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        摘 要：宏程序是數(shù)控車削中比較高能的編程方法，本文通過橢圓的各種情況的程序編寫，說明各種情況橢圓粗車和精車的方法，同時(shí)說明了宏程序的使用方法。
 
       關(guān)鍵詞：宏程序；橢圓；數(shù)控車床
   
       一、 宏程序的特點(diǎn)
 
      隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車削加工在機(jī)械加工中使用越來越普遍，這是因?yàn)閿?shù)控車床與普通車床相比有著相當(dāng)顯著的優(yōu)勢(shì)，尤其是在圓弧加工和一些非圓曲線的加工方面更是顯示出了無可比擬的優(yōu)勢(shì)。在數(shù)控車削加工中，非圓曲線的加工經(jīng)常用的就是用用戶宏程序來加工。宏程序是程序編制的高級(jí)形式，宏程序里用了大量的編程技巧，例如數(shù)
學(xué)模型的建立、數(shù)學(xué)關(guān)系式的表達(dá)、加工刀具的選擇、走刀方式的取舍等，這些使宏程序的精度很高。特別是對(duì)于中等難度的零件，使用宏程序進(jìn)行編程加工要比自動(dòng)編程加工快的多。有時(shí)自動(dòng)編程的程序長(zhǎng)度可能是宏程序的幾十倍、幾百倍甚至更懸殊，加工時(shí)間也會(huì)大大增加。宏程序的使用已經(jīng)成為數(shù)控編程人員不可缺少的一項(xiàng)技能，在很多的數(shù)控大
賽中加入宏程序內(nèi)容也說明了這點(diǎn)。那究竟什么是宏程序呢？
 
      宏程序是以變量的組合，通過各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移和循環(huán)等命令，編制的一種可以靈活運(yùn)用的程序，只要改變變量的值，即可以完成不同的加工和操作，并可以當(dāng)作子程序調(diào)用。適合于具有一定規(guī)律的非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，可以顯著地增強(qiáng)機(jī)床的加工能力，同時(shí)可精簡(jiǎn)程序量。宏程序的最大特點(diǎn)是可以對(duì)變量進(jìn)行計(jì)算，使程序
應(yīng)用更加靈活、方便。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，使得編制相同的加工程序更加方便、容易，可將相同的加工操作編為通用宏程序，宏程序的調(diào)用和子程序的調(diào)用基本上是相同的，不同的是要用 G65 指令來調(diào)用。
 
      二 、橢圓程序的編制
 
     （一） 橢圓精車程序
 
     下面就以經(jīng)常使用的 FANUC Oi 數(shù)控系統(tǒng)為例說明：
 
     如果把橢圓的頂點(diǎn)做為坐標(biāo)原點(diǎn)，橢圓的長(zhǎng)半軸（Z 軸）為 40，短半軸（X 軸）為 30，那么橢圓方程為 X2/302+Z2/402=1。根據(jù)宏程序的編程規(guī)則，如下定義：
  
     
  
     如果橢圓的開始不是從頂點(diǎn)開始，也就是說不是一個(gè)完整的半橢圓，只改變 #1 的值就可以了。再接下來編寫橢圓的轉(zhuǎn)移條件，我們的思路是當(dāng)車刀走到橢圓的最左邊時(shí)，宏程序結(jié)束。用 WHILE 語句和用 GOTO 語句都可以。根據(jù)自己的習(xí)慣此處用WHILE 語句。轉(zhuǎn)移條件的意思是當(dāng) #1 的值大于等于 0 的時(shí)候順序執(zhí)行下面的語句，如果 #1 的值小于0 則跳到 END1 的下面語句。轉(zhuǎn)移條件非常重要，它可以說是宏程序的核心，必須把實(shí)際問題分析清楚，才能編寫出符合條件的程序。如果上圖中的橢圓沒有到 40 而是 38，那么我們只要改變一下轉(zhuǎn)移條件就可以了，WHILE [#1 GE 2] DO1。式中的 2 為 40和 38 的差。如果橢圓超過一半，我們依然可以改變轉(zhuǎn)移條件來實(shí)現(xiàn)。再就是根據(jù)橢圓方程列出關(guān)于一個(gè) X 的表達(dá)式，來反映 X 與 Z 的關(guān)系。需要說明的是：我們開始的設(shè)定 #2 對(duì)應(yīng) Z 變量，#1 對(duì)應(yīng) X 變量，有了這樣的表達(dá)式，對(duì)于每一個(gè)變化的 Z（#1）就有一個(gè) X 與之對(duì)應(yīng)，我們就可以確定 X 和 Z 的坐標(biāo)。再就是步長(zhǎng)，我們每一次循環(huán)都給 Z 一個(gè)增量，再根據(jù)表達(dá)式求出一個(gè) X 值，這就是 X 與 Z 之間的函數(shù)關(guān)系，這個(gè)量就是步長(zhǎng)。步長(zhǎng)的大小決定橢圓的精度，粗車可以大一點(diǎn)，精車相對(duì)要小一點(diǎn)。這樣我們就可以解決中心在 Z 軸的橢圓的精加工的問題。具體的程序?yàn)椋?br />  
       
      
 
  
        （二） 橢圓粗車程序
   
        如果給的是直徑為 65 的棒料，用上面講到的精車程序，一刀加工出來肯定是不可能的，那我們?cè)撛趺醇庸つ兀课覀兘?jīng)常想到的應(yīng)該是用子程序調(diào)用的方法，也就是說把精車程序作為一個(gè)子程序，根據(jù)刀具、機(jī)床、材料的性能，分幾次來逼近曲線就可以了。有的數(shù)控系統(tǒng)還可以把宏程序嵌套在粗車循環(huán)里做，性能低的只允許尺寸有單調(diào)性的宏程序
嵌套，如西門子 802C，但是有些時(shí)候如果步長(zhǎng)太小的話數(shù)控系統(tǒng)可能要報(bào)警。其實(shí)我們也可以用宏程序來做，我們只要把總的切削深度算出來，每次的切削深度定下來，定義在我們程序中，只要把精車程序再進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，很容易的就能實(shí)現(xiàn)。程序如下：
  
       
          
            
  
      這樣切削的原理就是在精車零件輪廓的基礎(chǔ)上，刀具向外平移，每次再向內(nèi)平移一個(gè)定義的切削深度，達(dá)到粗車的目的。
 
      如果橢圓不是凸的，而是凹的，那么我們?cè)撛趺崔k呢。其實(shí)我們只要把 X 的表達(dá)式的符號(hào)變一下就可以了
  
         
  
      宏程序的編程就是這樣靈活，我們只要做一些簡(jiǎn)單的修改，就可以做出很多復(fù)雜的零件。宏程序其實(shí)很簡(jiǎn)單，它可以用在難的地方，也可以用在簡(jiǎn)單的地方，但都可以簡(jiǎn)化我們的編程，磨礪我們的思維！