數控宏程序（二）實戰案例分享

小事決定大事，細節決定成功

夾具愛好者投稿

上一期我們介紹了數控宏程序的基本語言與常用語句，本期我們將介紹宏程序的具體應用案例，包括分層銑刀具的宏程序、三角函數的宏案例、數控車深孔循環宏程序、熱機宏程序。

目前數控程序編製基本上採用軟體編寫（CAM），手工編寫兩種方式。對於形狀規則，簡單，節點交少的零件採用手工編程可以很方便的解決。對於一些複雜的零件往往採用軟體編寫。但是零件都是由一些面，孔或者曲面等組成，不管是手工編製還是軟體編製，無外乎是對這些特徵來編製。然而零件的尺寸更改或者刀具等更改，我們還得重新編製程序，也就是說「一個蘿蔔一個坑」的程序。而很多形狀相同而尺寸不相同的零件，或者說零件加工有一定規律,我們可以採用宏編程來實現此類零件的編寫，這樣可以大大簡化我們的編程。

圖1

變數的實際理解應用

下面要講的是一個最簡單的宏程序，也是一個是大家最容易理解，最容易學會的宏程序。先看一下，圖2里的圖A和圖B。

圖2

它們的外形是不是很相似，只是大小不一樣。如果你所在的工廠接到這樣的一筆加工任務，要求加工的零件有100多個，而且每一個都不一樣，注意只是大小不一樣，外形是十分相擬的。那麼你應該如何編程呢？

我們分析圖A和圖B發現走刀軌跡都是一樣，只是坐標點要變化，那麼我們能不能找個東西代替一下坐標呢？在使用不同的圖紙的時候，我們讓圖標變化一下不就可以了嗎？

如下圖，把各點坐標都標出來，分別用A，B，C，D，E來表示，（X軸標直徑，Z軸標長度）

圖3

先研究一下圖紙的規律，首先是D點的X值是B點X值的兩倍。然後是C點的Z值就是B點的X值，E點的Z值就是D點的X值（當然我們這裡只是舉一個例子，現實生產中，不可能有這麼湊巧的例子，目的是讓大家體會下宏變數）。

圖4

現在開始定變數

A點坐標了一看就知道是（0，0），如果設定B的坐標為（#1，0）則

C（#1，—#1）

D（#2，—#1）

E（#2，—#2）

下面是通用的宏程序：

圖5

看到了嗎，使用好宏程序，你只需要改動一個數據，一秒鐘就可以完成編程！刀具軌跡驗證如下：

圖6

本例主要是為了幫助大家弄懂宏變數的意義，方便接下來案例的理解。

分層銑刀具程序

來看一個簡單的零件加工例子（分層銑外形100 x 50 x 30），分層銑的刀具軌跡如圖7，刀具軌跡從第一層到最後一層，每層的刀路除了深度不同外，形狀與上一個刀路都是相同的。

圖7

我們採用宏變數來控制銑削的深度,編程時只需要編寫一層的程序，從而加工出需要的深度。

%

O0001

(D20DIA. END MILL)

G0G17G40G49G80G90

T1M06

G54G00X-60.Y-40. （快速移至下刀點）

G43Z200.H1

S1500M03

#1=0 （初始賦值）

#2=-30 （最終切削深度，）

Z#1M08 （快速移至工件表面Z=0）

N5IF[#1LE#2]GOTO10（如果#1的值小於等於-30,執行N10段程序，否則順序執行下個程序段）

#1=#1-3. （每次下刀3mm）

G01Z#1F200. （F200速度Z軸移至#1的值)

G41G01X-50.Y-35.D1

G01Y25.F50.

X50.

Y-25.

X-51.

G40G1X-60.Y-40.F200.

GOTO5 （轉移至N5行）

N10 G0Z100.

G91G28Z0

M30

%

程序驗證結果如下：

圖8

從而實現了我們的分層銑。

類似如下圖，我們不管用軟體還是手工編寫，只需編寫一層的程序，深度變數化（並非普通程序所用的具體數值），即可實現分層銑。（零件加工深度變化時，只需把#3後面的數值更改下就OK了）

圖9

三角函數的宏案例

加工中遇到一個難題：一個特殊的倒角（如圖10），編不出來，φ119.4通孔,孔口要倒2.5X20度的角,深約7毫米)。

圖10

經過思考後編了一個倒角的宏程序（裡面用了三角函數）：

%

（D25R5 ENDMILL）

GOOG90G54X51.2Y0

S2000M03

Z10.M08

G01Z0.F500.

#1=0

WHILE[#1GE-10.3]DO1

#1=#1-0.1

#2=ABS[#1]*TAN[20]

G01X[51.2-#2]F200.

Z#1

G02I-[51.2-#2]

END1

G0Z50.M09

G91G28Z0.

