利用手工编辑加工函数曲线的宏程序
加工中心方程、函数类曲线宏程序编制探究
Internal Combustion Engine & Parts• 53•加工中心方程、函数类曲线宏程序编制探究钱华勇(江苏省江阴中等专业学校，江阴214433)摘要：在工业生产和加工中心高级工技能鉴定中经常会碰到方程式、函数等非圆曲线切削加工内容，本文结合自己的生产和教学实践，主要针对抛物线方程和三角函数等类型，探讨该类非圆曲线的手工编程思路和方法。
关键词：抛物线方程;三角函数;宏程序;加工中心0引言当前介绍加工中心上使用宏程序编制方程、函数曲线等非圆曲线的文章较多，有的编程思路不清晰、有的总结不够全面，不利于读者理解和掌握。
本文根据自己的生产和教学实践，主要针对有一定数控宏程序编程能力的专业技术人员，探究抛物线方程、三角函数等非圆曲线的手工编程思路和方法。
1抛物线方程1.1特点非圆曲线以方程的形式表达出来，可以是一元二次、一元多次等各种形式。
本文以抛物线方程曲线为例介绍。
1.2编程举例1.2.1图样（图1)1.2.2分析图样设定对称中心为工件坐标系原点O，采用顺铣完成工件编程与加工。
作者简介：钱华勇（1977-)男，高级讲师，加工中心高级技师，研 究方向为数控编程与加工。
强前两个给环节的温度，确保整个生产活动正常进行15]。
另外，为了使生产线更好的进行铸造活动，还应合理的设置 各项参数，详细情况如表1所示。
表1泵阀铸件铁型覆砂铸造生产线各项参数表序号参数名称数值1生产率35 箱/( ±5 )2生产线面积40000x12000mm23铁型规格1000mmx650mmx300mm4生产线总设备功率125kW5压缩空气消耗量360m3/h4.2生产线的控制系统为了使整条生产线能够有效运行下去，还应安装良好 的控制系统，通过控制系统的检测完成整个控制活动。
控 制系统设计时，选择了基于全映射服务器的网络模式，即在生产线中安装相应的控制模块，并不断将其扩展到映射 服务器上，形成映射级，打造出了集操作站、PLC等多项内 容的控制系统。
函数曲线宏程序编
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T0101 M03S1000 G00G42Z2 X30 N10 G01 X0 F60 Z0 X10 Z—10 X24 Z—22 #2=8 WHILE ＃2 GE ［－8］
• #1＝ 5*SQRT[1—#2*#2／10／10] • #11＝ 15—＃1 • #22 = #2—30 椭圆上的任意点坐标 • G01 X [2*#11] Z[#22] • #2 = #2—0 .5 • ENDW N20 G01 Z-50 • G00 G40 X100 • Z80 • M05 • M30
T0101 M03S1000 G00G42Z2 X35 G46X1000P2000 G96S120 N10 G01 X0 F60 Z0 X10 Z—10 X15
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#2=15.626 WHILE #2 GE 1.6 #11= —＃1+20 #22=#2—25.626 G01 X[2*# 11]Z[#22] #2= #2 —0.6 ENDW N20 G01 Z—35 G00 G40 X100 G97S600 Z80 M05 M30
• 三、模板题例 • 结合粗车复合循环指令G71等，可实现含函数 曲线轮廓的零件编程和加工。 • 例1： 如图3所示零件的外轮廓粗精加工参 考程序如下（设3 S700 G90G00 Z2 X33 G71 U1 R0.5 P10Q20 E0.6 F100 G00X100 Z80 M05 M00
• 二、模板 • 模板1（以Z为自变量，X为因变量的模板）： 模板 设X坐标为＃1 ，Z坐标为＃2，自变量Ｚ步长为 0.5，则曲线精加工轮廓的宏程序模板如下： #2=Z1; Z1为已知值 WHILE #2 GE Z2； Z2为已知值 #l=f（#2） #11＝±＃1＋ X0 #22=#2+ Z0 G01 X[2*#11]Z[#22] #2=#2 —0.5 ENDW
函数曲线数控车削宏程序编制方法及应用
