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如果你是机械专业，那么肯定知道有门学科叫数控技术；如果你是数控技术专业，那么有门课程叫数控编程。所以本文章的说明对象就是数控技术的重点——编程！1 u. T) a; v6 u& Q7 Q. |
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学习数控的人都知道编程的重要性，一个零件从毛坯到最终成型都需要编程。但不论是手工编程或者软件编程都必须要有很好的加工思路特，特别是手工编程！ 这里加工思路就不详细赘述了，相信做的时间久了自然会有感悟。但是，有一种数控编程技术不是做的久就可以学会的，那就是宏程序！如果说数控编程技术是这个领域的座金字塔，那么宏程序无疑是金字塔的塔尖！很多人领略过宏程序的魅力，各大市、省乃至国家级技能竞赛都少不了它。所以很多人为之努力，但往往都不战而退。。。。。。
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我们走到每一个书店，走到数控技术专栏面前，都会有关于宏程序学习的书刊。但绝大多数是照本宣科、大同小异，都没有讲到宏程序学习的核心。那么什么是它的核心？我个人认为，通俗易懂、最简单的理解方法就是核心。接下来我将会为学习数控编程技术的人讲讲我学习的思路，以及是如何理解的。那么至于我懂多少，这并不重要；重要的是你看了我的理解方法，是不是学会了宏程序。当然，如果你还没到学习宏程序的时候，请继续努力学好基础。
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& w& \, ^7 R( m) T 首先宏程序分两种——A类和B类。坦白的说，A类我从来不看，同时我也相信99.99%是用不到的。如果你钻这个牛角尖去看A类宏程序，用网络流行语来说，你就是闲的蛋疼！ B类宏程序就是我们常见到的一种，我相信用到它的几率是99.99%。如果你学宏程序，却不学B类，那真是大热天穿棉袄——病的不轻。我们直接进入正题吧。8 Y* f2 c+ m0 P
1 D7 v c% p7 g) { 先看一个最常见的宏程序应用实例：（车床——FANUC系统）) V L1 w. d+ g7 p' g$ F; x
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其实数控系统中，除了西门子的宏程序格式不大众化，其他系统都差不多的。就个人来看发那科系统的宏指令做的比西门子好，但西门子的其他功能指令却独占鳌头。在讲之前，先说几个基本概念：
' }6 R$ [" P9 X! v& k# B 1，符号) `4 n- a8 x8 r7 b
“#1” 这个符号很常见，因为是要被赋值的对象。那个“1”没别的意思，你可以理解为1号代表。所以也会有2号，写作“#2” 如此而已！& ?8 o7 l; f2 Q, `0 ]: W* T
2，赋值
) g- P% H9 M, ^2 g “#1=10” 这是什么意思？ 其实就是把“10”这个数赋值给了“#1”。只要你赋了值，那么“#1”就等于10了。比如某段程序“G01 X10"我用 ( j' R1 R1 t6 ~$ D8 F. D, q9 e$ a0 P
宏指令表示”G01 X#1" 他的意思和G01 X10“是一样的。 3 A3 Y0 w [. @) M, N d
3，运算
8 q; Z4 S% o& X7 I( {3 v 假设我给#1赋值为10，#2赋值为20，那么#1+#2等于多少？很简单嘛，等于30。这个如果不理解，骑车去找你小学老师吧。记得要
$ }; R" t+ t& i% A3 l7 l* v1 i# D: D 边骑边哭！后面有稍微复杂的宏程序会用到乘法，除法或者分数等等，他们的运算顺序不要搞错！如果这个不懂，同样的也哭着5 E* ~9 W& ] Y% h) W# G$ P
去找你小学老师吧。
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言归正传！介绍下我对宏程序的理解：描述刀具在工件坐标系的位置！通俗的说就是自己要清楚刀具是怎么走才能做出零件。例如“G0 X20 ” 这程序段表示什么？表示当前刀具在直径20MM的地方，宏程序也是一样的。: l# V. r( b; d8 N+ [. V" P0 T
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如图，这是最基本的车床类非圆曲线零件——椭圆。它的标准方程是：Z^2/60^2+X^2/20^2=1 （这里要说明的是，学宏程序需要有一定的数学功底，但也并不需要多么的高深，高二水平就可以了。如果达不到那么最基本的三角函数要知道）。这个方程是描述的什么意思我就不说了，没多大意义。但你要知道椭圆的基本参数：长半轴和短半轴！（如果这不知道，那去翻书吧）。此图中的长、短半轴分别是60和20。这就是在方程中我们看到的两个分母。Z、X分别代表什么呢？他们代表椭圆上的某一个点。当你的Z取60，那么对应的X值就是0。; u* p; Z; E* [
) \% ^3 R9 B B4 s, ~! b* K3 F. C 说到这，要介绍两个“点”的概念：椭圆中心点和零件原点。零件原点一般取在零件的右端面中心，这样就构成了一个直角坐标系。那么图中的任何长度方向数值，都是带负号的！这个是基础不再赘述。椭圆中心点在X0 Z-60处。区别椭圆中心和零件原点是很重要的，很多学习宏程序的人会把这两个点弄混淆！
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5 @ k# c2 n8 {5 D3 @8 N 下面我们做零件切削刀路分析；首先这个零件我们加工顺序是从右向左，那么刀具当是从零件右端面起切，至最左端结束（这里不考虑装夹）。那么我们怎么做才能让刀具“听话”的按照我们的思路切削呢？怎么样把我们的加工思路体现在数控程序里呢？还是直接看程序吧(只写精加工）！
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0 Y6 S3 I( J5 ?9 W, H5 x FANUC
2 W- p5 |, j u* qT0101 (FANUC系统宏程序格式自己看书）+ A- _% Y) U0 _/ w. \* ]
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G0X0Z2 刀具初始定位' B) n2 m+ m4 [5 [
G01Z0F150 慢慢走到零件右端中心; Y& X2 T% C9 `) ?' z, w
#1=60
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- \- |, [# h; f' m5 _1 P我们以椭圆长半轴为自变量（什么是自变量？可以理解为自己是不断变化的数值，并且会因方程关系而影响其他数值；4 s) T, C; p, v- ?
