数控机床编程与操作项目教程 第3版 课件 任务2.8 宏指令的使用

项目2数控车削编程与加工数控机床编程与操作任务2.8宏指令的使用数控机床编程与操作知识目标掌握宏变量的类型及功能掌握宏变量的算术运算法则及格式掌握宏变量的关系运算法则及运算符掌握宏变量的条件转移和循环语句掌握参数方程法完成椭圆轮廓插补的编程学习目标任务导入知识学习任务实施知识拓展

技能目标解决非圆轮廓曲线的数学逼近算法会设置刀具补偿值学习目标任务导入知识学习任务实施知识拓展任务引入完成如图所示右端为椭圆轮廓的短轴零件的车削加工，零件已完成粗加工，现需对其进行精加工，单件生产

任务导入知识学习任务实施知识拓展学习目标确定所需的知识3段直线1/4椭圆加工部位：零件外轮廓已事先完成粗加工由于轮廓中含有椭圆且一般数控系统均不提供直接的椭圆插补编程，因此必须结合宏指令完成零件的精加工编程任务导入任务导入知识学习任务实施知识拓展学习目标宏指令编程的概念由于一般数控系统均不提供直接的非圆轮廓曲线（如椭圆）的插补编程，因此采用手工编程完成非圆轮廓的插补必须借助于高等数学中的积分概念将非圆轮廓处理为大量的微小直线段来逼近其理论轮廓 由于宏指令允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，因此使得上述的逼近算法在数控编程中得以实现。知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的类型在FANUC数控系统中，宏变量用变量符号（#）和后面的变量号（数字）指定，如“#1”代表系统的局部变量。宏变量根据变量号可分为四种类型知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的类型知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的算术运算法则功能格式备注定义#i=#j加法减法乘法除法#i=#j+#k#i=#j-#k#i=#j＊#k#i=#j/#k正弦余弦正切#i=SIN[#j]#i=COS[#j]#i=TAN[#j]角度以度指定。如：90°30′表示为90.5度。平方根绝对值#i=SQRT[#j]#i=ABS[#j]算术运算法则举例说明定义变量#1=100，#2=200，#3=0.2编程G01X#1Z#2F#3其功能等同于常规指令G01X100Z200F0.2知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的关系运算法则以FAUNC系统为例表达式含义英文#jEQ#k#j＝#kEQual#jNE#k#j≠#kNotEqual#jGT#k#j＞#kGreaterThan#jLT#k#j＜#kLessThan#jGE#k#j≥#kGreaterorEqual#jLE#k#j≤#kLessorEqual知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入算术运算法则举例说明要表达变量#1大于等于#2，则应编程为#1GE#2

知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的条件转移和循环语句使用条件转移和循环语句可以控制程序的流向，一般常用的有三种：①条件转移（IF语句）格式：IF[<条件表达式>]GOTOn；若满足<条件表达式>，下步操作转移到顺序号为n的程序段去。若不满足，执行IF语句下面的语句。说明：知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入宏变量的条件转移和循环语句格式：IF[<条件表达式>]THEN…；若满足<条件表达式>，执行THEN后的宏程序语句，只执行一个语句说明：①条件转移（IF语句）知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入工、量、刃具选择

种类序号名称规格精度数量工具1平口钳QH13512扳手13平行垫铁14塑胶锤子1量具1百分表及表座0－100.0112游标卡尺0－1500.0213深度游标卡尺0－2000.021刀具1φ14立铣刀φ14mm

1知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入加工工艺方案换刀点换刀点O点A点A-B-C-D-E顺序加工快速切削速度E点垂直切出返回至换刀点知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入工艺方案－切削用量的选择加工材料为硬铝，硬度低，切削力小，精车时采用恒线速度切削V=60m/min

