加工中心FANUC系統(tǒng)宏程序應(yīng)用與研究

趙青松

摘要：FANUC系統(tǒng)是加工中心最常用的系統(tǒng)，它在加工制造中有著廣泛的使用，近幾年隨著全世界制造業(yè)的高速發(fā)展，在有高科技支撐的前提下，對(duì)加工制造的水平要求越來越高，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)作為一種通用的數(shù)控加工控制系統(tǒng)，它能共享于SIEMENS 和HEIDENHAIN加工控制系統(tǒng)，在我們公司FANUC系統(tǒng)占大部分加工中心機(jī)床，因此我們這里針對(duì)FNAUC系統(tǒng)來作為研究對(duì)象。

關(guān)鍵詞：宏程序；程序編制；指令

中圖分類號(hào)：G718文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2018）08-0249-02

編程作為數(shù)控加工的重要部分，其程序編制的效率和品質(zhì)，在很大程度上決定了產(chǎn)品的加工精度和生產(chǎn)效率。對(duì)于非圓曲線、曲面、圓角、倒角以及螺紋銑削的加工，編程人員大都應(yīng)用CAD/CAM軟件進(jìn)行編程，對(duì)宏程序不是能很好的應(yīng)用。自動(dòng)編程軟件生成的數(shù)控程序，是用直線去逼近曲線曲面，存在計(jì)算誤差、后置處理誤差，就必然使加工精度受到影響，還存在大量的刀具路徑重復(fù)現(xiàn)象，使加工效率下降。宏程序能直接調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)的圓弧插補(bǔ)、螺旋插補(bǔ)等指令，能有效地控制刀具路徑，具有運(yùn)算速度快、加工效率高、加工精度高、應(yīng)用靈活，形式自由等特點(diǎn)，且加工程序簡(jiǎn)練易懂，可以實(shí)現(xiàn)普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。

本文主要研究?jī)?nèi)容為宏程序參數(shù)編程，主要針對(duì)模塊有螺旋銑圓、銑內(nèi)螺紋、銑外螺紋、銑錐面、挖槽等，同時(shí)也對(duì)參數(shù)化編程做了一個(gè)統(tǒng)一，最終目的達(dá)到加工者如果是FANUC系統(tǒng)只需調(diào)用宏程序就能夠滿足相應(yīng)的模塊，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)備的編程，同時(shí)也保證加工者在調(diào)試程序過程中方便準(zhǔn)確。

1.宏程序

宏程序（Macro Program）是以變量的組合，通過各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移和循環(huán)等命令，而編制的一種可以靈活運(yùn)用的程序，只要改變變量的值，即可以完成不同的加工和操作。宏程序可以簡(jiǎn)化程序的編制，提高工作效率；宏程序可以像子程序一樣，用一個(gè)簡(jiǎn)單的指令調(diào)用。宏程序與普通程序相比較，普通程序的程序字為常量，一個(gè)程序只能描述一個(gè)幾何形狀，缺乏靈活性和適用性；用戶宏程序由于允許使用變量、算術(shù)和邏輯運(yùn)算及條件轉(zhuǎn)移等，使用戶能編制各種復(fù)雜零件（如含非圓曲線輪廓的零件）的加工程序，同時(shí)對(duì)于不同零件或同一零件的不同部分但具有相似形狀的輪廓，也可以通過宏程序來編程。隨著數(shù)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展更新，宏指令被應(yīng)用的越來越廣泛。

2.數(shù)控系統(tǒng)的變量種類

變量一般分為空變量、局部變量、全局變量和系統(tǒng)變量（如表1所示）。全局變量是指在主程序和主程序調(diào)用的各用戶宏程序內(nèi)部都有效的變量；局部變量只能在宏程序內(nèi)部使用，用于保存數(shù)據(jù)，如運(yùn)算結(jié)果等，當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，局部變量被清空，而當(dāng)宏程序被調(diào)用時(shí)，調(diào)用參數(shù)被賦值給局部變量；系統(tǒng)變量是系統(tǒng)固定用途的變量，可被任何程序使用，有些是只讀變量，有些可以賦值或修改；空變量總為空。

3.控制指令

控制指令起到控制程序流向的作用。

（1）無條件轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移到有順序號(hào)N的程序段。

格式：GOTO N；N--程序段號(hào)

例：GOTO 1；轉(zhuǎn)移至第一行

GOTO#10；轉(zhuǎn)移至變量#10所決定的行

（2）條件轉(zhuǎn)移。

格式：IF[<條件式>GOTO n

例：IF<#l GT 10>GOTO 100；

……

N100 G00 X10 Z15；

若條件表達(dá)式為滿足時(shí)，則程序轉(zhuǎn)到標(biāo)有順序號(hào)為N100的程序段，若條件不滿足就繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段。

（3）循環(huán)指令。

格式：WHILE[<條件式>]D0 m；（m=1，2，3）

……

ENDm

若條件滿足時(shí)，執(zhí)行DOm到ENDm之間的程序段；若條件不滿足時(shí)，執(zhí)行ENDm之后的程序段，省略WHILE語句只有Dom……ENDm，則從DOm到ENDm之問形成死循環(huán)。

4.宏程序編制

我們通常使用的宏程序?yàn)橐话阕约壕幹频暮瓿绦?，其中的代?hào)只有自己比較清楚，而通用宏程序則為廣泛使用且其中參數(shù)便捷加工安全的程序，該類程序的編制考慮因素比較多，最主要的就是加工安全問題，一個(gè)通用宏程序的最大優(yōu)點(diǎn)就是其安全可靠，就跟機(jī)床自帶的G81～G86功能一樣，我們操作起來只需要其中的最基本參數(shù)，不需要繁瑣的大量參數(shù)，而加工起來也不會(huì)存在很多問題，下面是我們編制的一個(gè)銑螺紋通用宏程序，我們?cè)谡{(diào)用程序之前只需要輸入銑螺紋的坐標(biāo)點(diǎn)、安全平面、螺紋半徑、螺紋螺距、刀補(bǔ)及銑削速度參數(shù)。該類宏程序的編制需用到機(jī)床里面的大量代碼以及中間的邏輯運(yùn)算。

（1）宏程序變量指定。在編制中我們會(huì)用到很多的變量，為了統(tǒng)一達(dá)到共享的目的我們對(duì)經(jīng)常使用的各變量進(jìn)行指定：

5.結(jié)束語

數(shù)控加工中自動(dòng)編程被應(yīng)用越來越廣泛，但是在許多零件的加工中，特別是模塊化加工利用宏程序的手工編程顯然更具有邏輯性，有自動(dòng)編程無法企及的優(yōu)點(diǎn)，能極大提高加工效率和加工的準(zhǔn)確性。本文通過對(duì)數(shù)控加工的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開發(fā)，并制定了相應(yīng)的解決措施和方法。從宏程序參數(shù)設(shè)定、走刀方式、加工方法的確定，并從理論上進(jìn)行了分析和論證，從而解決某些加工模塊的從無到有問題，提高了編程效率和加工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]《FANUC數(shù)控宏程序編程技術(shù)一本通》作者：段振云等 科學(xué)出版社

[2]《加工中心宏程序應(yīng)用案例》作者：張喜江 主編，北京金盾出版社