數(shù)控宏程序基礎(chǔ)的應(yīng)用

張睿良

如果你是機械專業(yè)，那么肯定知道有門學(xué)科叫數(shù)控技術(shù),；如果你是數(shù)控技術(shù)專業(yè),，那么有門課程叫數(shù)控編程。所以本文章的說明對象就是數(shù)控技術(shù)的重點——編程,！

     學(xué)習(xí)數(shù)控的人都知道編程的重要性,，一個零件從毛坯到最終成型都需要編程。但不論是手工編程或者軟件編程都必須要有很好的加工思路特,，特別是手工編程,！ 這里加工思路就不詳細(xì)贅述了，相信做的時間久了自然會有感悟,。但是,，有一種數(shù)控編程技術(shù)不是做的久就可以學(xué)會的，那就是宏程序,！如果說數(shù)控編程技術(shù)是這個領(lǐng)域的座金字塔,，那么宏程序無疑是金字塔的塔尖！很多人領(lǐng)略過宏程序的魅力,，各大市,、省乃至國家級技能競賽都少不了它。所以很多人為之努力,，但往往都不戰(zhàn)而退,。。,。,。。,。

4 R6 I2 l/ x/ O4 s& G+ X1 c) g     我們走到每一個書店,，走到數(shù)控技術(shù)專欄面前，都會有關(guān)于宏程序?qū)W習(xí)的書刊,。但絕大多數(shù)是照本宣科,、大同小異,，都沒有講到宏程序?qū)W習(xí)的核心。那么什么是它的核心,？我個人認(rèn)為,，通俗易懂、最簡單的理解方法就是核心,。接下來我將會為學(xué)習(xí)數(shù)控編程技術(shù)的人講講我學(xué)習(xí)的思路,，以及是如何理解的。那么至于我懂多少,，這并不重要,；重要的是你看了我的理解方法，是不是學(xué)會了宏程序,。當(dāng)然,，如果你還沒到學(xué)習(xí)宏程序的時候，請繼續(xù)努力學(xué)好基礎(chǔ),。
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4 y2 H, r' p4 f" [0 ]6 s) w    首先宏程序分兩種——A類和B類,。坦白的說，A類我從來不看,，同時我也相信99.99%是用不到的,。如果你鉆這個牛角尖去看A類宏程序，用網(wǎng)絡(luò)流行語來說,，你就是閑的蛋疼,！ B類宏程序就是我們常見到的一種，我相信用到它的幾率是99.99%,。如果你學(xué)宏程序,，卻不學(xué)B類，那真是大熱天穿棉襖——病的不輕,。我們直接進(jìn)入正題吧,。

    先看一個最常見的宏程序應(yīng)用實例：（車床——FANUC系統(tǒng)）
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. L; ~8 o5 g4 @9 l" I1 G. f    其實數(shù)控系統(tǒng)中，除了西門子的宏程序格式不大眾化,，其他系統(tǒng)都差不多的,。就個人來看發(fā)那科系統(tǒng)的宏指令做的比西門子好，但西門子的其他功能指令卻獨占鰲頭,。在講之前,，先說幾個基本概念：
5 I# Z6 n. A6 t    1，符號
( c6 u; s/ y: s1 H3 }" x) t$ ]0 W         “#1”  這個符號很常見,，因為是要被賦值的對象,。那個“1”沒別的意思，你可以理解為1號代表。所以也會有2號,，寫作“#2” 如此而已,！
    2,，賦值
         “#1=10” 這是什么意思,？ 其實就是把“10”這個數(shù)賦值給了“#1”。只要你賦了值,，那么“#1”就等于10了,。比如某段程序“G01 X10"我用  
: i; f3 N3 H, }" u8 e          宏指令表示”G01 X#1" 他的意思和G01 X10“是一樣的。
' Y* p4 S& R/ V% r  p    3,，運算
          假設(shè)我給#1賦值為10,，#2賦值為20，那么#1+#2等于多少,？很簡單嘛,，等于30。這個如果不理解,，騎車去找你小學(xué)老師吧,。記得要
          邊騎邊哭！后面有稍微復(fù)雜的宏程序會用到乘法,，除法或者分?jǐn)?shù)等等,，他們的運算順序不要搞錯！如果這個不懂,，同樣的也哭著
# x/ y  D0 ]) h- y          去找你小學(xué)老師吧,。
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  V+ O# A$ P  s7 Q   
言歸正傳！介紹下我對宏程序的理解：描述刀具在工件坐標(biāo)系的位置,！通俗的說就是自己要清楚刀具是怎么走才能做出零件,。例如“G0 X20 ” 這程序段表示什么？表示當(dāng)前刀具在直徑20MM的地方,，宏程序也是一樣的,。

