)所形成的矩形就是車刀的運(yùn)行軌跡圖。4.執(zhí)行該指令完成后車刀都會回到指令的起始位置。5.如指令中的X、Z坐標(biāo)值比起刀點(diǎn)大，則運(yùn)行方向就與上圖相反。6.如指令中的X方向無增量變化，則運(yùn)行的軌跡為Z方向車外圓的切削進(jìn)給后再快速返回。7.在下一個程序段中，如無移動指令G00、G01等指令時，則可進(jìn)行同前一樣的固定循環(huán)。6.2.4程序編寫程序編寫的步驟：（1）設(shè)定工件坐標(biāo)原點(diǎn)，給工件建立坐標(biāo)系。一般工件坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在工件右端面的軸線上或加工截止線的軸線上。（2）根據(jù)圖紙分析加工工藝，確定加工輪廓（3）制定加工方案，確定走刀路線。原則為：先粗后精、以最少的程序段，最短的走刀路線及最少的換刀次數(shù)完成工件的加工。（4）合理的工序及切削用量的合理選擇6.2.5實(shí)訓(xùn)圖6.13臺階軸實(shí)訓(xùn)圖表6.1程序表數(shù)控車床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線交點(diǎn)編寫日期零件名稱臺階軸零件圖號圖6.13材料45#車床型號CJK6240夾具名稱三爪卡盤實(shí)訓(xùn)車間數(shù)控中心程序號O8002編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號程序簡要說明N010G50X100Z100建立工件坐標(biāo)系N020M03S600T0101主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號外圓粗車刀N030G98進(jìn)給速度設(shè)為mm/minN040G00X45Z2快速定位至45直徑，距端面正向2mmN050G94X-1Z0F100；切端面N060G90X35.5Z-35；進(jìn)給加工至（X35.5，Z-35）的位置N070X30.5Z-20；進(jìn)給加工至（X30.5，Z-20）的位置N080G00X100Z50；加工端面N090M03S600T0202；換精車刀N100G00X28Z1；精加工加工C1倒角起刀點(diǎn)N110G01Z0F60；從起刀點(diǎn)到工件表面N120X30Z-1；精車C1倒角N130Z-20；進(jìn)給加工至（X30，Z-20）的位置N140X33；精車第二個臺階倒角起刀點(diǎn)N150X35W-1；精車第二個臺階C1倒角N160Z-35；進(jìn)給加工至（X35.5，Z-35）的位置N170X42；X向退刀至42N180G00X100Z100；回?fù)Q刀點(diǎn)N190M30；程序結(jié)束6.3多重復(fù)合形狀粗車、精車循環(huán)編程指令—G71和G70任務(wù)導(dǎo)入:加工如圖6.14所示零件，其毛坯為棒料。工藝設(shè)計為:粗加工時切深5mm，進(jìn)給速度0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速500r/min;精加工余量為4mm（直徑量），Z向2mm，進(jìn)給速度為0.15mm/r，主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。圖6.14G71走刀路線圖6.3.1G71—外徑/內(nèi)徑粗車循環(huán)該指令只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量和精加工路線，系統(tǒng)便可自動給出粗加工路線和加工次數(shù)，完成各外圓表面的粗加工。如圖6.15所示，該功能指定最終切削路徑從起始點(diǎn)經(jīng)A

到

B。該命令以余量△d

為切削深度，以e為退刀量車掉指定的區(qū)域，留精加工預(yù)留量△u/2及△w

，最后在完成該切削進(jìn)程后刀具返回到循環(huán)起點(diǎn)。圖6.15G71加工示例圖1.格式：G71U（Δd）R（e）G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F_S_T_N（ns）……N（nf）說明：（1）程序段中各地址符的含義為：e：回刀時的徑向退刀量（由參數(shù)設(shè)定）；Δd：每次切削深度（沿AA′方向，半徑給定）；ns：精加工程序第一程序段順序號；nf：精加工程序最后程序段順序號；Δu：徑向（X軸方向）的精車余量；Δw：軸向（Z軸方向）的精車余量。2.G71指令運(yùn)行特點(diǎn)：（1）指令運(yùn)行前刀具先到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)，一般設(shè)在比毛坯尺寸大1～2mm處；（2）指令運(yùn)行中刀具依據(jù)給定的△d、e按矩形軌跡循環(huán)分層切削；（3）最后一次切削沿粗車輪廓連續(xù)走刀，留有精車余量△u、△w；（4）指令運(yùn)行結(jié)束，刀具自動返回循環(huán)起點(diǎn)。