这个值有正负之分。取决于需要加工的部分是在椭圆中心点的哪边。这里取60，是因为图中椭圆要从最右端加工，而最
: |. `2 V2 R% a5 e/ h% k% I右端的坐标值相对于椭圆中心是60。因此长半轴、短半轴的取值不是由零件原点决定，而是根据椭圆中心决定的，需格/ f: n0 }$ e8 ?! i' x$ }" R
外注意！）+ j; h8 S9 L1 v- c) [
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WHILE [#1 GE 0] DO1 这句话的意思是：如果#1的值大于等于60，那么就一直执行DO1、END1里的程序段，直到不符合条件！
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#2=20×SQRT[1-#1*#1/60/60] 此程#2表示椭圆短半轴，跟着长半轴变化而变化。"SQRT“表示根号。具体符号意思看书吧。
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, f8 ~3 T9 ]9 z' q& E2 s4 X! oG01X[#2*2] Z[#1-60] 7 n1 E) @7 ~# `! ]9 l$ {3 t
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这里是重点！我认为这是宏程序的核心！前面说过，宏程序其实就是描述刀具轨迹且具有逻辑运算的程序。这一
- J" z, R4 S$ W0 ]3 b) e- g步直接关系到程序的正确与否！首先说明为什么#2要乘以2。因为这里的#2表示短半轴，可以理解为零件X方向单
3 ~; A5 x3 `( O/ H- P边值。那么在实际零件里，是双边的值才对，所以要乘以2！重点是Z值！！！！！！！
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我们先想想，做这个零件，刀具肯定是从右向左加工的。也就是说Z值是从“-1到-2再到-3一直到-60”的顺序变化的。如果这个Z段改为”Z#1”那么会怎么样？ 我们发现他的第一刀在Z60处！因为#1=60！而我们加工时第一刀应该在Z0！如果#1一直减小
* z) w2 I6 P' A. S. y. C; w那么Z加工方向是对了，但值却不对。他是从60一直加工到0。加工完我们就会发现根本没做零件，走了空刀而
1 x3 z3 F7 u ^) {7 l6 N0 a已！那我们需要的是从0加工到-60。所以重点是怎么样才能把他的第一刀定位在Z0！其实很简单，我们给他点“障4 @8 `+ r& [# D
碍”，在#1后面减去60。那么第一刀就会在Z0了。因为60-60=0。。。好，我们看看对不对。第一刀Z0,第二刀Z-1(
5 V. s; b7 s% i/ B9 w" A这里假设#1每次运算后，减1）第三刀Z-2（程序Z[58-60]的缘故)，我们就发现Z值和他的方向都是对的！总而言之6 N% T# c5 e L9 s: |
Z向的第一刀在你选择加工的初始点上就可以了！如果把零件原点和椭圆中心原点设置在一起。那么Z段程序就应
" w6 m( F6 X8 m; E1 ]+ o1 I该是“Z#1.这里面的奥妙自己摸索，已经讲的详细了。! L8 s4 }& A1 L: h
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% {* s8 ? q1 B/ T E#1=#1-1
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% Z) m" v2 e% i, y6 T这程序段意思是#1每经过一次运算后递减1。（一般递减值不会这么大，0.1就可以了。只是这里取1是为配合上面5 t% R; T* P/ T
的讲解）
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Z100
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这里用椭圆的加工做了宏程序的基础讲解。其实宏程序的编制就是控制刀具的，只不过多了点运算，加减乘除等等。当然，复杂的也有，而且相当复杂，比如，如何在三爪卡盘上不加垫片的方式车偏心零件。加工中心机床中，如何用宏编制立体五角星或者空间曲面等等。. F3 U1 p+ O9 Q3 r6 `
* D* V; F' H; ?- a1 U% r 以上文字没有使用半点“文学方面”的文采，全是白话文。华而不实、咬文嚼字的资料，已经很多我就不写了，通俗就是最好的。! T9 W, K" d1 Q7 a0 J; s5 q2 d( O
9 K$ M' |% J0 t! k& F+ E- y6 @6 _ 由于是分两天写的资料，可能衔接的不太好；或者有什么错误还望指出。 |
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发表于 2014-11-18 16:05:13
