【正文】 零件圖號車間工藝序號9夾具名稱通用三爪卡盤工步號工步作業(yè)內(nèi)容加工面刀具號主軸轉(zhuǎn)速進給量背吃刀量備注1平端面T01268r/min2粗車d1外圓T02268r/min3粗鏜Φ11Φ11Φ147內(nèi)孔和127斜面T03443r/min 在此，只作出過程說明，具體可根據(jù)具體零件進行工藝設(shè)計，填寫相應(yīng)的工藝卡片。訓(xùn)練模塊四（一）零件數(shù)控加工宏程序編程一、訓(xùn)練目的為適應(yīng)復(fù)雜形狀零件的加工、多軸加工、高速加工，在數(shù)控加工時可以選擇宏程序編程。通過訓(xùn)練使學(xué)生了解FANUC宏程序的A類、B類功能，熟練掌握簡單型腔、曲線、多孔、槽的宏編程，并能在數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心上實踐驗證。理解宏程序與高級功能指令、與子程序的相應(yīng)關(guān)系，與CAM進行比較，熟悉宏程序的應(yīng)用場合。二、設(shè)備與環(huán)境條件計算機和配套數(shù)控仿真軟件。（宇龍、斯沃、vericut均可）三、相關(guān)知識FANUC系統(tǒng)的宏程序的介紹（1）宏程序是什么數(shù)控加工中，我們經(jīng)常會使用ISO代碼中的G指令，M指令，T指令來編輯，只要我們有了圖紙并并確定了其具體尺寸后，便能進行使用它們來逐點編輯處我們所需要的工件輪廓來。但有時，我們做的工作可能沒有完全確定那些需要的具體的點尺寸，或者只是在尺寸上的放大縮?。ㄓ绕湓谀＞吖I(yè)中的應(yīng)用），如此我們?nèi)暨€是使用傳統(tǒng)的逐點編程的勞動強度與難度可想而知。由此我們便有了對變量編程的需要，只要對某個或幾個參數(shù)進行賦值并給予一定的運算方式，就能讓機床算我們所需點的編程方式，它的執(zhí)行方式完全顛覆了一半編程思路，可以給予參數(shù)進行自我運算來得出軌跡，并自動跳轉(zhuǎn)，變化多端，使我們不用再為常量編程的死板而煩惱了。宏很簡單，因為我們隨時都可以想出一道數(shù)學(xué)題來給它作，宏又很難，它的變化太多，只有我們想不到的方法，沒有它算不出的題目！基于對變量的賦值和表達式來進行編程并與運算的，這種有變量的程序叫宏程序。（2）宏程序的應(yīng)用特點現(xiàn)今的手工編程應(yīng)用雖然還是在廣泛應(yīng)用，其在某些行業(yè)還有絕對的優(yōu)勢，但自動編程正逐步替代著它的應(yīng)用，或許有一天我們的編程方式都將被自動編程取代，其流行的趨勢再所難免，不過現(xiàn)今，宏程序的某些特點仍使之有其使用的價值。宏程序在編輯時靈活，可應(yīng)一個程序用于多個零件，自我運算輸出軌跡等特性，他們使我們在沒有計算機輔助設(shè)計的情況下，也能做出一些規(guī)則曲面，規(guī)則曲線。只要我們能輸出相應(yīng)形式的變量，便能快速的在機床山得出具體刀軌。自動編程的應(yīng)用已日趨完善，現(xiàn)在的CAD/CAM軟件雖然編輯快速，修改方便，有利于公司發(fā)展統(tǒng)一的管理模式，但其程序制作修改的工作量一般都很巨大，程序的體積一般機床都很難容納，輸出的程序都很難讓技術(shù)人員們看懂，并且變換后其程序修改的難度也極大，需計算機重新編輯并計算輸出，而宏程序卻可以把機床的語言及參數(shù)相結(jié)合起來，靈活的設(shè)置機床參數(shù)，自由的發(fā)揮性能，且不由于可以函數(shù)計算，使得真正的軌跡點可以靠機床自己運算得出，因而程序本身的體積同比非常小。（3）宏程序的實際應(yīng)用情況數(shù)控加工的應(yīng)用廣泛，雖然在模具，多曲面及單間大樣加工方面，其加工的形式最為方便、高效的是基于PC的CAD/CAM軟件自動編程技術(shù)，但在大批量生產(chǎn)的行業(yè)，我們還是看到了自動編程技術(shù)的局限性，宏程序的應(yīng)用少不了，它的靈活多變可以相應(yīng)降低我們的加工時間。