函数曲线数控车削宏程序编制方法及应用作者：蒋富良来源：《职业·下旬刊》 2014年第5期文/蒋富良摘要：本文根据数控车削高级工、技师培训及考证要求，详细介绍宏程序的格式、编制方法，归纳数控车削函数曲线时粗加工分层切削循环，函数曲线等间距插补循环的程序框架模板，同时结合模板给出了实例图样的应用。
关键词：函数曲线宏程序程序模板子程序在数控车工、高级工、技师以及数控技能比赛中，经常看到操作题图样中有函数曲线的加工结构要素。
如果不用软件自动编程完成这些结构要素，就只能采用宏程序来实现。
编制宏程序，首先要建立数学模型，也就是确定自变量、因变量，把函数曲线转化成标准方程、参数方程；其次要掌握宏程序结构、宏程序语句格式；另外要搞清函数曲线标准坐标系与工件坐标系之间的坐标值变换关系。
一、FANUC数控系统宏程序格式、指令1.变量宏程序允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，使得编制的程序具有通用性、灵活性。
（1）变量形式（FANUC数控系统）。
变量用符号#后面加上变量号码所构成。
（2）变量引用。
在程序中引用变量时，是在地址符后指定变量。
（3）变量赋值。
赋值是指将一个数据赋予一个变量。
赋值规律：①赋值号“=”两边不能随意互换，左边只能是变量，右边可以是表达式、数据或变量；②一个赋值语句只能给一个变量赋值；③可以多次给一个变量赋值，新变量值将取代原变量值，即最后赋的值有效；④赋值语句具有运算功能，它的一般形式是：变量=表达式；⑤赋值表达式的运算顺序与数学运算顺序相同。
算术运算符：正弦 SIN[ ] （角度以度数指定）平方根 SQRT[ ]余弦 COS[ ] 绝对值 ABS[ ]正切 TAN[ ]（4）变量种类。
①局部变量：#1—#33。
只能用在用户宏程序中存储数据，断电时被初始化为空。
②公共变量：#100—#199，#500—#999。
在主程序和用户宏程序中意义相同，断电时#100—#199初始化为空，#500—#999数据保存。
利用宏程序数控车削双曲线的研究
利用宏程序数控车削双曲线的研究作者：刘新平来源：《山东工业技术》2017年第18期摘要：针对回转类零件上有双曲线的复杂曲面，虽然自动编程可以解决，但利用双曲线的简单几何方程，采用手工编程更快捷和方便，提出了利用宏程序，在数控车床上加工双曲线的编程方法。
关键词：双曲线；宏程序；数控车床DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.18.004双曲线常见于形状复杂的轴类零件，普通车床上加工该复杂型面，必须借助于工装仿形车削，加工成本高，加工难度大，本文结合作者的实际加工经验，阐述了利用宏程序在FANUC-0i系统数控车床上车削双曲线的方法。
1 加工任务导入如图1所示轴类零件，该零件圆周和端面均由双曲线构成，选用φ110×190毫米的毛坯，要求在数控车床上手工编程完成加工。
2 双曲线普通方程的转换（1）如图2所示坐标系，根据实轴确定双曲线中心位置。
分别列出双曲线的标准方程：（2）确定双曲线中心在工件坐标系的坐标值（X0，Z0）。
图1所示加工任务，将工件坐标系建立在工件右端面和主轴轴线的交点上，如图3所示：（3）将标准方程转换为工件坐标系下的普通方程：3 数控车削工艺及宏程序编制本加工任务圆周轮廓属于非单调变化的形状，使用仿形复合循环编程指令G73粗车，配用G70精车循环完成零件的加工，在车削时，圆周双曲面因非单调变，为避免加工干涉，刀具选用35°外圆车刀。
宏程序编制如下：4 结语复杂轴类零件的双曲线结构形状，虽然使用自动编程可以解决，但掌握曲线普通方程及编程规律后，利用简短的宏程序就可以解决，在实际生产中具有广泛的应用。
参考文献：[1]张宁菊.数控车削编程预加工[M].机械工业出版社，2010.[2]苑海燕.数控加工技术教程[M].清华大学出版社，2009.[3]李进生，韩春鸣.数控编程与加工[M].西北工业大学出版社，2013.作者简介：刘新平（1968-），女，副教授，从事数控编程与加工工艺教学。
利用手工编辑加工函数曲线的宏程序
Ｇ６ ５ Ｈ３ ３ Ｐ ＃ ｉ Ｑ 圻 Ｒ＃ ｋ 正 切 Ｇ６ ５ Ｈ３ ４ Ｐ ＃ ｉ Ｑ＃ ｊ Ｒ ＃ ｋ 反 正 切
