浅谈数控宏程序的应用摘要：阐述宏程序在数控编程编程技术的应用通过两个零件的编程举例来 说明宏程序在加工零件的技术方法，并利用宏程序的变量带入，来达到一通百通 的效果关键字：宏程序，语法，变量引言数控编程技术是数控加工中重要的部分，编程技术在很大程度上影响着产 品的加工精度与效率现今的数控编程主要分为手工编程和自动编程，对一些不 规则的复杂曲而轮廓产品，如：注射模、汽车覆盖件等模具型腔的加工，所以这 样的零件程序就需要用CAD/CAM软件来进行自动编程，但自动编程的程序往 往很长，在加工过程中空刀运行部分较多，在一定程度上降低了生产加工的效率, 因此，在掌握自动编程的同时，还应该熟练掌握手工编程的技巧1：宏程序的意义宏程序在实际生产中具有许多现实意义，在进行手工编程的同时，利用宏程 序可以大大减少程序的繁琐性所谓宏程序又称为变量化，是指在编制程序过程 中，用参数（变量）代替具体的数值，通过循环指令实现变量之间的数值计算1.1减少编程实践使机床具有最佳的工作性能，最大极限得地提高效率以降低成本；1.2优化加工工艺加工工艺的优化主要就是程序的优化，是一个反复调整、尝试的过程，这就 要操作者能够非常方便地调整程序中的各项加工参数，只要其中任何一项发生， 再智能的软件也要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹，过程耗时费力繁 琐，宏程序在这方面就有着强大的优越性，操作者无需触动程序本身，只需对各 项参数所对应的自变量赋值做出个别调整就可以将程序优化到最佳的状态，这样 体现了宏程序的一个突出的优势。
1.3用途广，可进行有规律的数学运算机械零件的形状主要是由凸台、凹槽、圆孔、斜平面、回转面组成，很少包 含不规则的复杂曲面，构成的儿何图素大多都基于三角函数、解析儿何，在数学 上都可以用三角函数表达式及参数方程加以表达，因此宏程序可以发挥其最大的作用1.4解决生产中的一些复朵加工编程问题机械零件还有一些特殊的应用，即使用CAD/CAM软件也不一定能轻而易举 地解决，如变螺距螺纹的加工、用螺旋插补进行锥度螺纹的加工和钻深可变深孔 钻加工等，而宏程序就可以发挥会它的优势2：宏程序的语法规则2」变量普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离例如，G01和X100；使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定当用变量时，变量值可用 程序或用MDI面板操作改变1=#2+100；G01 X#1 F300；2.2变量的表示一般编程方法允许对变量命名，但用户宏程序不行变量用变量符号（杓和后 而的变量号指定例如：#1；表达式可以用于指定变量号此时，表达式必须封闭在括号中例如：#[#1+#2・12]；2.3变量的类型变量根据变量号可以分成四种类型（见表1）变量号变量类型功能#0空变量改变量总是空，没有值能赋给该变量。
1 〜#33局部变暈局部变量只能用在宏程序中储存数据，例如，运算结果当 断电时，局部变量被初始化为空调用宏程序时，自变量对 局部变量赋值100〜#199#500〜#999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同当断电时，变量 #100〜#199初始化为空变量#500〜#999的数据保存，即使断 电也不丢失1000〜系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化，例如，刀 具的当前位置和补偿值2.4逻辑判断功能表（见表2）等于EQ格式：#j EQ #k不等于NE格式：#j NE #k大于GT格式：#j GT #k小于LT格式：#j LT #k大于等于GE格式：#j GE #k小于等于LE格式：#j LE #k表2（#j为变量号#k为定义值）2.5变量值的范围局部变量和公共变量可以为0值或-1047-10-29或10戏9〜1047范围中的值： 如果计算结果超出有效范围，则发出P/S报警No.lll小数点的省略，当在程序 中定义变量值时，小数点可以省略例如:当定义#1=123；变量#1的实际值是123.02.6变量的引用2.6.1在地址后指定变量号即可引用其变量值当用表达式指定变量时，要 把表达式放在括号中。
例如:G01 X[#1+#2]F#3；2.6.2被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入例如：当系统的最小输入增量为1/1000mm单位，指令GOO X#l,并将12.3456 赋值给变量#1,实际指令值为GOO XI2.346o2.6.3改变引用变量的值的符号，要把负号（・）放在#的前面例如：G00X—#1 o2.6.4当引用未定义的变量时，变量及地址字都被忽略例如：当变量#1的值是0,并且变量#2的值是空时，GOO X#1 Y#2的执行结果 为 GOO XOo2.7无条件转移语句GOTOGOTO n;n:顺序号1到99999o转移到标有顺序号n的程序段例：GOTO 12.8未定义的变量当变量值未定义时，这样的变量成为“空”变量变量#0总是空变量它不能写, 只能读2.8.1引用当引用一个未定义的变量时，地址本身也被忽略见表3）当#1=＜空〉当 #1=0G90X100 Y#1G90X100 Y#111G90X100G90X100 Y0表32.8.2运算除了用＜空＞赋值以外，其余情况下＜空＞与0相同见表4）当#1＜空＞时当#1=0时#2=#1#2=#11#2=＜空＞#2=0#2=#lx5#2=#lx51#2=0#2=0#2=#1+#1#2=#1+#11#2=0#2=0（表4）2.8.3条件表达式EQ和NE中的＜空〉不同于0。
