运用宏程序铣削加工圆孔内腔

[摘 要]随着数控编程技术的发展，圆孔内腔的加工常安排在数控铣床上进行，在此以FANUC数控系统为例介绍一种运用宏程序铣削加工圆孔内腔的方法。

[关键词]宏程序 铣削 圆孔内腔

中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0216-02

一、宏程序基础介绍

宏程序其实就是采用变量编制的程序，该程序具有灵活性、通用性和智能性等特点。下面介绍铣削加工圆孔内腔需要用到的变量及相关的运算规则：

1、变量的赋值

如#1=10；

2、变量的运算

如加运算#1=#2+#3，乘运算#4=2*#5，上取整#6=FIX[7]，下取整#6=FUP[7]；

3、地址与局部变量的对应关系

4、运算符表示方法

5、WHILE循环语句

在WHILE后指定一个条件表达式，当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序，否则，转到END后的程序段。

6、调用宏程序G65

当指定G65时，调用以地址P指定的用户宏程序，自变量能传递到用户宏程序中。

二、采用宏程序铣削加工圆孔内腔

例：如图1为一模架A板，材料为50#，要求加工Ф32mm圆孔，孔深20mm。

1、工艺分析

采用Ф12mm的铣刀铣削圆孔内腔，原点设置在孔顶圆心，采用螺旋下刀方式，由圆心向外扩散分步加工，每次下刀量为0.5mm。

2、参考程序

主程序：

O1234； 程序注释

M03 S1000； 主轴启动

G54 G90 G00 X0 Y0 Z30； 定位到圆心位置安全高度

G65 P2222 A32 B20 C12 I0 Q0.5； 调用宏程序及变量赋值

M30； 程序结束

%

副程序（宏程序）：

O2222；

#5=0.8*#3； 定义步距为刀具直径的80%

#6=[#1-#3]/2； 定义刀具中心轨迹最大回转半径

#7=FIX[#6/#5]； 最大回转半径除以步距并上取整（很关键）

#8=800； 定义进给速度

WHILE[#7GE0] DO 1； 定义分步循环1

#9=#6-#7*#5； 定义每步刀具中心到达的位置（很关键）

X#9；

Z1；

G01 Z0 F[#8*0.2]； 慢速下刀

#4=0； 每步完成后z轴下刀位置清零（很关键）

WHILE [#4LT#2] DO 2； 定义每步加工内容循环2

#4=#4+#17； 下刀深度递增

G03 I-#10 Z-#4 F#8； 刀具螺旋下刀进行加工

END 2； 步加工循环2结束

G03 I-#9； 每步完成后精底加工

G01 X[#9-1]； 每步完成后让刀

G00 Z30； 返回安全高度

#7=#7-1； 步数递减，为下一步做准备

END 1； 分步循环1结束

M99； 返回主程序

%

三、采用宏程序铣削加工圆孔内腔的优势

1、与普通手工编程相比

如果采用普通手工编程的方法编制加工圆孔内腔的程序，首先在圆孔中心位置钻工艺孔，这样就增加了一道工序；另外使用普通手工编程由于没有变量，缺少灵活性，程序段比较多。而采用宏程序编程的方法则恰恰解决了这两方面的问题，可以直接使用螺旋下刀的方式，减少了加工工序，同时由于采用了变量方式编程，对重复出现数据和有规律变化的数据进行了变量处理，所以大大减少了程序段的数量，使得宏程序有很大的融通性。

2、与CAD/CAM软件相比

虽然CAD/CAM软件加快了编程的速度和效率，但是其后处理所产生的程序比较庞大，与其相比刚好体现了宏程序的短小精悍的特点。采用宏程序编程的最明显优势是，用户能使用变量，可以给变量赋值且可以运算，程序可以跳转，有极大的灵活性；而普通程序中，只能指定常量，常量之间不能运算，程序只能按顺序执行，不能跳转，因此功能是固定的。

四、使用宏程序铣削加工圆孔内腔需要注意的问题

使用宏程序需要注意三个问题。首先要熟悉变量编程的规则。由于宏程序涉及到变量的赋值、运算以及循环跳转语句，若未理解变量编程的规则，则很难用好宏程序这个功能。其次要合理选择变量。宏程序通常用于有一定规律的加工内容，在变量设置中要注意对圆孔直径、孔深、刀具、进给速度等进行设置，当其中任何一个数据变化，则要更改变量的赋值。最后要注意的是加工深度。通孔设置加工深度要略大于实际深度，盲孔设置加工深度要等于实际深度。

参考文献

[1] 陈海舟：《数控铣削加工宏程序及应用实例》.机械工业出版社，2006.5.