3 o) t! h$ a- @3 @. t& _  i4 ~; k    如圖，這是最基本的車床類非圓曲線零件——橢圓,。它的標(biāo)準(zhǔn)方程是：Z^2/60^2+X^2/20^2=1  （這里要說明的是,，學(xué)宏程序需要有一定的數(shù)學(xué)功底，但也并不需要多么的高深,，高二水平就可以了,。如果達(dá)不到那么最基本的三角函數(shù)要知道）。這個方程是描述的什么意思我就不說了,，沒多大意義,。但你要知道橢圓的基本參數(shù)：長半軸和短半軸！（如果這不知道，那去翻書吧）,。此圖中的長,、短半軸分別是60和20。這就是在方程中我們看到的兩個分母,。Z,、X分別代表什么呢？他們代表橢圓上的某一個點,。當(dāng)你的Z取60,，那么對應(yīng)的X值就是0。
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     說到這,，要介紹兩個“點”的概念：橢圓中心點和零件原點,。零件原點一般取在零件的右端面中心，這樣就構(gòu)成了一個直角坐標(biāo)系,。那么圖中的任何長度方向數(shù)值,，都是帶負(fù)號的！這個是基礎(chǔ)不再贅述,。橢圓中心點在X0 Z-60處,。區(qū)別橢圓中心和零件原點是很重要的，很多學(xué)習(xí)宏程序的人會把這兩個點弄混淆,！

# i% C& x3 k  @# h6 _( W" n% ?4 L    下面我們做零件切削刀路分析,；首先這個零件我們加工順序是從右向左，那么刀具當(dāng)是從零件右端面起切,，至最左端結(jié)束（這里不考慮裝夾）,。那么我們怎么做才能讓刀具“聽話”的按照我們的思路切削呢？怎么樣把我們的加工思路體現(xiàn)在數(shù)控程序里呢,？還是直接看程序吧(只寫精加工）,！
* M3 u! x' t0 b+ \' u
# k, a* t- }9 n1 }1 v" b1 h    FANUC
# J. M9 b: x, }" J- }T0101                    (FANUC系統(tǒng)宏程序格式自己看書）
S500M03
G0X0Z2               刀具初始定位
G01Z0F150         慢慢走到零件右端中心
1 J6 I* G9 y8 N#1=60                 
# W- S, [! n+ b0 j
* n$ ?) s8 e, \/ r我們以橢圓長半軸為自變量（什么是自變量？可以理解為自己是不斷變化的數(shù)值,，并且會因方程關(guān)系而影響其他數(shù)值,；
$ @  `( R7 a% E; _& L; u這個值有正負(fù)之分。取決于需要加工的部分是在橢圓中心點的哪邊,。這里取60,，是因為圖中橢圓要從最右端加工，而最
/ K8 \, e$ x8 [" ?* @, a, Y右端的坐標(biāo)值相對于橢圓中心是60,。因此長半軸,、短半軸的取值不是由零件原點決定，而是根據(jù)橢圓中心決定的,，需格
外注意�,。�
                             
% w- z2 V+ n) a" X) J; bWHILE [#1 GE 0] DO1    這句話的意思是：如果#1的值大于等于60，那么就一直執(zhí)行DO1、END1里的程序段,，直到不符合條件,！

#2=20×SQRT[1-#1*#1/60/60]     此程#2表示橢圓短半軸，跟著長半軸變化而變化,。"SQRT“表示根號,。具體符號意思看書吧。
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G01X[#2*2] Z[#1-60]     

0 `+ h1 Y; ]2 {1 H( e- K這里是重點,！我認(rèn)為這是宏程序的核心,！前面說過,，宏程序其實就是描述刀具軌跡且具有邏輯運算的程序,。這一
步直接關(guān)系到程序的正確與否！首先說明為什么#2要乘以2,。因為這里的#2表示短半軸,，可以理解為零件X方向單
邊值。那么在實際零件里,，是雙邊的值才對,，所以要乘以2！重點是Z值�,。,。。,。,。�,！

