基于FANUC系統(tǒng)橢圓類輪廓宏程序的格式化編程研究

馬有昂+鄒寧

摘要： 本文針對(duì)非圓曲線橢圓的加工，介紹了采用B類宏程序進(jìn)行手工編程來實(shí)現(xiàn)橢圓的加工，并將這種編程方法格式化、規(guī)范化、簡(jiǎn)易化，使初學(xué)者能夠快速地學(xué)習(xí)和使用。

Abstract： This article， in view of machining of the non-circular curve ellipse， introduces the way of using class B macro program for manual programming to realize the ellipse machining， and achieves the formatting， standardization and facilitation of the programming method， which can help beginners learn and use it quickly.

關(guān)鍵詞： 橢圓；宏程序；G73固定形狀粗車循環(huán)指令；編程格式化

Key words： ellipse；macro program；G73 fixed shape roughing cycle instructions；programming formatting

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）25-0068-02

1 加工思路

本文由數(shù)學(xué)幾何中的橢圓轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中的橢圓，由正橢圓推及到斜橢圓，由中心距等于0的橢圓推及到中心距不等于0的橢圓的編程思想，對(duì)不同變化的橢圓進(jìn)行編程分析，總結(jié)出橢圓的格式化編程。

2 常用宏程序運(yùn)算指令

2.1 賦值運(yùn)算

賦值 #i=#j

加 #i=#j+#k 減 #i=#j-#k

乘 #i=#j*#k 除 #i=#j/#k

平方根 #i=SQRT[#j] 正弦 #i=SIN[#j]

余弦 #i=CON[#j]

大于 #iGT#j 小于 #iLT#j

大于等于 #iGE#j 小于等于 #iLE#j

2.2 控制指令

IF [條件表達(dá)式] GOTO n

如果[條件表達(dá)式]成立，則程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行程序號(hào)為n的程序段，反之則繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

3 數(shù)控機(jī)床上正橢圓標(biāo)準(zhǔn)公式的換算

3.1 正橢圓的幾何標(biāo)準(zhǔn)公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸），如圖1。

■

3.2 正橢圓在機(jī)床坐標(biāo)系中的公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）如圖2。

■

3.3 正橢圓公式的換算步驟即用Z表示X，如下：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）

■+■=1

■=1-■

X*X=b*b*（1-■）

X=b*■

同理可得■+■=1可換算成X=a*■

3.4 正橢圓編程格式化

①用X軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=X值變化量

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a；

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1+0.1 （表示每次遞增量0.1mm，每次遞增量依具體加工情況而定）

IF[#1LE橢圓加工X軸的值] GOTO 30

N20....

②用Z軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=橢圓起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)之間的距離

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1-0.1 （表示每次遞減0.1mm，每次遞減量依具體情況而定）

IF[#1GE橢圓圓心距橢圓加工終點(diǎn)的距離] GOTO 30

N20....

4 幾種典型的正橢圓的詳細(xì)解說

4.1 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距等于0的臥式1/2橢圓為例，如圖3，4。

■

格式化程序：

#1= 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.2 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距不等于0即臥浮式1/4凸橢圓為例。格式化程序：

#1 = 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2+10] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.3 以機(jī)床坐標(biāo)系中的X為長(zhǎng)軸，Z為短軸，中心距不等于零的立浮式1/4凸橢圓為例。

格式化編程：

#1 = 10；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/100]*20；

G01 X[2*#2+5] Z[#1-10]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

5 注意事項(xiàng)

①橢圓宏程序是以橢圓圓心為宏程序的編程原點(diǎn)，把整個(gè)工件的編程原點(diǎn)進(jìn)行偏置后與橢圓圓心建立起的坐標(biāo)系。所以在加工過程中，橢圓的切削點(diǎn)坐標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，有正負(fù)值之分。②宏程序可穿插在粗車循環(huán)（G71，G73都可以）里，但一般多用G73，G71一般加工小于四分之一的橢圓。宏程序的開頭和結(jié)尾不能有粗車循環(huán)的循環(huán)號(hào)，如N20。③在運(yùn)用G73指令仿形加工時(shí)，注意刀具角度，避免過切。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷保珍主編.數(shù)控加工工藝與編程[M].中國(guó)林業(yè)出版社.

