宏程序加工椭圆的编程基础

【摘 要】随着社会的前进，科学技术也在不断的发展，机械领域对产品的质量和产量也提出了越来越高的要求。在船舶、军工、计算机和航天等工业领域中，零件精度要求高、形状复杂、批量小、品种多、加工困难、产量低、劳动强度高、质量难以保证。为解决上述问题，一种灵活通用、高精度高效率的“柔性”自动化生产设备-数控机床应运而生。无论是数控硬件系统，还是数控软件系统，其基本原理是一样的。在些对数控加工中椭圆加工用宏程序的方法如何实现给出建议，并对宏程序的应用进行常规介绍。

【关键词】椭圆；宏程序；凸椭圆；起始角；终止角

The edit base of ellipse by macroprocessor

Tang Guo-xin

（Wuxi Xingzhi Technical school Jiangsu Wuxi 214000）

【Abstract】It's put forward higher and higher claim for quality and output of products in mechanical field under the development of social step & science and technology. The quality hard to ensure because of spares higher precision， complicated shape， small batch， multi-variety， toughen process， low output， higher labour intensity in the industry of shipping， war， computer and spaceflight. CNC machine tools as a flexible versatility， high precision & efficiency 'flexibility' auto equipment is provided for resolving the above-mentioned issues. Their basic principle is the same for hardware system and software system. It's offer advise to implement the way of macroprocessor ellipse by CNC， and general intro the use of macroprogram.

【Key words】 ellipse； macroprogram； convex ellipse； start angle； terminal angle

在生产和教学实际中，经常会遇到各种各样的椭圆形加工特征。在现今的数控系统中，无论是数控硬件系统，还是数控软件系统，其插补的基本原理是相同的，只是实现插补运算方法有所区别。常见的直线插补（例如指令G01）和圆弧插补（例如指令G02与G03），就是没有椭圆插补，手工常规的编程无法编制出加工程序，常需要用电脑一步一步编程，但就是这样不要受设备和条件的限制。这时可以采用拟合计算，用宏程序方式，手工编程就可实现，简便高效，并且不爱条件的限制。

1. 宏程序的概述 宏程序是FANUC数控系统及其同类产品中的特殊编程功能。所谓宏程序就是把一组实现某种功能的指令，以程序的形式事先存储在系统存储器中，通过宏程序调用指令执行这一功能。宏程序是以程序的形式存储并带有变量的程序。

宏程序与普通程序相比，一般程序的程序数值为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。而宏程序自体中可以使用变量来进行编程，还可以用宏指令对这些变量来进行赋值、运算等处理，从而实现宏程序执行一些有规律变化的动作，如在椭圆球、四棱台、椭圆台、抛物线等等加工中，用户能根据机床状况来确定各种切削要素，而一般程序是不能达到的，在进行自动测量时人或机床要对测量数据进行处理，这些数据存储在变量中，而不般程序是不能处理的。

2. 参考零件图

2.1 实体图。

图12.2 实际尺寸图。

图2以上实体图零件尺寸图来看，加工程序的编制采用宏程序进行还是有保证的。在编写该程序时，是将椭圆曲线分成若干条线段，用线来拟合曲线，每条线在X轴方向的间距是相等，直到零件加工完成。

3. 程序的编写与说明 （宏程序对椭圆曲面的编制，以FANUC-0i系统为基础）

注：1、在编程时，#100、#101、#102为公共变量，在不同宏程序中意义一样。

2、起始角α是长轴（Z）和椭圆起点与圆心之间的连线的夹角（正方向）。

3、终止角α°的是长轴（Z）和椭圆终点与圆心之间的连线的夹角（正方向）。

4、LE表示小于等于号，GE表示大于等于号。

5、GOTO语句：表示无条件转移；IF语句：表示条件转移。

6、椭圆的参数方程：X（'）=A*SIN[#100]+c； Z（'）=B*COS[#100]+c'

其中： A为椭圆的短轴（X方向），B为椭圆的长半轴（Z方向），c为椭圆圆心相对于中心轴线（X方向）的距离，c'为椭圆圆心相对于工件编程零点（Z方向）的距离。

4. 结束语 宏程序就是用公式来加工零件的，比如说椭圆，如果没有宏的话，我们要逐点算出曲线上的点，然后慢慢来用直线逼近，如果是个光洁度要求很高的工件的话，那么需要计算很多的点，可是应用了宏程序后，我们把椭圆公式输入到系统中然后我们给出Z坐标并且每次加20um，那么宏就会自动算出X坐标并且进行切削，实际上宏在程序中主要起到的是运算作用。

随着我国工业的发展，数控机床的使用领域也越来越广泛，尤其是加工一些复杂的零件，是普通机床无法比拟的。数控机床加工的零件精度比较高，特别是在加工一些异型件方面的优势就更明显了，并且花费人力也较少，一个人可以控制多台数控机床，大大节约了劳动力成本。

参考文献

[1] 北京发那科机电有限公司《FANUC Series 0i MATE-TC编程说明书》

[2] 陈洪涛，《数控加工工艺与编程》2004年1月第一版，高等教育出版社

[3] 于春生，《数控机床编程与应用》2005年1月第一版，高等教育出版社

[4] 张利军，《数控机床中宏程序的应用》[J]，2007年20期，科技信息（科学教研）