6.3.2精加工循環(huán)指令—G70該指令用于切除G71指令粗加工后留下的余量，完成精加工。1.格式：G70PnsQnf；說明：（1）ns、nf含義與G71指令相同，并且數(shù)值應(yīng)一致；（2）應(yīng)與粗加工G71指令配合使用；（3）在G70狀態(tài)下，ns～nf程序段中指定的F、S、T有效。2.G70指令運(yùn)行特點(diǎn)：刀具按ns～nf程序段指定的精車路線進(jìn)行一次連續(xù)切削，運(yùn)行結(jié)束刀具返回循環(huán)起點(diǎn)。6.3.3程序編寫1.G71/G70指令的編程方法（1）適用條件：適用于棒料毛坯且形狀尺寸單向遞增的零件；（2）編程要點(diǎn)：1）G71指令前應(yīng)先定義循環(huán)起點(diǎn)（G00X_Z_;通常X取比毛坯直徑大1～2mm，Z取1～2）；2）G71指令格式兩段參數(shù)要正確合理（兩段參數(shù)地址碼分別是U、R、P、Q、U、W)；3）G71指令后緊跟精加工路線（根據(jù)零件圖編寫精車路線，首末兩段要標(biāo)記）；4）G70指令跟在精車路線之后（注意精車時F、S、T的變化）。2.指令的應(yīng)用場合（1）適于用G71指令編程圖6.16適用于G71加工圖例不適于用G71指令編程圖6.17不適用于G71加工圖例3.程序清單表6.2程序表數(shù)控車床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線交點(diǎn)編寫日期零件名稱臺階軸零件圖號圖6.15材料45#車床型號CJK6240夾具名稱三爪卡盤實(shí)訓(xùn)車間數(shù)控中心程序號O0053編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號程序簡要說明N010G50X200Z220建立工件坐標(biāo)系N020M03S500T0101；主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號外圓刀N030G99進(jìn)給速度設(shè)為mm/rN040G00X128.Z182.粗車循環(huán)起點(diǎn)N050G71U2.R2.；調(diào)用粗車循環(huán)，每次切深2mm，留精加工余量單邊0.2mmN060G71P70Q130U0.2.W0.2.F0.3；N070G00X32.S800；(ns)精車循環(huán)起點(diǎn)N080G01Z140.F0.15；進(jìn)給加工至（X32，Z140）的位置N090X48.Z110.進(jìn)給加工至（X48，Z110）的位置N100Z90；進(jìn)給加工至（X48，Z90）的位置N110X80.Z80.；進(jìn)給加工至（X80，Z80）的位置N120Z60.；進(jìn)給加工至（X80，Z60）的位置N130X112.Z40.；(nf)進(jìn)給加工至（112，Z40）的位置N140G70P70Q130；精車循環(huán)N150G00X200.Z220.；回?fù)Q刀點(diǎn)N160M30；程序結(jié)束6.4固定形狀粗車循環(huán)編程指令—G73任務(wù)導(dǎo)入:加工如圖6.18所示零件，其毛坯為棒料。工藝設(shè)計為：粗加工分三刀進(jìn)行，第一刀留給后兩刀加工X、Z方向單邊余量均為14mm，進(jìn)給速度0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速500r/min；精加工余量X向?yàn)?mm（直徑量），Z向?yàn)?mm，進(jìn)給速度0.15mm/r，主軸轉(zhuǎn)速800r/min。圖6.18G73加工實(shí)例圖為完成此項任務(wù)，需掌握的知識如下：封閉切削循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，加工過程如圖6.19所示。封閉切削循環(huán)適于對鑄、鍛毛坯切削，對零件輪廓的單調(diào)性則沒有要求。圖6.19G73指令走刀路線圖6.4.1G73—固定形狀粗車循環(huán)（仿形循環(huán)）1.指令格式G73U（Δi）W（Δk）R（d）G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F_S_T_說明：(1)地址符除Δi、Δk、d之外，其余與G71中的含義相同。Δi：X軸方向的退出距離和方向，即粗車時的徑向余量（半徑值）。Δk：Z軸方向的退出距離和方向，即粗車時的軸向余量。d：粗車循環(huán)次數(shù)。(2)當(dāng)Δi和Δk或Δu和Δw值分別由地址U和W規(guī)定時，它們的意義由G73程序段中的地址P和Q決定。當(dāng)P和Q沒有指定在同一個程序段中時，U和W分別表示Δi和Δk，當(dāng)P和Q指定在同一個程序段中時，U和W分別表示Δu和Δw。(3)有P和Q的G73指令執(zhí)行循環(huán)加工，不同的進(jìn)刀方式Δu、Δw、Δi和Δk的符號不同，應(yīng)予以注意，加工循環(huán)結(jié)束時，刀具返回到A點(diǎn)。