由于現(xiàn)今市場競爭激烈，大批量的生產(chǎn)企業(yè)的基本以代加工為主，利潤普遍不高，所以，其對成本控制的要求相對較高，故機床的使用必須盡量高效，產(chǎn)品價格都是以每分鐘為單價標準，這樣企業(yè)才有更高的邊際效益來生存，如深圳的國泰，金德、科達等廠家，不但刀具方面需要調(diào)機師傅去制作，而且加工時間也必須嚴格控制，做到盡量短，所以需要繁瑣調(diào)整的自動編程顯然不適合這樣的生產(chǎn)要求，而宏程序的參數(shù)賦值功能就起了很大的作用，它無需員工們?nèi)バ薷某绦?，只要能對各項加工的參?shù)進行調(diào)整，改變相應(yīng)的數(shù)值，便能迅速的將程序改變成我們所需的狀態(tài)，這是我們能用一個程序?qū)?yīng)加工多個工件，靈活性非常強大。企業(yè)成本的控制是為了適應(yīng)市場的競爭，大批量生產(chǎn)的零件一般都為幾何形狀簡單，附加值低廉的產(chǎn)品，所以廠商一般都會盡量降低成本，且產(chǎn)品生產(chǎn)計劃變更較少，那樣的話我們考慮每臺機床配備PC機來做到CAD/CAM軟件在線加工就極為不合算了，那樣完全可以用PCMICA借口直接相互拷貝，但機床內(nèi)存有限，往往只有幾百KB的容量，讓每個都動則幾百KB的自動編程程序無用武之地，所以體積小的而靈活宏程序在實際車間中應(yīng)用非常廣泛。多不規(guī)則曲面由于無法用函數(shù)模型建立出相應(yīng)幾何形狀，故只能使用其他方法，但有時曲面的加工時由于宏的計算特性使得其加工出來的工件不是近似點與線的關(guān)系，所以質(zhì)量和光潔度會比其他手段高出不少，如齒輪，凸輪的加工就是最好的體現(xiàn)。不得不說，先進技術(shù)還無法達到我們完全滿意的程度，實際使用當中，如成本、質(zhì)量、效率的多方面考慮下，我們較多的還是會使用宏程序還輔助加工。車花、車變螺距螺紋、多頭螺紋、錐形螺紋、建立刀具磨損補償?shù)榷紩趯嶋H加工中應(yīng)用到，都有待我們?nèi)ミM一步在以后的工作中一步一步應(yīng)用！由于技術(shù)革新，在FANUC0i誕生系統(tǒng)以后，日本FANUC公司就將宏程序的應(yīng)用這一功能加入到了其研發(fā)的體統(tǒng)中去了，如后來的FANUC 21，F(xiàn)ANUC18，F(xiàn)ANUC31等等。它利用對變量的賦值和表達式來進行對程序的編輯。雖然子程序?qū)幹葡嗤庸げ僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏茫脩艉瓿绦蛴捎谠试S使用“變量算術(shù)和邏輯運算及條件轉(zhuǎn)移”使得編制相同加工操作的程序更方便更容易，可將相同加工操作編為通用程序如：型腔加工宏程序和固定加工循環(huán)宏程序，使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序和調(diào)用子程序完全一樣。(4)宏程序的類型宏程序的總分類當中，我們可以把宏程序分為用戶宏程序A功能，用戶宏程序A功能為FANUC系統(tǒng)的標準功能，它程序主體比較簡單，但以G65Hm形式來表達各種數(shù)學(xué)方程式及邏輯關(guān)系，需記憶較多的宏指令，我們很難理解其含義，表達方式繁瑣，可用性不強，就像早期的PC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理員一樣，專業(yè)性很強。而宏程序B功能并非每臺裝有FANUC系統(tǒng)的機床都有此功能，但其使用時的語言要比A功能來的直觀，只需記憶較少的指令代碼，具有較好的可讀性。因而，在實際使用中，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的宏程序B功能廣泛被大家使用，而宏程序A功能由于其表達方式繁瑣，造成其使用人數(shù)比宏程序B功能少很多。