进给速率f=0.05mm/r

知识学习知识学习任务实施知识拓展学习目标任务导入程序的编制1）工件坐标系的建立工件坐标系的原点选在工件右端面的中心，遵循基准重合的原则。2）椭圆轮廓的数值计算轮廓AB为1/4椭圆采用参数方程的方法其椭圆的坐标系如图所示任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习由椭圆参数方程可得动点A的坐标为：X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）a为椭圆长半轴b为椭圆短半轴θ为动态夹角程序的编制任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习

由于本案例中编程原点设置在零件的右端面中心，即图中的A点因此需对图中的坐标系进行平移，在平移后的坐标系中动点A的坐标为

：

X=2×b×SIN（θ）Z=a×COS（θ）-a程序的编制任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习O0004（程序名）%（程序起始符号）N0010G50S2500（设置主轴最高限制转速）N0020G96S60M03T0202（设置恒线速度，启动主轴，换2号刀并设置刀具补偿为2号补偿）N0030G00X44Z2（快速运动至O点，接近工件）N0040G01X0Z0F0.05（切削至椭圆起点A）N0050#1=15（定义宏变量，即椭圆短轴）N0060#2=30（定义宏变量，即椭圆长轴）N0070#3=1（定义宏变量，即初始增量角度）N0080#4=2*#1*SIN[#3]（计算X轴坐标数据）N0090#5=#2*COS[#3]-#2（计算Z轴坐标数据）N0100G01X#4Z#5

（通过插补直线拟合椭圆轮廓）N0110#3=#3+1

（增量角度递增）N0120IF[#3LE90]GOTO80

（判定是否走完椭圆）N0130G01Z-40

（插补直线轮廓BC）N0140X40Z-50

（插补直线轮廓CD）N0150Z-60

（插补直线轮廓DE）N0160X42

（由E点垂直切出零件）N0170G00X100Z100

（快速返回至换刀点）N0180M05N0190M30%程序说明在此程序中，采用微小直线段插补椭圆轮廓时宏变量#3（即θ角）每次递增1度，整个椭圆将由90个微小直线段构成。

从高等数学的极限角度出发，θ角每次递增越小，椭圆将越逼近其真实形状；但从数控加工的角度出发，如果θ角递增过小，微小直线段的数量则会过大，这将影响轮廓加工的效率

如果θ角递增过大则会影响轮廓加工的质量经过加工试验θ角递增值为1度既能满足数控加工对效率的要求也能满足其对质量的要求。任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习加工准备加工准备1）检查毛坯尺寸。2）开机、回参考点。3）程序输入：把编写好的程序或经仿真后的数控程序输入数控系统。4）工件装夹：将毛坯用三爪自定心卡盘夹至预紧，并用百分表校正圆周的跳动度，待调整完毕后再将毛坯完全夹紧任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习加工准备加工准备5）刀具装夹：由于本案中的零件尺寸精度要求不高，且切削量不大，因此采用一把高速钢外圆车刀完成零件的粗、精加工。首先将准备好的车刀安装至刀架并夹紧，通过试切校正并调整其中心高。

6）对刀操作任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习加工准备7）机床刀具磨损量的调整以FANUC0i-TC数控车为例，进行刀具磨损量的设置介绍。磨损量设置可按如下步骤进行：（1）按键进入参数设定面，先按“出现下图所示系统画面；”再按”任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习（2）把光标移到所用刀具号的X和Z处，输入刀具磨损量值，

按输入健对于磨损量的计算，应根据零件粗加工后相关尺寸的测量值与尺寸编程值进行比较，并考虑事先的余量计算出刀具的磨损量，该磨损量不仅包括了刀具的磨损，同时也包括了先前对刀过程可能产生的误差。即可。加工准备任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习加工准备加工准备8）、空运行9）、零件自动加工及尺寸控制10）、零件尺寸检测11）、加工结束、拆下工件、清理机床任务实施任务实施学习目标任务导入知识拓展知识学习椭圆轮廓的粗加工编程数控车削加工中，粗加工阶段由于切削量较多，轮廓需多次车削才能完成，因此一般使用轮廓多次车削循环指令进行编程，但是本案中的零件