【正文】 零件圖號(hào)車間工藝序號(hào)9夾具名稱通用三爪卡盤工步號(hào)工步作業(yè)內(nèi)容加工面刀具號(hào)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)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(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，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(shí)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(shí)踐驗(yàn)證。理解宏程序與高級(jí)功能指令、與子程序的相應(yīng)關(guān)系，與CAM進(jìn)行比較，熟悉宏程序的應(yīng)用場(chǎng)合。二、設(shè)備與環(huán)境條件計(jì)算機(jī)和配套數(shù)控仿真軟件。（宇龍、斯沃、vericut均可）三、相關(guān)知識(shí)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(huì)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(jìn)行使用它們來逐點(diǎn)編輯處我們所需要的工件輪廓來。但有時(shí)，我們做的工作可能沒有完全確定那些需要的具體的點(diǎn)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(diǎn)編程的勞動(dòng)強(qiáng)度與難度可想而知。由此我們便有了對(duì)變量編程的需要，只要對(duì)某個(gè)或幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行賦值并給予一定的運(yùn)算方式，就能讓機(jī)床算我們所需點(diǎn)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(jìn)行自我運(yùn)算來得出軌跡，并自動(dòng)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?yàn)槲覀冸S時(shí)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(duì)變量的賦值和表達(dá)式來進(jìn)行編程并與運(yùn)算的，這種有變量的程序叫宏程序。（2）宏程序的應(yīng)用特點(diǎn)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(duì)的優(yōu)勢(shì)，但自動(dòng)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(dòng)編程取代，其流行的趨勢(shì)再所難免，不過現(xiàn)今，宏程序的某些特點(diǎn)仍使之有其使用的價(jià)值。宏程序在編輯時(shí)靈活，可應(yīng)一個(gè)程序用于多個(gè)零件，自我運(yùn)算輸出軌跡等特性，他們使我們?cè)跊]有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jī)床山得出具體刀軌。自動(dòng)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(jī)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(jì)算機(jī)重新編輯并計(jì)算輸出，而宏程序卻可以把機(jī)床的語言及參數(shù)相結(jié)合起來，靈活的設(shè)置機(jī)床參數(shù)，自由的發(fā)揮性能，且不由于可以函數(shù)計(jì)算，使得真正的軌跡點(diǎn)可以靠機(jī)床自己運(yùn)算得出，因而程序本身的體積同比非常小。（3）宏程序的實(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)間。由于現(xiàn)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)成本控制的要求相對(duì)較高，故機(jī)床的使用必須盡量高效，產(chǎn)品價(jià)格都是以每分鐘為單價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)等廠家，不但刀具方面需要調(diào)機(jī)師傅去制作，而且加工時(shí)間也必須嚴(yán)格控制，做到盡量短，所以需要繁瑣調(diào)整的自動(dòng)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)バ薷某绦颍灰軐?duì)各項(xiàng)加工的參數(shù)進(jìn)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(gè)程序?qū)?yīng)加工多個(gè)工件，靈活性非常強(qiáng)大。企業(yè)成本的控制是為了適應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，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(huì)盡量降低成本，且產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃變更較少，那樣的話我們考慮每臺(tái)機(jī)床配備PC機(jī)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(jī)床內(nèi)存有限，往往只有幾百KB的容量，讓每個(gè)都動(dòng)則幾百KB的自動(dòng)編程程序無用武之地，所以體積小的而靈活宏程序在實(shí)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(shí)曲面的加工時(shí)由于宏的計(jì)算特性使得其加工出來的工件不是近似點(diǎn)與線的關(guān)系，所以質(zhì)量和光潔度會(huì)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(jìn)技術(shù)還無法達(dá)到我們完全滿意的程度，實(shí)際使用當(dāng)中，如成本、質(zhì)量、效率的多方面考慮下，我們較多的還是會(huì)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(bǔ)償?shù)榷紩?huì)在實(shí)際加工中應(yīng)用到，都有待我們?nèi)ミM(jìn)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(duì)變量的賦值和表達(dá)式來進(jìn)行對(duì)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(yùn)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(shí)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)功能，它程序主體比較簡單，但以G65Hm形式來表達(dá)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(dá)方式繁瑣，可用性不強(qiáng)，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(qiáng)。而宏程序B功能并非每臺(tái)裝有FANUC系統(tǒng)的機(jī)床都有此功能，但其使用時(shí)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(shí)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(dá)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?yàn)橛?jì)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(gè)要執(zhí)行的NC 語句。這種運(yùn)行稱為緩沖。