《數(shù)控銑床加工中心加工工藝與編程（第二版）》 課件 模塊六　宏程序編程

模塊六宏程序編程任務一宏程序加工均布孔任務二宏程序加工均布輪廓宏程序加工規(guī)則曲面任務三291任務一宏程序加工均布孔292知識點◎宏程序的定義。◎宏程序變量賦值方法?！蚝瓿绦蚓幊谭椒ā＜寄茳c◎采用宏程序編寫均布孔加工程序。293一、任務描述試編寫如圖所示噴絲板零件均布孔的加工程序，并在數(shù)控銑床上進行加工。毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為100mm×80mm×15mm。294噴絲板零件二、任務分析采用手工編程方式編寫本任務零件的加工程序時，每一個孔均需計算其基點坐標，而且每一個孔均需編寫單獨的程序段，在編程和加工過程中容易出現(xiàn)編程和程序輸入等方面的錯誤。而采用宏程序編寫該零件的加工程序時，程序簡單且不需要計算孔的基點坐標。295三、知識鏈接1．宏程序簡介（1）宏程序的定義一組以子程序的形式存儲并帶有變量的程序稱為用戶宏程序，簡稱宏程序；調用宏程序的指令稱為用戶宏程序指令或宏程序調用指令（簡稱宏指令）。宏程序與普通程序相比較，普通程序的程序字為常量，一個程序只能描述一個幾何形狀，所以靈活性和適用性較差，而在用戶宏程序的本體中，可以使用變量進行編程，還可以用宏指令對這些變量進行賦值、運算等處理。使用宏程序能執(zhí)行一些按一定規(guī)律變化的動作。宏程序分A類和B類兩種，F(xiàn)ANUC0i系統(tǒng)采用B類宏程序進行編程。296（2）宏程序中的變量在常規(guī)的主程序和子程序內，總是將一個具體的數(shù)值賦給一個地址。為了使程序更加具有通用性和靈活性，在宏程序中設置了變量。1）變量的表示。一個變量由符號“#”和變量序號組成，如：#I（I=1，2，3，…）。此外，變量還可以用表達式表示，但表達式必須全部寫入方括號“［］”中。2）變量的引用。將跟隨在地址符后的數(shù)值用變量來代替的過程稱為引用變量。同樣，引用變量也可以采用表達式。3）變量的種類。變量分為局部變量、公共變量（全局變量）和系統(tǒng)變量三種。在A、B類宏程序中，其分類方法均相同。2972．宏程序編程（1）變量的賦值變量的賦值方法有兩種，即直接賦值和引數(shù)賦值。其中直接賦值的方法較為直觀、方便，其書寫格式如下：#100=100.0；#101=30.0+20.0；298（2）宏程序運算指令宏程序的運算類似于數(shù)學運算，用各種數(shù)學符號來表示。常用宏程序運算指令見下表。299常用宏程序運算指令300常用宏程序運算指令宏程序運算說明如下：1）函數(shù)SIN、COS等的角度單位是度（°），分（′）和秒（″）要換算成帶小數(shù)點的度（°）。2）宏程序數(shù)學運算的次序依次為：函數(shù)運算（SIN、COS、ATAN等），乘和除運算（*、/等），加和減運算（+、-等），邏輯運算（AND、OR、XOR等）。3）函數(shù)中的括號用于改變運算次序，允許嵌套使用，但最多只允許嵌套5級。301（3）宏程序轉移指令指令起到控制程序流向的作用。1）分支語句。格式一：GOTOn；格式二：IF［條件表達式］GOTOn；這是有條件轉移語句，如果條件成立，則轉到N1000程序段執(zhí)行；如果條件不成立，則執(zhí)行下一個程序段。3022）循環(huán)指令。WHILE［條件表達式］DOm（m=1，2，3…）；…ENDm；當條件表達式滿足時，就循環(huán)執(zhí)行WHILE與END之間的程序段m次；當條件表達式不滿足時，就執(zhí)行“ENDm；”的下一個程序段。3033．宏程序編程實例例