０ 前 言
目前数控系统没有完善 的函数 曲线的插补功能 ． 因此实际操作 中 加工函数 曲线 的编程多采用手 工编辑宏程序来完成 ． 但 自动编程加工 函数曲线会直接影响到宏知识 的传教 。作为培养高技能人才的学校 ， 特别是数控教学 中根据不同情 况． 掌握 函数曲线 的宏编程是非常必要 的 现今 。 数控系统 的种类非常多 ， 宏编程 的格式有所不一样 ． 但原理 样。 宏程序的最大特点是 ． 可以对变量进行运算 ， 使 程序应用更加灵 活、 方便。 虽然子程序对编制相同加工操作 的程序非常有用 ， 但宏程序 由于允许 使用变量算术和逻辑运算及条件转移 ． 使得编制相 同加工操 作的程序更方便 、 更容易 宏程序有 Ａ、 Ｂ两类 ，本人以操作过的数控车床配置的数控系统 为例 ． 发现 Ｇ Ｓ Ｋ ９ ８ ０ Ｔ Ｄ数控系统的数控车床使用 的是 Ａ类宏程序 ． 相 比之下 ． 宏编程的格式繁琐 。下面我就以 ＧＳ Ｋ ９ ８ ０ Ｔ Ｄ数控 系统 的数控 车床为例 ． 介绍手工 编辑加工函数曲线的宏程序
Ｇ ６ ５ Ｈ ２ ３ Ｐ ＃ ｉ Ｑ ＃ ｊ Ｒ ＃ ｋ 十进制取余数
Ｇ ６ ５ Ｈ ２ ４ Ｐ ＃ ｉ Ｑ ｛ ｆ ＝ ｊ Ｇ ６ ５ Ｈ ２ ５ Ｐ ＃ ｉ Ｑ ＃ ｊ 十进制变二进制 二进制变 十进制
＃ ｜ ＿ （
ｋ ） 的余数
ａ ｓ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｂ ｙ ｍａ ｎ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｉ ｎ ＮＣ ｌ ａ ｔ ｈｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ Ｕ ｌ Ｖ Ｃ ．Ｂｅ ｌ ｏ ｗ Ｉ ｆ ｏ ｃ ｕｓ ｏ ｎ ｍａ ｎ ｕ ａ ｌ ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ＣＮＣ ｌ ａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｎ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｒａ ｇ ｍ．
例析宏程序的手工编制
例析宏程序的手工编制手工编程是指利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
文章以FANUC 0i—MC系统的数控加工中心中的“椭圆”和“正弦曲线”两种曲线为例，分析宏程序的手工编制过程与技巧。
标签：数控技术；手工编程；宏程序随着我国现代制造技术的发展，数控机床的应用逐渐普及，从业人员也在不断增加，数控加工越来越受到人们重视。
数控程序编制的效率和质量在很大程度上决定了产品的加工精度和生产效率，它既是数控技术的重要组成部分，也是其关键技术之一。
在我国，相当多的数控铣床（包括加工中心）应用在模具行业，大部分模具厂应用CAD/CAM软件，手工编程、宏程序应用的空间日趋缩小。
究其原因就是大家对手工编程不重视，对宏程序不熟悉。
其实，手工编程是自动编程的基础，宏程序是手工编程的高级形式和精髓，也是手工编程的最大亮点和最后堡垒。
同时，编制简洁合理的数控宏程序有非常重大的现实意义，既能锻炼从业人员的编程能力，又能解决自动编程在生产实际中的不足。
自动编程软件生成的程序少则上千行，多则几万行，可读性差，不容易理解，且存储容量大，一般机床的内存无法满足要求，只能用DNC方式进行在线加工。
但宏程序可以弥补这种不足，它结构严谨、分析方便、可读性好、短小精悍。
宏程序结合了机床功能和数控指令系统的特点，融入编程人员的智慧。
编程人员根据零件的几何信息建立相应的数学模型，采用模块化的程序设计思想进行编程，除了便于调用外，还使编程人员从繁琐的、大量的重复性工作中解脱出来，这是任何自动编程软件都不能达到的效果。
因为在自动编程软件中，当零件的几何参数改变时，都要重新建模，重新设置加工参数，重新生成数控程序。
尽管宏程序有诸多优点，但很多初学者往往不易理解，且要求编程人员有相应的数学基础。
