0 引言

　　宏程序作為數(shù)控編程的手段之一，在橢圓、拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)以及一些漸展線(xiàn)的編程方法上有著自動(dòng)編程及其他方法不可替代的優(yōu)勢(shì)。

　　對(duì)于規(guī)則曲面的編程來(lái)說(shuō)，使用ＣＡＤ／ＣＡＭ軟件編程一般都具有工作量大、程序龐大、加工參數(shù)不易修改等缺點(diǎn)，如果任何一個(gè)加工參數(shù)發(fā)生變化，再智能的軟件也要根據(jù)變化后的加工參數(shù)重新計(jì)算刀具軌跡，盡管軟件計(jì)算刀具軌跡的速度非常快，但始終是個(gè)比較麻煩的過(guò)程。而宏程序具有靈活性和智能性等特點(diǎn)，注重把機(jī)床功能參數(shù)與編程語(yǔ)言相結(jié)合，而且靈活的參數(shù)設(shè)置也使機(jī)床具有最佳的工作性能，同時(shí)也給予操作者極大的自由調(diào)整空間，能很好地彌補(bǔ)自動(dòng)編程的不足。

1 宏程序在橢圓加工中的編程格式

　　1.1 編程思路

　　橢圓是最常見(jiàn)的二次曲線(xiàn)，宏程序編程的思路是采用數(shù)段微小直線(xiàn)段逼近橢圓輪廓。如果分成的線(xiàn)段足夠小，則這個(gè)近似的曲線(xiàn)就能夠較好地滿(mǎn)足加工精度要求。雖然宏程序編程屬于手工編程范疇，但它將復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算工作交由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)來(lái)完成，編程者只需給出數(shù)學(xué)公式和算法。

　　1.2 編程格式

　　不同的數(shù)控系統(tǒng)，宏程序的編程格式也不同，具體可查閱機(jī)床說(shuō)明書(shū)。

　　FANUC系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床對(duì)于非圓曲線(xiàn)類(lèi)零件加工常采用循環(huán)語(yǔ)句編制宏程序，其格式如下：

　　＃１變量　　ＷＨＩＬＥ［條件表達(dá)式］　　條件成立　　ＥＮＤ１

　　當(dāng)條件成立時(shí)循環(huán)執(zhí)行ＷＨＩＬＥ與ＥＮＤ１之間的程序段，若條件不滿(mǎn)足則執(zhí)行ＥＮＤ１的下一行程序段。

　　其中：常數(shù)1為圓心到軸線(xiàn)的距離；常數(shù)2為圓心到端面的距離；步距必須大于等于刀尖圓弧半徑。

圖1 橢圓的宏程序編程節(jié)點(diǎn)圖

2 宏程序編程加工的應(yīng)用

　　下面以FANUC 21i系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床為例，具體分析如何應(yīng)用宏程序來(lái)加工含橢圓輪廓的零件。

　　2.1 零件加工工藝的分析

　　圖2為小花瓶零件圖，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在零件右端面與軸線(xiàn)的交點(diǎn)處。其加工工藝設(shè)計(jì)重點(diǎn)是橢圓輪廓的加工方法：粗加工時(shí)，橢圓先按近似圓弧粗車(chē)循環(huán)，因?yàn)閳A弧的輪廓比橢圓大，有加工余量；精加工時(shí)，再編寫(xiě)橢圓宏程序加工即可。

圖2 小花瓶零件圖

　　2.2 編寫(xiě)參考程序

　　為了編寫(xiě)程序，根據(jù)零件的要求，需要通過(guò)CAD軟件繪圖查找坐標(biāo)，具體坐標(biāo)點(diǎn)為：

　　鉆孔、鏜內(nèi)孔、切斷加工等工序的編程比較簡(jiǎn)單，這里不再贅述。

3 零件的加工效果

　　編寫(xiě)完程序，利用FANUC 21i系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行仿真加工。如果仿真加工沒(méi)有問(wèn)題，選取Ф５０ｍｍ的有機(jī)玻璃材料進(jìn)行零件加工。通過(guò)裝刀－對(duì)刀－平端面和粗車(chē)外圓－鉆孔－粗鏜內(nèi)孔－精車(chē)外圓－精鏜內(nèi)孔－切斷－機(jī)床上手動(dòng)拋光，完成了小花瓶零件的機(jī)加工，如圖3所示。

4 結(jié)論

　　綜上所述，宏程序能編制傳統(tǒng)數(shù)控編程無(wú)法實(shí)現(xiàn)的橢圓類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削加工程序，其變量編程方式增加了應(yīng)用對(duì)象的靈活性，編寫(xiě)時(shí)更直觀(guān)、簡(jiǎn)便，精簡(jiǎn)了程序內(nèi)容，大大提高了編程效率。因此，機(jī)床使用者利用宏程序編程功能，可充分?jǐn)U展數(shù)控機(jī)床的使用范圍和使用功效，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。