加工如圖所示直線均布孔（工件厚度為12mm），試編寫其加工中心加工程序。304宏程序編程實例任務二宏程序加工均布輪廓305知識點◎多輪廓加工的宏程序編程技巧?！蜃鴺似揭萍庸さ暮瓿绦蚓幊碳记伞！蜚娐菁y加工的宏程序編程技巧。技能點◎采用宏程序編寫均布輪廓的加工程序。306一、任務描述試編寫如圖所示網(wǎng)格零件（毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為180mm×180mm×8mm）的加工程序，并在數(shù)控銑床上進行加工。307網(wǎng)格零件二、任務分析采用手工編程方式編寫本任務零件的加工程序時，如采用一般的子程序指令進行編程，則其加工程序極為復雜，且要計算每個型腔的基點坐標，編程與程序的輸入極為不便。如在編程過程中采用宏程序結合坐標平移的方式進行編程，則程序簡單明了。308三、知識鏈接1．多輪廓加工的宏程序編程例如圖所示零件，毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為φ80mm×15mm，試編寫其加工程序。309多輪廓加工的宏程序編程實例2．坐標平移加工的宏程序編程（1）局部坐標系（坐標平移）在數(shù)控編程中，為了方便編程，有時要給程序選擇一個新的參考基準，通常是將工件坐標系偏移一個距離。在FANUC系統(tǒng)中，通過指令G52來實現(xiàn)。1）指令格式：G52X

Y

Z

；

G52X0Y0Z0；2）指令說明。G52：設定局部坐標系，該坐標系的參考基準是當前設定的有效工件坐標系原點，即使用G54～G59設定的工件坐標系。X

Y

Z

：局部坐標系的原點在原工件坐標系中的位置，該值用絕對坐標值加以指定。G52X0Y0Z0：取消局部坐標系，其實質是將局部坐標系原點仍設定在原工件坐標系原點處。310（2）編程實例例加工如圖所示端蓋零件，工件材料為45鋼，在一次裝夾過程中加工5行8列共計40個零件，試編寫其加工程序。311端蓋零件312端蓋零件在一次裝夾中的加工示意圖3．銑螺紋加工的宏程序編程例在數(shù)控銑床上加工如圖所示內螺紋，內螺紋的底孔已加工完成（底孔直徑為38.5mm），工件材料為45鋼，試編寫其數(shù)控銑床加工程序。313銑內螺紋實例任務三宏程序加工規(guī)則曲面314知識點◎規(guī)則曲面及固定斜角平面的加工方法?！蚍菆A曲線輪廓的擬合方法。技能點◎采用宏程序編寫規(guī)則曲面的加工程序。315一、任務描述試編寫如圖所示模具型芯件（毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為80mm×60mm×15mm）的加工程序，并在數(shù)控銑床上進行加工。316模具型芯件二、任務分析本任務零件的加工要素為非圓曲線輪廓和規(guī)則曲面，采用手工編程方式編寫其加工程序時，可采用短線段對這些輪廓進行擬合，采用宏程序方式進行編程。317三、知識鏈接1．曲面及固定斜角平面的加工方法（1）加工方法的選擇規(guī)則曲面（如球面、橢球面等）或固定斜角平面數(shù)控銑床加工時，多以行切法進行三軸聯(lián)動加工，可采用手工宏程序編程或CAM軟件自動編程。曲面采用行切法加工時，會在工件表面留有較大的殘留面積，影響表面加工質量。減小行切法加工殘留面積最有效的方法是減小行距。318319曲面及固定斜角平面的加工方法a）曲面的加工b）固定斜角平面的加工（2）非圓曲線輪廓的擬合方法目前大多數(shù)控系統(tǒng)還不具備非圓曲線的插補功能。因此，加工這些非圓曲線時，通常采用線段或圓弧段擬合的方法進行。常用的手工編程擬合計算方法有等間距法、等插補段法和三點定圓法等幾種。1）等間距法。在一個坐標軸方向，將擬合輪廓的總增量（如果在極坐標系中，則指轉角或徑向坐標的總增量）等分后對其設定節(jié)點，并計算各節(jié)點坐標值，此方法稱為等間距法，如圖所示。320非圓曲線輪廓的等間距法擬合2）等插補段法。當設定相鄰兩節(jié)點間的弦長相等時，對輪廓曲線進行節(jié)點坐標值計算的方法稱為等插補段法。3）三點定圓法。這是一種用圓弧擬合非圓曲線時常用的計算方法，其實質是過已知曲線上的三點（也包括圓心和半徑）作一圓。321（3）三維型面母線的擬合方法宏程序編程采用行切法加工三維型面（如球面、變斜角平面等）時，型面截面上的母線通常無法直接加工，而采用短線段來擬合。（4）擬合誤差分析非圓曲線與三維型面母線的擬合過程中，不可避免會產(chǎn)生擬合誤差，但其誤差值不能超出規(guī)定值。322