& h! z) `) ~& e% e! q我們先想想,，做這個零件，刀具肯定是從右向左加工的,。也就是說Z值是從“-1到-2再到-3一直到-60”的順序變化的,。如果這個Z段改為”Z#1”那么會怎么樣？ 我們發(fā)現(xiàn)他的第一刀在Z60處,！因為#1=60,！而我們加工時第一刀應(yīng)該在Z0！如果#1一直減小
那么Z加工方向是對了,，但值卻不對,。他是從60一直加工到0。加工完我們就會發(fā)現(xiàn)根本沒做零件,，走了空刀而
/ A3 `7 _* u4 t5 R: g已,！那我們需要的是從0加工到-60。所以重點是怎么樣才能把他的第一刀定位在Z0！其實很簡單,，我們給他點“障
礙”,，在#1后面減去60。那么第一刀就會在Z0了,。因為60-60=0,。。,。好,，我們看看對不對。第一刀Z0,第二刀Z-1(
1 n) J5 q' v+ A, w( c這里假設(shè)#1每次運算后,，減1）第三刀Z-2（程序Z[58-60]的緣故),，我們就發(fā)現(xiàn)Z值和他的方向都是對的！總而言之
Z向的第一刀在你選擇加工的初始點上就可以了,！如果把零件原點和橢圓中心原點設(shè)置在一起,。那么Z段程序就應(yīng)
該是“Z#1.這里面的奧妙自己摸索，已經(jīng)講的詳細(xì)了,。

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' B" f- h1 E* U* ?1 v#1=#1-1                        
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這程序段意思是#1每經(jīng)過一次運算后遞減1,。（一般遞減值不會這么大，0.1就可以了,。只是這里取1是為配合上面
1 R* d4 H7 b+ ?; c的講解）
* ?* [2 O# K9 N
) @5 Q* r, j% ?  w: O% @END1
G0X100
Z100
! ~3 W7 u! E+ V) r; y: eM30
,。。,。,。。,。
這里用橢圓的加工做了宏程序的基礎(chǔ)講解,。其實宏程序的編制就是控制刀具的，只不過多了點運算,，加減乘除等等,。當(dāng)然，復(fù)雜的也有,，而且相當(dāng)復(fù)雜,，比如，如何在三爪卡盤上不加墊片的方式車偏心零件,。加工中心機床中,，如何用宏編制立體五角星或者空間曲面等等。
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/ F. k5 l- [9 U( x8 `# K            以上文字沒有使用半點“文學(xué)方面”的文采,，全是白話文,。華而不實,、咬文嚼字的資料，已經(jīng)很多我就不寫了,，通俗就是最好的,。
  
. [9 {8 `3 R' _           由于是分兩天寫的資料，可能銜接的不太好,；或者有什么錯誤還望指出,。

duanyz

非常好,，我初中畢業(yè)的都看懂了，但實際是用要難的多吧,？

老鷹

是原創(chuàng)嗎,？

星-星

謝謝分享，學(xué)習(xí)

ywjianghu

廣數(shù)用的是宏A,。
其實,，A和B，是表達(dá)方式不同,。

冷月梧桐

應(yīng)該是樓主原創(chuàng)的,，幸苦了。
但需要更指一點：A類我從來不看,，同時我也相信99.99%是用不到的,。如果你鉆這個牛角尖去看A類宏程序，用網(wǎng)絡(luò)流行語來說,，你就是閑的蛋疼,！。在邏輯語言橫行的今天,，B類用著確實比A類宏方便的多,，但是在早起的數(shù)控系統(tǒng)（早期的凱恩帝和廣數(shù)）并不支持B類宏的輸入,，它們只能用A類宏
% u7 f4 f+ u+ C有機會可以多多探討宏程序也是不錯的，貌似樓主傾向于數(shù)控車

老飄

學(xué)習(xí)了,，學(xué)習(xí)了…………并感謝樓主的通篇平實易懂的講解…………

祭奠那歲月

應(yīng)該是原創(chuàng)吧  挺好的  主要佩服你這么有耐心些這些東西

wangice

只講了些皮毛,，真的不能在皮毛了。不過我還是喜歡西門子的系統(tǒng),，F(xiàn)ANUC的簡直廢到渣,。

yangjian6471

誰有數(shù)控仿真軟件，   我想校驗宏程序yong,。謝謝了大俠,。   Q453657396