[2]韓鴻鸞主編.數(shù)控車工（技師·高級(jí)技師）[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]胡翔云.宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用綜述[J].機(jī)床與液壓， 2013（22）.endprint

摘要： 本文針對(duì)非圓曲線橢圓的加工，介紹了采用B類宏程序進(jìn)行手工編程來實(shí)現(xiàn)橢圓的加工，并將這種編程方法格式化、規(guī)范化、簡(jiǎn)易化，使初學(xué)者能夠快速地學(xué)習(xí)和使用。

Abstract： This article， in view of machining of the non-circular curve ellipse， introduces the way of using class B macro program for manual programming to realize the ellipse machining， and achieves the formatting， standardization and facilitation of the programming method， which can help beginners learn and use it quickly.

關(guān)鍵詞： 橢圓；宏程序；G73固定形狀粗車循環(huán)指令；編程格式化

Key words： ellipse；macro program；G73 fixed shape roughing cycle instructions；programming formatting

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）25-0068-02

1 加工思路

本文由數(shù)學(xué)幾何中的橢圓轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中的橢圓，由正橢圓推及到斜橢圓，由中心距等于0的橢圓推及到中心距不等于0的橢圓的編程思想，對(duì)不同變化的橢圓進(jìn)行編程分析，總結(jié)出橢圓的格式化編程。

2 常用宏程序運(yùn)算指令

2.1 賦值運(yùn)算

賦值 #i=#j

加 #i=#j+#k 減 #i=#j-#k

乘 #i=#j*#k 除 #i=#j/#k

平方根 #i=SQRT[#j] 正弦 #i=SIN[#j]

余弦 #i=CON[#j]

大于 #iGT#j 小于 #iLT#j

大于等于 #iGE#j 小于等于 #iLE#j

2.2 控制指令

IF [條件表達(dá)式] GOTO n

如果[條件表達(dá)式]成立，則程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行程序號(hào)為n的程序段，反之則繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

3 數(shù)控機(jī)床上正橢圓標(biāo)準(zhǔn)公式的換算

3.1 正橢圓的幾何標(biāo)準(zhǔn)公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸），如圖1。

■

3.2 正橢圓在機(jī)床坐標(biāo)系中的公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）如圖2。

■

3.3 正橢圓公式的換算步驟即用Z表示X，如下：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）

■+■=1

■=1-■

X*X=b*b*（1-■）

X=b*■

同理可得■+■=1可換算成X=a*■

3.4 正橢圓編程格式化

①用X軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=X值變化量

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a；

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1+0.1 （表示每次遞增量0.1mm，每次遞增量依具體加工情況而定）

IF[#1LE橢圓加工X軸的值] GOTO 30

N20....

②用Z軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=橢圓起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)之間的距離

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1-0.1 （表示每次遞減0.1mm，每次遞減量依具體情況而定）

IF[#1GE橢圓圓心距橢圓加工終點(diǎn)的距離] GOTO 30

N20....

4 幾種典型的正橢圓的詳細(xì)解說

4.1 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距等于0的臥式1/2橢圓為例，如圖3，4。

■

格式化程序：

#1= 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.2 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距不等于0即臥浮式1/4凸橢圓為例。格式化程序：

#1 = 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2+10] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.3 以機(jī)床坐標(biāo)系中的X為長(zhǎng)軸，Z為短軸，中心距不等于零的立浮式1/4凸橢圓為例。

格式化編程：

#1 = 10；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/100]*20；

G01 X[2*#2+5] Z[#1-10]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

5 注意事項(xiàng)

①橢圓宏程序是以橢圓圓心為宏程序的編程原點(diǎn)，把整個(gè)工件的編程原點(diǎn)進(jìn)行偏置后與橢圓圓心建立起的坐標(biāo)系。所以在加工過程中，橢圓的切削點(diǎn)坐標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，有正負(fù)值之分。②宏程序可穿插在粗車循環(huán)（G71，G73都可以）里，但一般多用G73，G71一般加工小于四分之一的橢圓。宏程序的開頭和結(jié)尾不能有粗車循環(huán)的循環(huán)號(hào)，如N20。③在運(yùn)用G73指令仿形加工時(shí)，注意刀具角度，避免過切。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷保珍主編.數(shù)控加工工藝與編程[M].中國(guó)林業(yè)出版社.

[2]韓鴻鸞主編.數(shù)控車工（技師·高級(jí)技師）[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]胡翔云.宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用綜述[J].機(jī)床與液壓， 2013（22）.endprint

摘要： 本文針對(duì)非圓曲線橢圓的加工，介紹了采用B類宏程序進(jìn)行手工編程來實(shí)現(xiàn)橢圓的加工，并將這種編程方法格式化、規(guī)范化、簡(jiǎn)易化，使初學(xué)者能夠快速地學(xué)習(xí)和使用。

Abstract： This article， in view of machining of the non-circular curve ellipse， introduces the way of using class B macro program for manual programming to realize the ellipse machining， and achieves the formatting， standardization and facilitation of the programming method， which can help beginners learn and use it quickly.

