数控车巧用宏程序进行零件加工

【摘要】在数控车床的批量生产加工中，经常会遇到加工的零件长度短、尺寸精度要求不高。如果采用传统的手工编程，程序比较繁琐，效率也比较低。为了解决这些缺点，我们引入宏程序编程，并结合加工案例介绍宏程序编程在生产中的优势。

【关键词】批量生产；手工编程；宏程序编程；优势

在数控车床加工生产过程中，经常需要加工一些Z轴长度较短的零件（如薄片螺母、环之类），单件加工，效率比较低。在刚性允许的情况下，通常采用同样的加工路径进行多件循环加工，从而实现一车多件，这样能使数控加工程序更加简化、大大提高加工效率。加工中的难点主要是程序的编制。本文章针对FANUC 0i MATE-TC系统的数控车床，提出三种此问题的编程方案（绝对值编程、调用子程序编程、宏程序编程），并通过比较法总结出宏程序编程的优越性。

1、加工案例引入

2、问题的分析

零件加工步骤：

（1）机床、刀具的准备。

（2）装夹工件材料。

（3）安装加工刀具。

（4）对刀操作，完成工件坐标系的建立。

（5）零件加工程序输入。

（6）试切零件首件。

由如上加工步骤可见，在数控车床上完成对刀操作后，工件坐标系和机床的机械坐标系的关系就建立完成了，这样每次只要保证工件在卡盘上夹持时伸出的长度保持一致就可以不用重新对刀，只要按循环启动按钮就可以加工工件了。如果所加工的零件总长较短，每件零件加工时间也不长，在每次加工完一件后都需要重新装夹保证伸出的长度才能进行下一件的加工，这样所花费的加工辅助时间会较长，加工的效率不高。

3、解决问题的措施

在生产加工中，减少加工时间和辅助时间是提高生产效率的关键点。通过上述分析，结合本零件的特点，工件伸出一段后连续加工3件。最切实可行的方法是修改程序。程序的修改大体有三种方法：第一种方式是采用传统的方式编程，使用绝对值编程方式连续编写三件的加工程序；第二种方式是采用常用的调用子程序的方法简化程序，但子程序中用到的长度坐标为相对值编程方式；第三种方式是应用宏程序编程，依靠系统变量的应用大大减少程序量，提高生产效率。

3.1绝对值编程

3.2调用子程序编程

根据调用子程序的特点，子程序编程时应采用相对值编程；加工时X方向直径尺寸无变化，故采用绝对值，而Z方向尺寸发生了变化，应采用相对值编程。完成本零件的加工，需使用4把车刀，每把车刀装夹位置不同，当程序进行换刀操作后，需要把两把车刀的刀补形状值加到车刀的移动量中，否则就会出现移动位置的错误，甚至出现撞刀情况。下面采用图2的刀补数据进行分析和总结如何解决换刀后的刀补误差。

3.3宏程序编程

本零件的编程引入了系统变量#5222，此变量的功能为G54工件零点Z轴偏移值，偏移后等于建立了新的工件坐标系，所有的刀具都是按这个点为编程零点去加工。通过系统变量#5222变化实现下一工件的加工。编程思路为编写两个程序，主程序引入公用变量#100作为计数，通过条件实现加工件数的控制，应用条件语句完成循环次数，每循环一次，调用子程序一次；而子程序就是按单件加工去编写程序，不用考虑换刀后移动差值的问题。

4、结论

通过上述三种编程方法的分析，发现绝对值编程中程序段数目多，编程工作量大，一段伸出加工的件数越多程序段数目越多，数值计算容易出错。调用子程序编程中程序段数目相对较少，但编程中用到相对值编程，容易出现计算错误；而且编程时刀具形状补偿之间的差值还要加入到程序里，完成刀具换刀后跟换刀前工件坐标系一致；计算量大，容易出错。宏程序编程中使用了一个公用变量进行加工件数的计数器，调用系统变量完成工件坐标系的偏移，循环语句完成程序的判断和跳转；程序段数目少、思路清晰、计算量小，具备宏程序的基础知识就能完成。

从上述实例中，可看出宏程序可以使数控编程人员减少大量的编程时间，编制出来程序的可读性、合理性和简洁性变化明显。宏程序有其独特的特点，是数控生产中不可或缺的部分，在宏程序发展至今天，并非在生产中“无用武之地”，因此进行宏程序在生产中的应用性研究是非常必要的。