指令特點(diǎn)：1)G73指令循環(huán)，可以按同一軌跡（仿形）重復(fù)切削，每次切削刀具向前移動一次。2）G73指令可用于X方向尺寸并非逐漸增大或減小的零件，即中間有內(nèi)凹或外凸的零件。3）G71只能用于加工單調(diào)性的零件，能用G71加工的零件，用G73也能加工。6.4.2程序編寫1.數(shù)控車床編程的步驟1）分析零件圖樣根據(jù)零件圖樣，分析零件的形狀、尺寸、精度要求、毛坯形式、材料與熱處理技術(shù)要求，選擇合適的數(shù)控設(shè)備。2）確定工藝過程通過對零件圖樣的全面分析，擬定零件的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能，提高數(shù)控機(jī)床使用的合理性與經(jīng)濟(jì)性。確定工件的裝夾方式，減少工件的定位和夾緊時間，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。選擇合理的加工順序和走刀路線，保證零件的加工精度和加工過程的全性，避免發(fā)生刀具與非加工表面的干涉。合理選擇刀具及其切削參數(shù)，充分發(fā)揮機(jī)床及刀具的加工能力，減少換刀次數(shù)，縮短走刀路線，提高生產(chǎn)效率。3）圖形的數(shù)學(xué)處理根據(jù)零件的幾何尺寸、工藝路線及設(shè)定的工件坐標(biāo)系，計算零件粗、精加工的運(yùn)動軌跡。對于形狀比較簡單的零件(如直線和圓弧構(gòu)成的零件),要計算出各幾何元素的起、終點(diǎn)、圓心點(diǎn)、交點(diǎn)和切點(diǎn)的坐標(biāo)值。對于形狀比較復(fù)雜的零件(如非圓曲線、曲面構(gòu)成的零件),需要用直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度計算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值，這種情況一般要用計算機(jī)來完成數(shù)值計算的工作。4）編寫程序單及程序的輸入根據(jù)計算出的刀具運(yùn)動軌跡坐標(biāo)值和已確定的工藝參數(shù)及輔助動作，按照數(shù)控系統(tǒng)指定的功能指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單。將編寫好的程序單記錄在控制介質(zhì)上，通過手工輸入或通信傳輸?shù)姆绞捷斎氲綑C(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。5）程序校驗(yàn)與首件試切程序必須經(jīng)校驗(yàn)和首件試切才能正式使用。利用數(shù)控機(jī)床的空運(yùn)行功能，觀察刀具的運(yùn)動軌跡和坐標(biāo)顯示值的變化，檢驗(yàn)數(shù)控程序。2.程序清單表6.3程序表數(shù)控車床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線交點(diǎn)編寫日期零件名稱臺階軸零件圖號圖6.18材料45#車床型號CJK6240夾具名稱三爪卡盤實(shí)訓(xùn)車間數(shù)控中心程序號O0054編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號程序簡要說明N010G50X200Z200；建立工件坐標(biāo)系N020M03S500T0101；主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號外圓刀N030G99進(jìn)給速度設(shè)為mm/rN040G00X160.Z40.；粗車循環(huán)起點(diǎn)N050G73U14.W14.R3；調(diào)用粗車循環(huán)，徑向吃刀量14mm，留精加工余量單邊2mmN060G73P70Q130U2.W2.F0.3；N070G00X20.Z0；(ns)精車循環(huán)起點(diǎn)N080G01Z-20.F0.15S800；進(jìn)給加工至（X20，Z-20）的位置N090X40.Z-30；進(jìn)給加工至（X40，Z-30）的位置N100Z-50；進(jìn)給加工至（X40，Z-50）的位置N110G02X80.Z-70.R20；進(jìn)給加工至（X80，Z-70）的位置N130G01X100.Z-80；(nf)進(jìn)給加工至（100，Z-80）的位置N140G70P70Q130；精車循環(huán)N150G00X200.Z200；回?fù)Q刀點(diǎn)N160M30；程序結(jié)束6.5典型外圓車削編程及仿真實(shí)踐任務(wù)導(dǎo)入:如圖6.20所示為一階梯軸，以棒料為毛坯。圖6.20階梯軸6.5.1程序編寫1.簡單工藝分析1）車端面先用外圓車刀車φ30毛坯的右端面，建立工件坐標(biāo)系。