所以，在教学过程中，如何让学生结合所学的数学知识理解和掌握宏程序，成为编制宏程序的一个重要前提。
首先让学生明白宏程序编制的基本方法——微分法，即将要编制的曲线微分成一个个很小的直线段，以此进行拟合所要编制的曲线。
宏程序在手工编程中的应用
宏程序在手工编程中的应用覃学东;吕勇【摘要】在CAD/CAM软件普及应用的今天,手工编程的应用空间日趋缩小,但是在很多有规则形状的零件加工当中,手工编程、特别是宏程序编程加工方面还有着广泛的应用空间.【期刊名称】《桂林航天工业学院学报》【年(卷),期】2010(015)001【总页数】2页(P15-16)【关键词】手工编程;宏程序;传输速率;加工误差【作者】覃学东;吕勇【作者单位】桂林航天工业高等专科学校,机械工程系,广西,桂林,541004;桂林航天工业高等专科学校,机械工程系,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TG659许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,如Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM 等。
编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。
因此,很多的编程员或操作者都懒于思考手工编程的应用,特别是宏程序的应用,更有一些操作者做什么零件都依靠软件来编程,最后连用手工编辑几条直线、圆弧也不会,更别说用宏程序编辑加工了。
其实在一般难度到中等难度零件的加工中,用手工编程所编辑的程序一般也就几十个程序段而已,当需要把走刀步距分得更细的时候也就是把宏程序变量叠加值修改就可以了。
而使用自动编程时,如果把步距改得更细,则其所需要的计算时间和所生成的程序的时间都会成倍的增长,并且自动编程所生成的程序段非常多,可能是宏程序容量的几十倍甚至更多倍,所用的加工时间就大大的多于用宏程序加工的时间。
宏程序是手工编程当中的高级形式,宏程序里应用了大量的编程技巧,例如数学模型的建立、数学关系的表达、加工参数的选择等。
这些使得宏程序的精度很高,应用范围很广。
手工编程中宏程序与普通程序的区别在于:在宏程序中可以使用变量,可以给变量赋值,变量之间可以运算,程序运行可以跳转;而普通程序中,只可指定常量,常量之间不可以运算,程序只能按顺序执行,不能跳转,功能是固定的。
公式曲线宏程序编制的基本步骤
公式曲线宏程序编制的基本步骤宏程序在实际编制过程中，根据编程者的实践经验、知识储备及习惯等因素会略有不同，本文提供的宏程序编制基本步骤供读者参考学习。
(1)根据给定的标准方程选定自变量并确定变量范围。
图1 Z向偏移凸抛物线零件图1)公式曲线中的X和Z坐标均可以选定为自变量，一般我们选择变化范围较大的一个。
2)根据表达式方便情况来选定X 或Z 为自变量。
如图1所示，公式曲线表达式为Z=-X2/12，将X选为自变量比较合适。
如选Z 还需要表达式变换，二次开方表达不太方便。
3)自变量选定以后，我们还要确定其变量的范围值。
图1自变量为X，半径变化值从6到12，其他实例变量值的选取再做具体分析。
(2)根据给定的标准方程确定因变量相对于自变量的表达式。
图1中，抛物线在工件坐标系中的标准方程表达式为：Z=-X2/12，自变量为X，因变量为Z，则Z的表达式为：Z=-X2/12，正负号的选取与抛物线凸凹有关。
(3)根据给定的标准方程确定相对于工件坐标系的偏移量。
在实际加工过程中，我们遇到的公式曲线位置存在多种形式，如公式曲线的中心点与工件坐标系原点重合、公式曲线的中心点与Z 轴或X 轴重合、公式曲线的中心点在工件坐标系中的任意位置以及公式曲线的凸凹形状等，这就要求我们在编辑程序的时候考虑曲线中心点与工件坐标系的相对位置关系。
在图1中，抛物线Z向中心点相对于工件坐标系零点偏移量为正向3，在程序段“G01 X[2*#1] Z[3+#2]”体现出Z 向的偏移量。
对于其他中心点位置曲线参看实例分析。
(4)编制程序。
相关的表达式和变量因素值已经确定，我们准备编制程序。
车床回转体类零件加工存在大的毛坯余量，我们采用G71循环指令与宏程序嵌套完成曲面加工。