在刀具半徑補(bǔ)償方式(G41，G42)中，NC 為了找到交點(diǎn)提前預(yù)讀2 或3 個(gè)程序段的NC 語句。算術(shù)表達(dá)式和條件轉(zhuǎn)移的宏程序語句在它們被讀進(jìn)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(dāng)下個(gè)程序段不緩沖時(shí)(禁止緩沖的M 代碼，G31 等)(2)在除了刀具半徑補(bǔ)償方式(G41，G42)以外的方式中，緩沖下個(gè)程序段（正常預(yù)讀一個(gè)程序段）當(dāng)執(zhí)行N1 時(shí)，下個(gè)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(bǔ)償時(shí)下個(gè)程序段的緩存執(zhí)行N1 時(shí)，下2 個(gè)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(duì)N1 和N5 之間的宏語句進(jìn)行處理。(4) 在刀尖半徑補(bǔ)償(G41；G42)中，當(dāng)下個(gè)程序段中沒有移動(dòng)指令時(shí)執(zhí)行N1 程序段時(shí)，下2 個(gè)程序段中(到N5)的NC 語句被讀入緩沖區(qū)。因?yàn)镹5 語句是一個(gè)沒有運(yùn)動(dòng)指令的程序段，因此無法計(jì)算交點(diǎn)，在此情況下，下面3 個(gè)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(chǔ)用戶宏程序與子程序相似?？捎门c子程序同樣的方法進(jìn)行存儲(chǔ)和編程，存儲(chǔ)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(yùn)行: 在MDI 方式中可以指定宏程序調(diào)用指令。但是，在自動(dòng)運(yùn)行期間，宏程序調(diào)用不能切換到MDI 方式。（2） 順序號(hào)檢索：用戶宏程序不能檢索順序號(hào)。(3) 順序號(hào)檢索: 用戶宏程序不能檢索順序號(hào)。(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(yùn)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(shí)也不能停止。當(dāng)設(shè)定SBM（ 的5 位）為1 時(shí)，包含算術(shù)運(yùn)算指令和控制指令的程序段可以停止。單程序段運(yùn)行用于調(diào)試用戶宏程序。注意，在刀具半徑補(bǔ)償方式中，當(dāng)宏程序語句中出現(xiàn)單程序段停止時(shí)，該語句被認(rèn)為不包含移動(dòng)的程序段，并且，在某些情況下，不能執(zhí)行正確的補(bǔ)償（嚴(yán)格地講，該程序段被當(dāng)作指定移動(dòng)距離為0 的移動(dòng)。）任選程序段跳過 在表達(dá)式中間出現(xiàn)的/符號(hào)（在算術(shù)表達(dá)式的右邊，封閉在括號(hào)[]中）被認(rèn)為是除法運(yùn)算符；不作為任選程序段跳過代碼。(5) 在EDIT 方式中的運(yùn)行 設(shè)定參數(shù)NE8（ 的0 位）和NE9（ 的4 位）為1，可對(duì)程序號(hào)為8000 到8999 和9000 到9999 的用戶宏程序和子程序進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)存儲(chǔ)器全清時(shí)（電源接通時(shí)，同時(shí)按下 和 鍵），存儲(chǔ)器的全部內(nèi)容包括宏程序都被清除。當(dāng)復(fù)位時(shí)，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(dòng)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(jìn)給暫停: 在宏程序語句的執(zhí)行期間，進(jìn)給暫停有效時(shí)，當(dāng)宏語句執(zhí)行之后機(jī)床停止。當(dāng)復(fù)位或出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，機(jī)床也停止。(9) 表達(dá)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(jìn)制），如果超過這個(gè)范圍，出現(xiàn)P/S 。中斷型用戶宏程序當(dāng)程序正在執(zhí)行時(shí)，來自機(jī)床的中斷輸入信號(hào)（uint）可以調(diào)用另一個(gè)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(gè)程序。這就可使程序根據(jù)隨時(shí)變化的條件實(shí)時(shí)地運(yùn)行。(1) 當(dāng)檢測(cè)到刀具的異常狀態(tài)時(shí)，用外部信號(hào)啟動(dòng)異常過程的處理。(2) 加工運(yùn)行的順序由另一個(gè)加工操作中斷而不取消現(xiàn)在的運(yùn)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(dāng)在程序中指定M96 PXXXX 時(shí)，由于中斷信號(hào)(UINT)的輸入，中斷了后面的程序運(yùn)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(chǔ)器運(yùn)行或MDI 運(yùn)行時(shí)–STL（起動(dòng)燈）亮?xí)r–目前未處理用戶宏中斷時(shí)(2)指定:一般情況下，指定M96 使中斷信號(hào)（UINT）有效，可以執(zhí)行用戶宏程序中斷功能。M97 使信號(hào)無效。一旦指定M96，中斷信號(hào)（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(hào)（UINT）輸入，用戶宏程序中斷也不執(zhí)行，中斷信號(hào)被忽略直到指定另一個(gè)M96。指定M96 后，中斷信號(hào)（UINT）生效。在M97 方式中，即使輸入信號(hào)，也被忽略。當(dāng)在M97 方式中斷信號(hào)輸入并保持接通直到M96 指定時(shí)（用狀態(tài)觸發(fā)形式時(shí)）立即執(zhí)行宏程序中斷。當(dāng)使用邊沿觸發(fā)形式時(shí)，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(hào)”。橢圓實(shí)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(shí)際加工中橢圓加工案例，我們可以從這個(gè)例子看到橢圓在實(shí)際加工中應(yīng)用。在沒有具體各點(diǎn)位置的情況下，我們只能通過函數(shù)運(yùn)算來模擬出四分之一個(gè)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(jī)床上儲(chǔ)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(shí)我們選用兩把車刀進(jìn)行加工，一把為90度的精加工車刀定義為1號(hào)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(jìn)行一次輪廓的粗加工，我們使用G73循環(huán)指令進(jìn)行完成，與此同時(shí)對(duì)有橢圓的部分進(jìn)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(shí)，我們調(diào)用3MM得槽刀一把，并將進(jìn)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(fù)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(hào)N10G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給N11TO1O1調(diào)用1號(hào)刀，1號(hào)刀補(bǔ)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