数控铣床FANUC 0i系统的宏程序方圆转换编程使用技巧
摘要:数控编程人员都知道宏程序,随着CAD/CAM软件技术的高速发展，越来越多的新数控人，统统都掌握了新的自动编程技能，却忽略了一种深具魅力宏技能，采用宏程序可高效、方便地处理数控铣削加工中具有形状相同或比例相似的零件。在实际的生产和使用过程中，有着很重要的作用。
关键字: 数控铣 宏程序 方形圆形 轮廓
引言:
众所周知，宏程序存在着计算量大,计算复杂等问题。针对上述问题,结合生产和轮廓,采用具有逻辑运算功能和算术运算功能的宏程序,加之一些相关的位置指令，使得一些形状相同或比例不等的零件结构简化处理,实现了手工编程的事半功倍。
正文:
方形与圆形在众多的零件中经常见到，当然，现在的数控系统中也加入了直线指令和圆弧指令，但如果零件中的方形与圆形较多，编程过程中无疑较麻烦。我们可以换一种思路编写程序，那就是我们的宏程序。
在美术课中，我们经常会听到老师讲，画圆是需要用方形来切的，那么在我们编程中可不可以使用圆来定方呢？答案是可以的。举个例子，一个半径为20mm，深度为5mm的圆形凸台，设圆心处为坐标系的原点，我们可以写出一段宏程序：
O1;
G54 G90 G00 Z40；
X50 Y0 M08；
M03 S600；
G43 Z3 H01 ；
G01 Z-5 F100；
#1=0；
N10 #2=20*COS#1；
#3=20*SIN#1 ；
G41 X#2 Y#3 D01；
#1=#1+1；
IF [#1 LE 360] GOTO 10；
G40 X50 Y0；
Z40 M05；
M30；
我们可以清楚地看到，#1代表的是度数，一个圆有360度，每增加1度，进行走小直线段，如果每增加90度，走出来的将是正方形，也就是#1=#1+1修改为#1=#1+90。如果轮廓为正五边形，那就是360度除以5，得到72度，也就是#1=#1+72；如果轮廓为正六边形，那就是360度除以6，得到60度，也就是#1=#1+60，以此类推。
那如果是菱形，也类似于椭圆，把菱形也定义为长短半轴，例如要铣一个长轴为40mm，短轴为20mm的菱形凸台，设对称中心处为坐标系的原点，长半轴即20mm，短半轴即10mm，我们可以写出程序为：
O2;
G54 G90 G00 Z40；
X50 Y0 M08；
M03 S600；
G43 Z3 H01 ；
G01 Z-5 F100；
#1=0；
N10 #2=20*COS#1；
#3=10*SIN#1 ；
G41 X#2 Y#3 D01；
#1=#1+90；
IF [#1 LE 360] GOTO 10；
G40 X50 Y0；
Z40 M05；
M30；
大家可以清楚看到，O1和O2程序基本上变化不是很大，只不过#2和#3、以及递增的度数#1发生了变化，如果#1=#1+1时，那走出的轮廓就是一个长半轴为20mm，短半轴为10mm的椭圆，当#1=#1+90时，走出的轮廓就是一个长为40mm，宽度为20mm的菱形轮廓。
有人会说，以上这些通过递增度数走出的图形轮廓，都是倾斜的，的确如此，但我们只需将其坐标系进行变换就可以轻松实现，在程序的第一句之后，加上我们的G68 X0 Y0 R45,就可以轻松地实现方形轮廓的角度旋转，此时为绕坐标系原点旋转45度，正多边形就根据度数进行了旋转。如果位置有变化，如对称中心在X轴10mm处，Y轴在20mm处，我们还可以在程序的第一句后加入G52 X10 Y20，实现坐标位置的平移。
在铣削加工具有形状相同或比例相似的零件时，我们可以直接对宏程序进行相应修改，如果有多个形状相同轮廓的零件，只需要对程序进行拷贝和粘贴及修改，就可以轻松实现多个相同轮廓形状的加工。
数控铣床已成为机械加工技术中不可缺少的关键设备。然而,尤其是模具零件，它的批量小、品种多、周期短，形状多,为数控铣床的编程带来很大不便，虽说现在的CAD/CAM技术趋于成熟，但对于一些中小企业来说，购买软件的能力还达不到，也就势必会采用手工编程，那宏程序也是他们所青睐的首选，宏程序能较好地解决了规则对称几何形状的零件加工,简化了程序编制,赢得了时间,提高了工作效率，零件的精度控制也得到了保障。
在方形和圆形轮廓中，我们看到宏程序可以使用变量,并给变量赋值，变量之间可以运算，程序运行可以跳转，而普通程序做不到这点。在O1和O2程序中，我们看到宏程序就是将有规律的形状或尺寸，用最短的程序段表示出来，具有极好的易读性和易修改性，编写出来的程序非常简洁，逻辑严密，通用性极强，而且机床在执行此类程序时，比执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷，反应更迅速。我们看到O1和O2程序非常的短小精悍，而且占用内存极小。
综上所述，在零件的加工中，方形与圆形轮廓的转换，可以使程序简化，改动的数据极少，在很大程度上方便了编程人员程序编写，减轻了劳动，彰显了数控铣加工的魅力。
结束语:
数控铣床FANUC 0i系统的宏程序具有非常的典型性，编程思路也具有通用性，对提高产品，尤其是多轮廓模具零件的编程效率，起到了很大的作用，对编程的方法有了新的思维，对提高对数控系统的认识也有了很大的帮助，俗话说：不讲规矩，不成方圆。对编程来说，只要理解了其编程的规则和思维，方与圆浑然一体，技巧也就应运而生。
参考文献:
[1] 王继文. 浅谈宏程序数控加工中的应用及优势[J]. 黑龙江科技信息,2015,(13):45-45