三、公式曲线宏程序编程的具体应用实例解析1.Z 向偏移凸抛物线零件加工%0001N10 G90 G94N20 T0101 M03 S800N30 G00 X80 Z80N40 X31 Z3N50 G71 U1.5 R1 P90 Q200 X0.5Z0.1 F200N60 G00 X80 Z80N70 M03 S1500 F100N80 G42 G00 X31 Z3N90 G01 X12N100 Z0N110 #1=6;X向起始点半径值N120 #2=-3;Z向起始点(相对于抛物线顶点)N130 WHILE #1 LE 12;判断是否走到X向终点(相对于抛物线中心的数值) N140 G01 X[2*#1] Z[3+#2];直线插补，逼近抛物线轮廓(此处要考虑中心点的偏移量)N150 #2=-[#1*#1]/12;因变量Z向值N160 #1=#1+0.1;步距0.1，即Z值递减量为0.1，此值过大影响形状精度，过小加重系统运算负担，应在满足形状精度的前提下尽可能取大值N170 ENDWN180 G01 Z-40N190 G01 X30N200 Z-50N210 G40 G00 X80 Z80N220 M05N230 M30采用VNUC数控仿真软件模拟加工，结果如图2所示。
加工中心椭圆类曲线宏程序编制探讨
椭圆不是整椭圆，椭圆弧的角度是特殊角度（0毅、90毅、 180毅、270毅等），也就是1/2或1/4个椭圆，编制这种类型的 椭圆弧宏程序不需要计算角度。 1.2.2 编程举例
1)图样（如图2）。
Y
椭圆（2处）
椭圆（2处）O
X
12
40
90
3
100
13
图2
2）分析图样。设定对称中心为工件坐标系原点O。a. 外轮廓。加工内容：有2个1/4的椭圆弧，椭圆中心分别在 （0,35）和（0，-35）上，椭圆弧起始角度和终止角度为特殊 角度，上方椭圆弧角度变化为-270毅耀-360毅（90毅耀0毅），下 方 椭 圆 弧 角 度 变 化 为 -90毅 耀-180毅（270毅 耀180毅）。 编 程 思 路：外轮廓一起编程，椭圆中心和工件坐标系原点不重合 采用坐标累加，根据椭圆弧情况设置起始角度和终止角 度。b.内轮廓。加工内容：有2个1/2的椭圆弧，椭圆中心分 别在（20,0）和（-20,0）上，椭圆弧起始角度和终止角度为 特 殊 角 度 ， 左 侧 椭 圆 弧 角 度 的 变 化 为 90 毅 耀 270 毅（- 270 毅 耀-90毅），右侧椭圆弧角度变化为-90毅耀90毅（270毅耀450毅，不 建议采用）。编程思路：内轮廓一起编程，椭圆中心和工件 坐标系原点不重合采用坐标累加，根据椭圆弧情况设置 起始角度和终止角度。
路相同。 3）编程（以FANUC系统为例，刀具为准10高速钢键槽
铣刀,工件材料为2A12铝合金）。 a.第一象限程序：
G54G90G94G40G69; (建立工件坐标系、绝对值编程、分进给、 取消刀具半径补偿功能、取消坐标系旋转功能)
G52X0Y0（; 取消局部坐标系） M03S1500（; 主轴正转，转速1500 r/min） M08;(冷却液开) G0X0Y0Z100（; 快速定位） G52X25Y25（; 建立局部坐标系） G68X0Y0R30（; 坐标系旋转） G0X30Y0（; X、Y向到达起刀点） G0Z5（; Z向快速接近工件） G1Z-3F40;（Z向到达工件加工深度） #1=0;（角度从0°开始） N1#2=20*COS［#1］（; 椭圆弧X向坐标） #3=12*SIN［#1］（; 椭圆弧Y 向坐标） G41G1X［#2］Y［#3］D01F200;(刀具半径左补偿，椭圆切削加工) #1=#1-1（; 每次减小1°，根据精度要求设定） IF ［#1GE-360］GOTO1（; 条件控制指令，如果角度大于等于 -360°，执行N1程序段） G40G1X30Y0（; 如果角度小于-360°，执行该程序段，取消刀具 半径补偿） G1Z5；(离开工件) G0Z200（; 快速抬刀） G69（; 取消坐标系旋转指令） G52X0Y0（; 取消局部坐标系） M09（; 冷却液关） M05（; 主轴停止） M30（; 程序结束）
公式曲线宏程序编程模板的原理和使用步骤