所以這次我們將著重介紹B功能的使用。下面程序為計算數(shù)值1 到10 的總和：例：O0001；1=0；2=1；WHILE[2 LE 10]DO 1。1=1+2。2=2+1。END 1。M30。宏程序語句的處理為了平滑加工，CNC 預(yù)讀下一個要執(zhí)行的NC 語句。這種運行稱為緩沖。在刀具半徑補償方式(G41，G42)中，NC 為了找到交點提前預(yù)讀2 或3 個程序段的NC 語句。算術(shù)表達式和條件轉(zhuǎn)移的宏程序語句在它們被讀進緩沖寄存器后立即被處理。包含M00，M01，M02 或M30 的程序段， 設(shè)置的禁止緩沖的M 代碼的程序段，以及包含G31 的程序段不預(yù)讀。值得注意的是： (1)當下個程序段不緩沖時(禁止緩沖的M 代碼，G31 等)(2)在除了刀具半徑補償方式(G41，G42)以外的方式中，緩沖下個程序段（正常預(yù)讀一個程序段）當執(zhí)行N1 時，下個NC 語句(N4)被讀入緩沖器，N1 和N4 之間的宏語句(N2，N3)在N1 執(zhí)行期間被處理。(3)刀尖半徑補償時下個程序段的緩存執(zhí)行N1 時，下2 個程序段中(到N5)的NC 語句被讀入緩沖區(qū)，在執(zhí)行N1期間對N1 和N5 之間的宏語句進行處理。(4) 在刀尖半徑補償(G41；G42)中，當下個程序段中沒有移動指令時執(zhí)行N1 程序段時，下2 個程序段中(到N5)的NC 語句被讀入緩沖區(qū)。因為N5 語句是一個沒有運動指令的程序段，因此無法計算交點，在此情況下，下面3 個程序段中(到N7)的NC 語句被讀入，N1 和N7 之間的宏語句(N2，N4 和N6)在N1 執(zhí)行期間被處理。用戶宏程序的存儲用戶宏程序與子程序相似?？捎门c子程序同樣的方法進行存儲和編程，存儲容量由子程序和宏程序的總?cè)萘看_定。宏程序的使用限制（1） MDI 運行: 在MDI 方式中可以指定宏程序調(diào)用指令。但是，在自動運行期間，宏程序調(diào)用不能切換到MDI 方式。（2） 順序號檢索：用戶宏程序不能檢索順序號。(3) 順序號檢索: 用戶宏程序不能檢索順序號。(4) 單程序段: 即使宏程序正在執(zhí)行，在單程序段方式，程序段也能停止。（除非程序段包含宏程序調(diào)用指令，算術(shù)運算指令和控制指令）。包含宏程序調(diào)用指令（G65，G66 或G67）的程序段中，即使在單程序段方式時也不能停止。當設(shè)定SBM（ 的5 位）為1 時，包含算術(shù)運算指令和控制指令的程序段可以停止。單程序段運行用于調(diào)試用戶宏程序。注意，在刀具半徑補償方式中，當宏程序語句中出現(xiàn)單程序段停止時，該語句被認為不包含移動的程序段，并且，在某些情況下，不能執(zhí)行正確的補償（嚴格地講，該程序段被當作指定移動距離為0 的移動。）任選程序段跳過 在表達式中間出現(xiàn)的/符號（在算術(shù)表達式的右邊，封閉在括號[]中）被認為是除法運算符；不作為任選程序段跳過代碼。(5) 在EDIT 方式中的運行 設(shè)定參數(shù)NE8（ 的0 位）和NE9（ 的4 位）為1，可對程序號為8000 到8999 和9000 到9999 的用戶宏程序和子程序進行保護。當存儲器全清時（電源接通時，同時按下 和 鍵），存儲器的全部內(nèi)容包括宏程序都被清除。當復(fù)位時，局部變量和100 到199 的公共變量被清除為空值。設(shè)定CLV和CCV（參數(shù)6001 的第7 位和第6 位），它們可以不被清除。系統(tǒng)變量1000到1133 不被清除。(6)復(fù)位: 復(fù)位操作清除任何用戶宏程序和子程序的調(diào)用狀態(tài)及DO 狀態(tài)并返回到主程序。(7) 程序再起動的顯示: 和M98 一樣，子程序調(diào)用使用的M，T 代碼不顯示。(8)進給暫停: 在宏程序語句的執(zhí)行期間，進給暫停有效時，當宏語句執(zhí)行之后機床停止。