2）粗車外圓及圓弧粗車時主軸轉(zhuǎn)速S設(shè)定為800r/min、進(jìn)給速度F設(shè)定為100mm/min、被吃刀量設(shè)定為2mm。3）精車外圓及圓弧精車時主軸轉(zhuǎn)速S設(shè)定為1000r/min、進(jìn)給速度F設(shè)定為80mm/min、被吃刀量設(shè)定為0.8mm。4）切斷切斷時，徑向要留余量，余量大小根據(jù)零件的質(zhì)量大小來取值，不能讓工件掉落到切屑托盤上，又要確保用手能取下工件。工件上留的毛刺最后批量處理。2.程序清單表6.4程序表數(shù)控車床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線交點(diǎn)編寫日期零件名稱臺階軸零件圖號圖6.17材料45#車床型號CJK6240夾具名稱三爪卡盤實(shí)訓(xùn)車間數(shù)控中心程序號O1234編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號程序簡要說明N010M03S500主軸正轉(zhuǎn)N020T0101；選擇1號外圓刀N030G98進(jìn)給速度設(shè)為mm/minN040G00X32.Z2.M08;粗車循環(huán)起點(diǎn)N050G71U1.R1.；調(diào)用粗車循環(huán)，每次切深1mm，留精加工余量單邊0.1mmN060G71P70Q130U0.1.W0.1.F150；N070G00X6；(ns)精車循環(huán)起點(diǎn)N080G01Z10.Z-2F100；進(jìn)給加工至（X6，Z-2）的位置N090Z-20.進(jìn)給加工至（X6，Z-20）的位置N100G02X20Z-25R5；進(jìn)給加工至（X20，Z-25）的位置N110G01Z-35.；進(jìn)給加工至（X20，Z-35）的位置N120G03X30Z-40R5；進(jìn)給加工至（X30，Z-40）的位置N130G01Z-55.；(nf)進(jìn)給加工至（X30，Z-55）的位置N140G70P70Q130；精車循環(huán)N150G00X200.Z220.M09；回?fù)Q刀點(diǎn)N160M30；程序結(jié)束6.5.2仿真實(shí)踐第一步，打開數(shù)控仿真系統(tǒng)。圖中包括：機(jī)床本體、操作面板、控制面板等內(nèi)容，呈現(xiàn)的界面如下：圖6.21斐克仿真開機(jī)界面第二步，松開急停按鈕，進(jìn)入編輯狀態(tài)，將實(shí)驗(yàn)研究用的圖紙程序編寫完整并輸入系統(tǒng)。輸入程序后CRT的顯示如圖6.22所示：圖6.22斐克仿真編輯界面第三步、裝入工件并選擇所需刀具，裝入工件并選擇刀具后機(jī)床的狀態(tài)如圖6.23所示：圖6.23斐克仿真裝刀界面第四步：試切對刀試切對刀界面顯示：試切工件，工件和刀具裝夾好以后要在手動狀態(tài)下讓主軸轉(zhuǎn)動，然后移動刀具對工件進(jìn)行試切。如圖6.24所示：圖6.24斐克仿真對刀界面測量，對試切過的零件端面進(jìn)行測量，在工具菜單中選擇測量命令，然后進(jìn)入測量界面。如圖6.25所示：圖6.25對刀測量界面將測得的X和Z的值輸入到指定位置并點(diǎn)擊測量命令，到此為止對刀工作就完成了。輸入后的結(jié)果如圖6.26所示：圖6.26對X軸參數(shù)界面第五步：選擇自動加工功能，并按自動加工按鈕對零件進(jìn)行加工。加工中的圖像顯示如圖6.27所示，工件加工過程中既有聲音又有動態(tài)畫面顯示，非常逼真，給人一種身臨其境的感覺。圖6.27斐克仿真加工界面圖6.28是加工后的圖像顯示，通過圖像顯示可以大致看出加工后的零件與所給圖紙是否相符。圖6.28斐克仿真加工完成界面第六步加工后的測量測量如圖6.29所示，通過對加工后的工件測量發(fā)現(xiàn)程序的錯誤或不足之處，對程序進(jìn)行修改。圖6.29斐克仿真測量界面通過對工件加工程序的測試，會發(fā)現(xiàn)很多問題，比如，刀具在粗車和精車中的走刀速度快慢；加工的圖形是否正確等，把發(fā)現(xiàn)的問題糾正以后再進(jìn)行對刀車削，直至程序沒有問題為止。然后把加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中，按照模擬對刀的步驟進(jìn)行對刀之后就可以進(jìn)行實(shí)際加工了。6.6宏程序的應(yīng)用任務(wù)導(dǎo)入:如何采用手工編程完成圖6.30所示的橢圓手柄的數(shù)控車削編程及加工圖6.30橢圓手柄三維圖6.6.1任務(wù)分析前面學(xué)過的各種數(shù)控編程指令，其功能都是固定的，使用者只需按規(guī)定編程即可。但有時這些指令滿足不了用戶的要求，如加工橢圓、雙曲線等，這時就需要使用用戶宏程序功能，用戶可以自己擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)的功能。6.6.2相關(guān)知識學(xué)習(xí)用宏程序指令編程來加工如上圖所示工件。需掌握以下知識內(nèi)容。