见表5）当#1=＜空＞时当#1=0时#1 EQ #0#1 EQ #01成立不成立#1 NE#0#1 NE#0成立不成立#1 GE #0#1 GE #011成立不成立#1 GT #0#1 GT #01成立不成立3：举例零件图编程加工3.1宏程序用于系列零件的加工，此系列零件形状相同，但是部分尺寸不同， 如果将这些不同的尺寸用宏变量表示，由程序自动将相关基点坐标进行计算则可 用同一个程序完成一个系列零件的加工以图1为例该零件的右端面半球球径可取R10与R15,可将其半径用变量表 示，编程原点设在工件右端而中心，毛坯直径①45从图中可以看出编程所需基 点A D E三点外，B・C点均与球径R相关〃外轮廓的循环加工进刀量2退刀量1XZA00B2R・RC2R-[60-2*[40-2R]D40-60表600034；〃程序号T0101；〃刀具编号M03 S800；〃加工主轴正转转速800r/minG98；〃每分钟进给GOO X42 Z0；〃定位起刀点程序如下:G71 U2R1；G71 PIO Q20 U0.5 WO F150；//P10（标识符下而的N10）； Q20（标识符下面 N20）U0.5（X方向上的精加工余量直径值）;WO（Y方向上的精加工余量直径值）;F100（每分钟进给100）N10G01 X0；#10=10； 〃定义赋值G03 X[2*#10] Z[-#10] R[#10]； 〃车削半圆R取 10//车削c部分〃加工D部分的长度〃退刀〃程序结束G01 Z[-[-60-[80-4*#10]]]；G01 X40 Z-60；N20 G01 Z-90；G00X100；Z100；M05；M30；利用宏程序的简洁编制大大的减少了编程时的繁琐，而且运用灵活后，只需 更改其中的赋值，便能再次的进行加工。
上部分工件R值更改成R15后，依然可以 快速进行加工，而不需要更改其他的程序段，从而简化了工作步骤，加快工作效 率3.2椭圆类零件的宏程序编制椭圆的编程流程主要在于椭圆的方程，了解工件的方程便可以在程序中利用 宏程序的方式进行编程加工以图2为例，首先将零件右端形状（除椭圆外）进 行粗精加工完成后，再进行由椭圆标准方程的宏程序编制基本思路是以其中一个坐标以每个步进距离变化，通过方程式表示出另一个坐标v2 72椭圆的标准方程为：亠+〈=1b~ a~由此可得，椭圆方程长短半轴可设定为护二F与-^Ja2-Z2 a其程序为00001T0101；M03 S800；GOO X71 Z2；G71 U1.5R1；G71 P10Q20U1.5 W0.1 F150；N10G01 X43；Z0；Z-30；X50 Z-55；X70；N20 Z-110；G70P10Q20S1000F120；G00X100 Z2；M00；S800F150；#100=30；N30 IF[#100LT1]GOTO 40；M98 P0003；〃定义起刀点〃粗加工右端外形轮廓〃精加工右端外形轮廓〃定义椭圆加工余量〃如果余量小于1,跳转到40句〃载入子程序加工#100=#100-2；GOTO 30；N40 GOO X30Z2；SI000 F80；#100=0；M98 00003；GOO XI00 Z5；M05；M30；程序00001的子程序00003；〃开始精加工椭圆轮廓#10=30；〃椭圆长半轴#20=42；〃椭圆短半轴#30=30；〃起点处Z坐标N50 IF[#30 LT 1]GOTO 60；〃如果Z值小于1,跳转到60句#40-SQRT[# 10*#l O・#3O*#3O]；〃构造（Ja-Z，）#50=#20*#40/#10；〃构造（-^a2-Z2 ）aG01 X[2*#50+#50] Z[#30-30]；〃直径值定义加上加工余量，z向偏移椭圆 长半轴#30=#30・0.5；GOTO 50；//Z坐标递减0.5mmN60 GOO U2 Z2；M99；〃退刀当椭圆起始点、起始点数值同定，而长半轴、短半轴变化，在编制宏程序时, 只需将长半轴、短半轴以#10、#20赋值，按照椭圆标准方程或参数方程编写就 可以了。
对于抛物线、双曲线等其他复杂非圆曲线加工，也可以根据它的标准方 程，通过编制相关宏程序进而完成4：总结由此可见，在数控编程中应用宏程序编程，可以极大地增加零件加工范围， 利用宏程序进行手工编程，使手工编程更加容易和灵活，手工编程模式采用宏程 序编程可以简化程序，机床在执行此类程序时，动作更加快捷，反应更加迅速， 精度更高宏程序编制中最为关键的问题：变量的选择恰当的选择变量，可以 很方便的通过函数、表达式方程对刀具轨迹进行描述，实现不断循环进给，如果 想编制更为精确实用的加工程序，还需要考虑刀具补偿等问题，本篇没有涉及补 偿量等问题，均是以零补偿所述参考文献:[1] 、王贵民.数控实用技术[M].北京：机械工程出版社.2002.[。