用宏程序在数控车上加工椭圆

摘 要：数控宏程序的编制与应用是手工编程的最高形式，它具有灵活性、通用性、和加工效率高的特点。在此，我将自己在宏程序应用中的经验总结介绍。

关键词：宏程序 数控机床 加工

在中职数控车大赛当中，各种非圆曲线加工成为比赛的重要内容，选手们一般用自动编程加工，自动编程产生的程序繁琐，难以分析和查找错误，加工时间相对较长。而用宏程序不但简化了编程，而且效率也提高不少。数控宏程序的编制与应用是手工编程的最高形式，它具有灵活性、通用性、和加工效率高的特点。在此，我将自己在宏程序应用中的经验总结介绍。

一、加工工艺路线

2.装夹件1毛坯一端，伸出长度60mm，平端面对刀。

3.用93°菱形外圆车刀粗、精车左端外轮廓至尺寸要求。

4.用切槽刀粗、精车40°槽，并粗车椭圆左端槽。

5.调头夹φ36×28外圆，定总长97±0.05mm，粗精加工内孔部分至尺寸要求。

6.粗车椭圆。

8.用93°菱形外圆刀粗车件2椭圆。

9. 用93°菱形外圆刀精车椭圆和槽。

二、工艺知识

1.椭圆的加工原理

宏程序其实就是根据曲线方程以变量方式进行插补编程加工零件，在X轴、Z轴构成的坐标平面上，椭圆的标准方程是：

x2/b2+z2/a2=1。

其中：a为Z轴方向长半轴，b为X轴方向短半轴；a、b为常量是已知量，X、Z是未知量。因为零件图中工件坐标系零点与椭圆中心不在同一点上，编程时需要换算两坐标系之间的关系，因此：

①若以Z值为自变量时（用#1赋值），转换公式为：

②若以X为自变量时（用#1赋值），转换公式为

即：#2=-40+40/24*SQRT[24*24-[#1*#1]]

2.加工难点分析

椭圆是较难加工的部分，在FANUC-0i，G71指令中不能包含宏程序，G73指令空行程太多，因此粗加工椭圆轮廓时，常用的方法是根据椭圆的近似画法，采用两段圆弧用G71编程粗车，然后在用宏程序精车椭圆。这种方法在加工现场计算和画图不是很方便，但用宏程序就解决了计算和画图的麻烦。

3.程序编制

用93°菱形外圆车刀粗车件1椭圆轮廓（以Z为自变量）

O0002；

T0101G99；

M03S600F0.2；

X48.5；

#1=9；（X向余量，半径值）

N1#1=#1-1；（每次背吃刀量半径值）

#2=-8；（Z轴起刀点）

#2=#2-0.5；（Z轴步距，每次0.5mm）

IF[#2GE-38]GOTO10；（ 判断是否车到Z轴终点，否则跳到N10程序段）

G00X51.；（退刀）

Z-8.；

IF[#1GE1]GOTO1；（判断余量≥1时，跳到N1程序段）

G00X100.；

Z100.；

M30；

用93°菱形外圆车刀粗车件2椭圆轮廓（以X为自变量）

O0003；

T0101；

M03S600F0.2；

Z#2；（Z向车削）

U0.5；

G00Z2；

IF[#1GE0]GOTO10； （ 判断是否车到X轴终点，否则跳到N10程序段）

G00X100.；

Z100.；

M30；

精加工椭圆程序

O0004；

T0101G99；

X0；

G01Z0F0.1；

#1=0； （Z轴起刀点）

#1=#1-0.1； （Z轴步距，每次0.1mm）

IF[#1GE-70]GOTO10； （ 判断是否车到Z轴终点，否则跳到N10程序段）

G01Z-77.043；

X48.Z-80.；

G00X100.；

Z100.；

M30；

总之，应用宏程序可以灵活方便的编程加工椭圆等非圆曲线，需要特别说明的是：

（1）要选择合适的自变量，并根据曲线方程找出自变量与因变量的对应关系。

（2）数控车编程一般采用直径编程，而椭圆方程中X表示的是半径值，因此取X的值时乘以2。

（3）公式曲线中坐标值与工件坐标系中坐标值不是同一个值，编程时找出两者之间的换算关系。

用宏程序进行编程加工，对于初学者来说，确实有一定难度，但是一旦熟练掌握，就会发觉它特别灵活方便，自然也就不觉得难了。