一、公式曲线宏程序编程模板的原理和使用步骤1、如何选定自变量1）公式曲线中的X和Z坐标任意一个都可以被定义为自变量，2）一般选择变化范围大的一个作为自变量，如图1，椭圆曲线从起点S到终点T，Z 坐标变化量为16，X坐标变化量从图中可以看出比Z坐标要小得多，所以将Z坐标选定为自变量比较适当。
实际加工中我们通常将Z坐标选定为自变量。
3）根据表达式方便情况来确定X或Z作为自变量，如图3，公式曲线表达式为Z=0.005X3，将X坐标定义为自变量比较适当。
如果将Z坐标定义为自变量，则因变量X的表达式为3005X ，其中含有三次开方函数在宏程序中不方便表达。
Z.0/4）为了表达方便，在这里将和X坐标相关的变量设为#1、#11、#12等，将和Z坐标相关的变量设为#2、#21、#22等。
实际中变量的定义完全可根据个人习惯进行定义。
2、如何确定自变量的起止点的坐标值该坐标值是相对于公式曲线自身坐标系的坐标值。
其中起点坐标为自变量的初始值，终点坐标为自变量的终止值。
如图1所示，选定椭圆线段的Z坐标为自变量#2，起点S的Z坐标为Z1=8，终点T的Z坐标为Z2=-8。
则自变量#2的初始值为8，终止值为-8。
如图2所示，选定抛物线段的Z坐标为自变量#2，起点S的Z坐标为Z1=15.626，终点T的Z坐标为Z2=1.6。
则#2的初始值为15.626，终止值为1.6。
图1 含椭圆曲线的零件图图2 含抛物线的零件图如图3所示，选定三次曲线的X坐标为自变量#1，起点S的X坐标为X1=28.171-12=16.171，终点T的X标为X2=32/0.005=7.368。
则#1的初始值为16.171，终止值为7.368。
3、如何进行函数变换，确定因变量相对于自变量的宏表达式如图1，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那么X用Z表示为：X*-SQRT=5Z*Z/1010/1[]分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式：5#1#*-*=SQRT1[10]/10#/22如图2，Z坐标为自变量#2，则X坐标为因变量#1，那么X用Z表示为：]1.0/SQRTX=[Z分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#1相对于自变量#2的宏表达式：=1#SQRT]1.0/2[#如图3，X坐标为自变量#1，因Z坐标为因变量#2，那么Z用X表示为：Z=0.005*X*X*X分别用宏变量#1、#2代替上式中的X、Z，即得因变量#2相对于自变量#1的宏表达式：#2=0.005*#1*#1*#14、如何确定公式曲线自身坐标系原点对编程原点的偏移量（含正负号）该偏移量是相对于工件坐标系而言的。
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利用手工编辑加工函数曲线的宏程序
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利用手工编辑加工函数曲线的宏程序-机械制造论文
利用手工编辑加工函数曲线的宏程序
利用手工编辑加工函数曲线的宏程序
夏文龙
（广东省工业高级技工学校，广东韶关512000）
[摘要]在数控车床的实际加工中，数控系统没有函数曲线的插补指令，常规是用宏变量赋值的方式通过手工编辑宏程序实现在数控车床上加工函数曲线。
下面我重点介绍数控车床手工编辑加工正弦函数曲线的宏程序。
[ 关键词]函数曲线；宏变量；手工编辑；宏程序；数控车床[Abstract]In the practical machining of CNC lathe, CNC system no function curve interpolation instructions, conventional is macro variable assignment by manually editing macro program in NC lathe machining function curve. Below I focus on manual editing of CNC lathe machining sine function curve of the macro program.
