0 引言

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

　　對于規(guī)則曲面的編程來說，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?？?，但始終是個(gè)比較麻煩的過程。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

　　橢圓是最常見的二次曲線，宏程序編程的思路是采用數(shù)段微小直線段逼近橢圓輪廓。如果分成的線段足夠小，則這個(gè)近似的曲線就能夠較好地滿足加工精度要求。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)床說明書。

　　FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床對于非圓曲線類零件加工常采用循環(huán)語句編制宏程序，其格式如下：

　　＃１變量　?。祝龋桑蹋牛蹢l件表達(dá)式］　　條件成立　?。牛危模?/span>

　　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)控車床為例，具體分析如何應(yīng)用宏程序來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)，再編寫橢圓宏程序加工即可。

圖2 小花瓶零件圖

　　2.2 編寫參考程序

　　為了編寫程序，根據(jù)零件的要求，需要通過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單，這里不再贅述。

3 零件的加工效果

　　編寫完程序，利用FANUC 21i系統(tǒng)數(shù)控車床進(jìn)行仿真加工。如果仿真加工沒有問題，選取Ф５０ｍｍ的有機(jī)玻璃材料進(jìn)行零件加工。通過裝刀－對刀－平端面和粗車外圓－鉆孔－粗鏜內(nèi)孔－精車外圓－精鏜內(nèi)孔－切斷－機(jī)床上手動拋光，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)控編程無法實(shí)現(xiàn)的橢圓類零件的數(shù)控車削加工程序，其變量編程方式增加了應(yīng)用對象的靈活性，編寫時(shí)更直觀、簡便，精簡了程序內(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。