關(guān)鍵詞： 橢圓；宏程序；G73固定形狀粗車循環(huán)指令；編程格式化

Key words： ellipse；macro program；G73 fixed shape roughing cycle instructions；programming formatting

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）25-0068-02

1 加工思路

本文由數(shù)學(xué)幾何中的橢圓轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中的橢圓，由正橢圓推及到斜橢圓，由中心距等于0的橢圓推及到中心距不等于0的橢圓的編程思想，對(duì)不同變化的橢圓進(jìn)行編程分析，總結(jié)出橢圓的格式化編程。

2 常用宏程序運(yùn)算指令

2.1 賦值運(yùn)算

賦值 #i=#j

加 #i=#j+#k 減 #i=#j-#k

乘 #i=#j*#k 除 #i=#j/#k

平方根 #i=SQRT[#j] 正弦 #i=SIN[#j]

余弦 #i=CON[#j]

大于 #iGT#j 小于 #iLT#j

大于等于 #iGE#j 小于等于 #iLE#j

2.2 控制指令

IF [條件表達(dá)式] GOTO n

如果[條件表達(dá)式]成立，則程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行程序號(hào)為n的程序段，反之則繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。

3 數(shù)控機(jī)床上正橢圓標(biāo)準(zhǔn)公式的換算

3.1 正橢圓的幾何標(biāo)準(zhǔn)公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸），如圖1。

■

3.2 正橢圓在機(jī)床坐標(biāo)系中的公式：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）如圖2。

■

3.3 正橢圓公式的換算步驟即用Z表示X，如下：（設(shè)a為長(zhǎng)軸，b為短軸）

■+■=1

■=1-■

X*X=b*b*（1-■）

X=b*■

同理可得■+■=1可換算成X=a*■

3.4 正橢圓編程格式化

①用X軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=X值變化量

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a；

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1+0.1 （表示每次遞增量0.1mm，每次遞增量依具體加工情況而定）

IF[#1LE橢圓加工X軸的值] GOTO 30

N20....

②用Z軸為自變量編程。

G73U4R1

G73P10Q20U0.5W0；（指令參數(shù)據(jù)實(shí)際加工情況而定）

N10...

#1=橢圓起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)之間的距離

N30#2=SQRT[1-#1*#1/[b*b]]*a

G01X[橢圓圓心直徑±2*#2] Z[#1-程序起點(diǎn)距橢圓原點(diǎn)的距離]

#1=#1-0.1 （表示每次遞減0.1mm，每次遞減量依具體情況而定）

IF[#1GE橢圓圓心距橢圓加工終點(diǎn)的距離] GOTO 30

N20....

4 幾種典型的正橢圓的詳細(xì)解說

4.1 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距等于0的臥式1/2橢圓為例，如圖3，4。

■

格式化程序：

#1= 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.2 以機(jī)床坐標(biāo)系中的Z為長(zhǎng)軸，X為短軸，中心距不等于0即臥浮式1/4凸橢圓為例。格式化程序：

#1 = 40；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/1600]*15；

G01 X[2*#2+10] Z[#1-40]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

4.3 以機(jī)床坐標(biāo)系中的X為長(zhǎng)軸，Z為短軸，中心距不等于零的立浮式1/4凸橢圓為例。

格式化編程：

#1 = 10；

N30 #2 = SQRT[1-#1*#1/100]*20；

G01 X[2*#2+5] Z[#1-10]；

#1 = #1-0.1；

IF [#1 GE 0] GOTO 30；

G01 ......；

5 注意事項(xiàng)

①橢圓宏程序是以橢圓圓心為宏程序的編程原點(diǎn)，把整個(gè)工件的編程原點(diǎn)進(jìn)行偏置后與橢圓圓心建立起的坐標(biāo)系。所以在加工過程中，橢圓的切削點(diǎn)坐標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，有正負(fù)值之分。②宏程序可穿插在粗車循環(huán)（G71，G73都可以）里，但一般多用G73，G71一般加工小于四分之一的橢圓。宏程序的開頭和結(jié)尾不能有粗車循環(huán)的循環(huán)號(hào)，如N20。③在運(yùn)用G73指令仿形加工時(shí)，注意刀具角度，避免過切。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷保珍主編.數(shù)控加工工藝與編程[M].中國(guó)林業(yè)出版社.

[2]韓鴻鸞主編.數(shù)控車工（技師·高級(jí)技師）[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]胡翔云.宏程序在數(shù)控編程中的應(yīng)用綜述[J].機(jī)床與液壓， 2013（22）.endprint