[Key words]Function curve; Macro variable; Manual editing; Macro program; CNC lathe
0前言
目前数控系统没有完善的函数曲线的插补功能，因此实际操作中加工函数曲线的编程多采用手工编辑宏程序来完成，但自动编程加工函数曲线会直接影响到宏知识的传教。
作为培养高技能人才的学校，特别是数控教学中根据不同情况，掌握函数曲线的宏编程是非常必要的。
现今，数控系统的种类非常多，宏编程的格式有所不一样，但原理一样。
宏程序的最大特点是，可以对变量进行运算，使程
序应用更加灵活、方便。
虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易。
宏程序有A、B两类，本人以操作过的数控车床配置的数控系统为例，发现GSK980TD数控系统的数控车床使用的是A类宏程序，相比之下，宏编程的格式繁琐。
下面我就以GSK980TD数控系统的数控车床为例，介绍手工编辑加工函数曲线的宏程序。
1手工编辑宏程序的相关知识
当前的数控系统都为用户配备了较强大的类似于高级语言的宏功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数混合运算。
通过它所提供的循环语句、分支语句可大大减少手工编程时繁琐的数值计算，是提高机床性能的一种特殊功能，在函数曲线工件的加工中巧用宏程序将起到事半功倍的效果。
用户宏程序有A、B两类，A类宏程序是以G65 Hm P#i Q#j R#k的格式输入的，而B类宏程序则是以直接的公式和语言输入的，类似于C语言。
GSK980TD 数控车床中使用的是A类宏程序，它的一般格式为：
G65 Hm P#i Q#j R#k
m：01～99表示运算命令或转移命令功能；
#i：存入运算结果的变量名；
#j：进行运算的变量名1，也可以是常数。
常数直接表示，不带#，单位为微米，编程时需乘以1000，转变为毫米；
#k：进行运算的变量名2，也可以是常数。
常数直接表示，不带#，单位为微米，编程时需乘以1000，转变为毫米；
指令意义：#i=#jA#k(注：A为运算符号，由Hm决定)。
具体定义看宏指令表（表1）。
2宏编程路径
采用一次性切削的方法来加工函数曲线来编程，在实际加工时，把刀补偏移出来。
其流程图如图1。
3加工函数曲线的宏程序实例
实例、加工如图2所示的零件，工艺条件：工件材质为45#钢，毛坯为直径
Φ50mm，长50mm的棒料。
3.1正弦曲线图形（图3）
3.2正弦曲线一般式：y=Asin(ωx+φ)+k，
其中：
（1）在直角坐标系上的图象，正弦曲线是一条波浪线；（2）sin为正弦符号；
（3）x是直角坐标系x轴上的数值；
（4）y是在同一直角坐标系上函数对应的y值；（5）k、ω和φ是常数（k、ω、φ∈R），ω≠0；
（6）x∈R时定与x轴相交但不一定过（0，0）；
（7）A——振幅，当物体作轨迹符合正弦曲线的直线往复运动时，其值为行程的1/2；
（8）(ωx+φ)——相位，反应变量y所处的状态；
（10）k——偏距，反应在坐标系上的图像为图像的整体上移或下移；（11）π——代入计算时为180度；
（12）T——周期，半周期是180度，整个周期是360度。
3.3转换为车床方程：X=Asin(ωZ+φ)+k，
在车床上加工正弦线时，以Z为变量时，变量的范围确定：Z的变量也就是Z方向的加工起点和加工终点的两个值（正弦线加工起点为Z的变量初始值，一般为0，加工起点到加工终点的距离为Z的变量终止值）。
3.4加工函数曲线宏程序计算
（1）求出正弦线的方程：车床的方程为X=Asin(ωZ+φ)+k，
（2）变量的确定：以Z为变量，变量范围[0,14]，计算方法是加工起点为0，加工终点是正弦线的起点到终点的距离。
3.5加工函数曲线宏程序（表2）
4结束语
用手工编辑宏程序可以在数控车床上进行函数曲线的插补，弥补了数控系统中没有函数曲线插补功能这一不足。
编辑程序时，可参照其数学公式、微分方程等有关知识，使编程计算大大简化，程序的可读性强，提高了编程效率，从而充分发挥数控机床的内在潜力，提高加工效率和质量，同时使宏知识在学校得到广泛是学习和应用。
作者通过多次实践证明，加工函数曲线用手工编辑宏程序能高效、准确地加工出正弦线的轮廓。
（说明：至于余弦线曲线的宏编程在此不一一编辑）[ 参考文献]
[1]广州数控设备有限公司.GSK980TD车床CNC使用手册[M].
[2]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社,2007. [责任编辑：汤静]。