當復(fù)位或出現(xiàn)報警時，機床也停止。(9) 表達式中可以使用的常數(shù)值:+ 到+99999999–99999999 到–有效數(shù)值是8 位（十進制），如果超過這個范圍，出現(xiàn)P/S 。中斷型用戶宏程序當程序正在執(zhí)行時，來自機床的中斷輸入信號（uint）可以調(diào)用另一個程序。該功能稱為中斷型用戶宏程序功能。以下面的格式編程中斷指令：指令格式:說明:中斷型用戶宏程序功能允許在程序執(zhí)行期間在任一程序段調(diào)用另一個程序。這就可使程序根據(jù)隨時變化的條件實時地運行。(1) 當檢測到刀具的異常狀態(tài)時，用外部信號啟動異常過程的處理。(2) 加工運行的順序由另一個加工操作中斷而不取消現(xiàn)在的運行。(3) 以固定的間隔，讀取與現(xiàn)在加工有關(guān)的信息。上面敘述的中斷型用戶宏程序功能類似于適應(yīng)控制。中斷型用戶宏程序功能當在程序中指定M96 PXXXX 時，由于中斷信號(UINT)的輸入，中斷了后面的程序運行，轉(zhuǎn)為執(zhí)行由PXXXX 指令的程序。指定方法:說明:(1)中斷條件:用戶宏程序只能在程序執(zhí)行期間有效。在下列條件下使用：–存儲器運行或MDI 運行時–STL（起動燈）亮?xí)r–目前未處理用戶宏中斷時(2)指定:一般情況下，指定M96 使中斷信號（UINT）有效，可以執(zhí)行用戶宏程序中斷功能。M97 使信號無效。一旦指定M96，中斷信號（UINT）的輸入使用戶宏程序中斷開始。直到指定M97 或NC 復(fù)位后，中斷宏程序功能取消。在指定M97 或NC 復(fù)位以后，即使中斷信號（UINT）輸入，用戶宏程序中斷也不執(zhí)行，中斷信號被忽略直到指定另一個M96。指定M96 后，中斷信號（UINT）生效。在M97 方式中，即使輸入信號，也被忽略。當在M97 方式中斷信號輸入并保持接通直到M96 指定時（用狀態(tài)觸發(fā)形式時）立即執(zhí)行宏程序中斷。當使用邊沿觸發(fā)形式時，即使指定M96，用戶宏程序也不執(zhí)行。注:狀態(tài)觸發(fā)和邊沿觸發(fā)形式，見II—“用戶宏程序中斷信號”。橢圓實際車削編程圖41 橢圓零件車削示例說明圖橢圓車削我們先前已有案例，現(xiàn)在介紹的是實際加工中橢圓加工案例，我們可以從這個例子看到橢圓在實際加工中應(yīng)用。在沒有具體各點位置的情況下，我們只能通過函數(shù)運算來模擬出四分之一個橢圓的軌跡，方便我們生產(chǎn)加工，而用UG之類的CAD/CAM軟件做出的程序則太大了，無法在機床上儲存。在后面的視頻演示中，我們也可以看到，輔助加工軟件的限制也頗多，加工程序修改的復(fù)雜程度也很難。（1）工件分析此工件為典型的車削加工中橢圓頭工件的加工，如：銼刀把手，龍頭旋鈕等都可能使用，加工時我們選用兩把車刀進行加工，一把為90度的精加工車刀定義為1號刀，另一把為3MM的割槽刀，由于不能直接完成橢圓的加工，所以我們可以盡量切削掉工件不需要的部分，是加工更方便。（2）編程思路 本次我們加工的需要經(jīng)過多步完成，首先我們需要進行一次輪廓的粗加工，我們使用G73循環(huán)指令進行完成，與此同時對有橢圓的部分進行車圓柱處理，并把其余的主要輪廓全部車削完成，待完成后，G70指令的使用來完成工件的精加工處理修光工件表面，隨后在處理3MM槽時，我們調(diào)用3MM得槽刀一把，并將進給率降低至合適的大小。橢圓的編程我們沒有使用前面例子里所使用的調(diào)用方法，而是直接編入主程序，直接加工，以角度為負值，通過控制角度的變化來完成橢圓的軌跡。圖42 橢圓車削零件圖表41橢圓零件車削程序O4007程序號N10G99每轉(zhuǎn)進給N11TO1O1調(diào)用1號刀，1號刀補N12M13 S1500 主軸正轉(zhuǎn)并切削液開，1500r/min,N13GOO X60.快速定位N14快速定位N15G73