宏程序簡單地解釋利用變量編程的方法，即用戶利用數(shù)控系統(tǒng)提供的變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯判斷、程序循環(huán)等功能，來實(shí)現(xiàn)一些特殊型面的編程。用戶宏程序是提高數(shù)控車床性能的一種特殊功能，使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一樣存入存儲器，然后用一個總指令代表它們，使用時只需給出這個總指令就能執(zhí)行其功能。用戶宏功能主體是一系列指令，相當(dāng)于子程序體。既可以由車床生產(chǎn)廠家提供，也可以由車床用戶自己編制。特點(diǎn):用戶宏程序的最大特點(diǎn)是：可以對變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序應(yīng)用更加靈活、方便。雖然子程序?qū)幹葡嗤庸げ僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏?；用戶宏程序由于允許使用變量算術(shù)和邏輯運(yùn)算及條件轉(zhuǎn)移，使得編制相同加工操作的程序更方便、更容易，可將相同加工操作編為通用程序。1.數(shù)學(xué)運(yùn)算功能加法：#i=#j+#k減法：#i=#j-#k乘法：#i=#j*#k除法：#i=#j/#k2.函數(shù)運(yùn)算功能正弦#i=SIN[#j] 單位：度余弦#i=COS[#j]單位：度正切#i=TAN[#j] 單位：度反正切#i=ATAN[#j]/[#k] 單位：度平方根#i=SQRT[#j]絕對值#i=ABS[#j]取整#i=ROUND[#j]3.邏輯判斷功能等于:EQ格式：#jEQ#k不等于：NE 格式：#jNE#k大于： GT 格式：#jGT#k小于： LT 格式：#jLT#k大于等于：GE 格式：#jGE#k小于等于：LE 格式：#jLE#k4.宏程序編程模板（萬能公式）#2=Z1(給自變量#2賦值Z1：Z1是公式曲線自身坐標(biāo)系下起始點(diǎn)的坐標(biāo)值）WHILE#2GEZ2(自變量#2的終止值Z2：Z2是公式曲線自身坐標(biāo)系下終止點(diǎn)的坐標(biāo)值）#1=f(#2)（函數(shù)變換：確定因變量#1(X)相對于自變量#2(Z)的宏表達(dá)式）#11=±#1+△X（計算工件坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)值#11：編程中使用的是正輪廓，#1前加正，反之加負(fù)；△X為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對于編程原點(diǎn)的X軸偏移量）#22=±#2+△Z（計算工件坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值#22；△Z為公式曲線自身坐標(biāo)原點(diǎn)相對于編程原點(diǎn)的Z軸偏移量）G01X[2*#11]Z[#22];（直線插補(bǔ)，X為直徑編程）#2=#2-△W（自變量以步長△W變化）ENDW（循環(huán)結(jié)束）5.分析圖紙圖6.31橢圓手柄尺寸圖橢圓方程X=#1Z=#2#1=15X=#1Z=#2#1=15*SQRT[1-#2*#2/900]6.6.3實(shí)訓(xùn)加工如圖6.32所示的零件。工藝條件：工件材質(zhì)為45#鋼或鋁；毛坯為直徑30mm，長100mm的棒料。圖6.32手柄1.數(shù)值計算設(shè)定程序原點(diǎn)，以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。計算各節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值。C點(diǎn)（X14，Z37.321），其余略。橢圓方程2.程序清單表6.4程序表數(shù)控車床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線交點(diǎn)編寫日期零件名稱階梯軸零件圖號圖6.32材料45#車床型號CJK6240夾具名稱三爪卡盤實(shí)訓(xùn)車間數(shù)控中心程序號O0056編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號程序簡要說明N020M03S500T0101；主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號外圓刀N030G99進(jìn)給速度設(shè)為mm/rN040G00X32Z2;粗車循環(huán)起點(diǎn)N050G71U2.R2.；調(diào)用粗車循環(huán)，每次切深2mm，留精加工余量單邊0.2mmN060G71P60Q120U0.5.W0.2.F180；N070G00X0.S800；(ns)精車循環(huán)起點(diǎn)N080G01Z0.F80；進(jìn)給加工至（0，0）的位置N090#2=20;橢圓長半軸賦值N100WHI