M30

%

模擬以後驗證刀路軌跡。

圖11

程序說明：

1. 編程零點設在孔中心

2. Z軸零件平面是工件表面

3. 用於D119.4孔口倒角，2.5x20°

4. 倒角後孔口為D124.4

5. 所用刀具為D25R5的圓鼻刀

6. 正式運行前，先將工件坐標系抬高50，檢驗程序是否輸入有誤

7. 程序在宏模擬軟體測試驗證，刀軌正確

圖12

圖13

條件語句使用實例—熱機宏程序

我們知道普通程序是從上而下運行的，宏程序中是可以實現無條件跳轉的，下面分享一個無條件轉移語句應用案例。

圖14

所有機床在冬天開機的時候，都要進行熱機操作，這是所有人都知道的事情，那什麼是熱機呢？就是為了防止因冬天的氣溫低而導制突然開機時出現的一些問題，輕微的如精度不高，嚴重的問題為機床一些部件斷裂。所以我們在冬天開機之前必須要進行熱機操作，通過熱機操作讓機床部件受熱均勻。

那平時大家的熱機操作是如何進行的呢？一般的人，也就是打開主軸讓主軸轉幾十分鐘，同時通過手動方式，讓刀架在X軸和Z軸來回移動。就這樣反覆操作。如果這個時候，你有事情要想離開一會兒，而你又不希望機床停下來，怎麼辦呢？這個時候你是不是很想讓機床自動運轉？這可以實行嗎？在你沒學過宏程序，你會覺得這好像是一件不可以思議的事情。如果你懂一點宏程序，你就會發現其實這是一件簡單的事情，很容易實現。

在分享此案例前，先預習下無條件轉移語句 GOTO n (n表示序號的數字)

上面是GO和TO組成，含義是到……地方去，其中後面的n (n表示序號的數字)代表程序行號（如GOTO 100 ,表示跳轉到 N100行程序段）

好，我們可以學習如何通過宏語句實現這個自動熱機功能。

O0001

M03S300

N5 G01Z50.F50.

Z300.

X200.

Y200.

X-200.

Y-200.

GOTO 5

M30

這就是一個最簡單的宏程序熱機。

在這裡我們要學習一下GOTO語句的作用 GOTO 5這個程序段要表達的意思就是：執行到此程序段的時候無條件轉到N5這一行。

數控車深孔循環宏程序

歡迎大家（在法拉克-數車）驗證後中使用

序如下：

G65 P_ K_ B_ W_ C_ F_

說明:

P：代表子程序號

K；深度

B：回退量

W:每次進給深度

C:第一次進給深度

F:進給量

比如：

G65 P1 K-20. B0.3 W1.2 C0.8 F0.05

其中1為子程序號,加工孔深為20. 每次回退0.3，每次進給深度為1.2 ，第一次進給深度為0.8 ，每轉進給0.05

子程序如下：

O0001(DEEP DRILL)

IF [#5002LT0]GOTO 100

IF[#6GE0] GOTO 70

G00W0.0

#4=#5002

#3=ABS[#3]

#2=ABS[#2]

IF[#19EQ98]GOTO 1

#19=99

N1 G#19 F#9

#27=ABS[#23]

#28=ABS[#6]-ABS[#26]

#29=ABS[#26]

DO 1

IF[#27LE#3]GOTO 2

GOTO 3

N2 #27=#3

N3 IF[#27GE#28]GOTO 4

G00 Z[#2-#29]

G1 Z-[#29+#27]

G00 Z#4

G4 U#1

#28=#28-#27

#29=#29+#27

#27=#27*0.5

END 1

N4 G00 Z[#2-#29]

G1Z#6 F#9

G00Z#4

M99

N70 #3000=1(K MUST BE NEGATIVE)

N100

IF[#6LE#0] G0T0 170

G00W0.0

#4=#5002

#3=ABS[#3]

#2=-[#2]

IF[#19EQ98] GOTO 1

#19=99

N1G#19 F#9

#27=ABS[#23]

#28=ABS[#6]-ABS[#26]

#29=ABS[#26]

DO 1

IF[#27LE#3]GOTO 2

GOTO 3

N2 #27=#3

N3 IF[#27GE#28]GOTO 4

G00 Z[#2#29]

G1 Z[#29+#27]

G00 Z#4

G4 U#1

#28=#28-#27

#29=#29+#27

#27=#27*0.5

END 1

N4 G00 Z[#2+#29]

G1Z#6 F#9

G00Z#4

M99

N170 #3000=1(K MUST BE POSITIVE)

我們使用此程序時候，只需把子程序（如O0001）保存在機床儲存器中，後面只需用G65調用即可

比如鑽100深的孔，程序如下：

%

O0003

T0101

S1000M03

G0X0.Z2.

G65 P1 K-100. B0.3 W5. C1. F0.05

M30

%

宏程序的實際案例是一個思路的理解過程，掌握基本語言和語句以後，參透上述的程序編寫過程與步驟，相信就能舉一反三，解決加工中的實際問題。

（以上為正文）

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