张睿良 发表于 2014-11-18 16:05:13

数控宏程序基础的应用

如果你是机械专业,那么肯定知道有门学科叫数控技术;如果你是数控技术专业,那么有门课程叫数控编程。所以本文章的说明对象就是数控技术的重点——编程!

   学习数控的人都知道编程的重要性,一个零件从毛坯到最终成型都需要编程。但不论是手工编程或者软件编程都必须要有很好的加工思路特,特别是手工编程! 这里加工思路就不详细赘述了,相信做的时间久了自然会有感悟。但是,有一种数控编程技术不是做的久就可以学会的,那就是宏程序!如果说数控编程技术是这个领域的座金字塔,那么宏程序无疑是金字塔的塔尖!很多人领略过宏程序的魅力,各大市、省乃至国家级技能竞赛都少不了它。所以很多人为之努力,但往往都不战而退。。。。。。

   我们走到每一个书店,走到数控技术专栏面前,都会有关于宏程序学习的书刊。但绝大多数是照本宣科、大同小异,都没有讲到宏程序学习的核心。那么什么是它的核心?我个人认为,通俗易懂、最简单的理解方法就是核心。接下来我将会为学习数控编程技术的人讲讲我学习的思路,以及是如何理解的。那么至于我懂多少,这并不重要;重要的是你看了我的理解方法,是不是学会了宏程序。当然,如果你还没到学习宏程序的时候,请继续努力学好基础。

    首先宏程序分两种——A类和B类。坦白的说,A类我从来不看,同时我也相信99.99%是用不到的。如果你钻这个牛角尖去看A类宏程序,用网络流行语来说,你就是闲的蛋疼! B类宏程序就是我们常见到的一种,我相信用到它的几率是99.99%。如果你学宏程序,却不学B类,那真是大热天穿棉袄——病的不轻。我们直接进入正题吧。

    先看一个最常见的宏程序应用实例:(车床——FANUC系统)

    其实数控系统中,除了西门子的宏程序格式不大众化,其他系统都差不多的。就个人来看发那科系统的宏指令做的比西门子好,但西门子的其他功能指令却独占鳌头。在讲之前,先说几个基本概念:
    1,符号
         “#1”这个符号很常见,因为是要被赋值的对象。那个“1”没别的意思,你可以理解为1号代表。所以也会有2号,写作“#2” 如此而已!
    2,赋值
         “#1=10” 这是什么意思? 其实就是把“10”这个数赋值给了“#1”。只要你赋了值,那么“#1”就等于10了。比如某段程序“G01 X10"我用
          宏指令表示”G01 X#1" 他的意思和G01 X10“是一样的。
    3,运算
          假设我给#1赋值为10,#2赋值为20,那么#1+#2等于多少?很简单嘛,等于30。这个如果不理解,骑车去找你小学老师吧。记得要
          边骑边哭!后面有稍微复杂的宏程序会用到乘法,除法或者分数等等,他们的运算顺序不要搞错!如果这个不懂,同样的也哭着
          去找你小学老师吧。

   
言归正传!介绍下我对宏程序的理解:描述刀具在工件坐标系的位置!通俗的说就是自己要清楚刀具是怎么走才能做出零件。例如“G0 X20 ” 这程序段表示什么?表示当前刀具在直径20MM的地方,宏程序也是一样的。

    如图,这是最基本的车床类非圆曲线零件——椭圆。它的标准方程是:Z^2/60^2+X^2/20^2=1(这里要说明的是,学宏程序需要有一定的数学功底,但也并不需要多么的高深,高二水平就可以了。如果达不到那么最基本的三角函数要知道)。这个方程是描述的什么意思我就不说了,没多大意义。但你要知道椭圆的基本参数:长半轴和短半轴!(如果这不知道,那去翻书吧)。此图中的长、短半轴分别是60和20。这就是在方程中我们看到的两个分母。Z、X分别代表什么呢?他们代表椭圆上的某一个点。当你的Z取60,那么对应的X值就是0。

   说到这,要介绍两个“点”的概念:椭圆中心点和零件原点。零件原点一般取在零件的右端面中心,这样就构成了一个直角坐标系。那么图中的任何长度方向数值,都是带负号的!这个是基础不再赘述。椭圆中心点在X0 Z-60处。区别椭圆中心和零件原点是很重要的,很多学习宏程序的人会把这两个点弄混淆!

    下面我们做零件切削刀路分析;首先这个零件我们加工顺序是从右向左,那么刀具当是从零件右端面起切,至最左端结束(这里不考虑装夹)。那么我们怎么做才能让刀具“听话”的按照我们的思路切削呢?怎么样把我们的加工思路体现在数控程序里呢?还是直接看程序吧(只写精加工)!

    FANUC
T0101                  (FANUC系统宏程序格式自己看书)
S500M03
G0X0Z2               刀具初始定位
G01Z0F150         慢慢走到零件右端中心
#1=60               

我们以椭圆长半轴为自变量(什么是自变量?可以理解为自己是不断变化的数值,并且会因方程关系而影响其他数值;
这个值有正负之分。取决于需要加工的部分是在椭圆中心点的哪边。这里取60,是因为图中椭圆要从最右端加工,而最
右端的坐标值相对于椭圆中心是60。因此长半轴、短半轴的取值不是由零件原点决定,而是根据椭圆中心决定的,需格
外注意!)
                           
WHILE [#1 GE 0] DO1    这句话的意思是:如果#1的值大于等于60,那么就一直执行DO1、END1里的程序段,直到不符合条件!

#2=20×SQRT   此程#2表示椭圆短半轴,跟着长半轴变化而变化。"SQRT“表示根号。具体符号意思看书吧。

G01X[#2*2] Z[#1-60]   

这里是重点!我认为这是宏程序的核心!前面说过,宏程序其实就是描述刀具轨迹且具有逻辑运算的程序。这一
步直接关系到程序的正确与否!首先说明为什么#2要乘以2。因为这里的#2表示短半轴,可以理解为零件X方向单
边值。那么在实际零件里,是双边的值才对,所以要乘以2!重点是Z值!!!!!!!

我们先想想,做这个零件,刀具肯定是从右向左加工的。也就是说Z值是从“-1到-2再到-3一直到-60”的顺序变化的。如果这个Z段改为”Z#1”那么会怎么样? 我们发现他的第一刀在Z60处!因为#1=60!而我们加工时第一刀应该在Z0!如果#1一直减小
那么Z加工方向是对了,但值却不对。他是从60一直加工到0。加工完我们就会发现根本没做零件,走了空刀而
已!那我们需要的是从0加工到-60。所以重点是怎么样才能把他的第一刀定位在Z0!其实很简单,我们给他点“障
碍”,在#1后面减去60。那么第一刀就会在Z0了。因为60-60=0。。。好,我们看看对不对。第一刀Z0,第二刀Z-1(
这里假设#1每次运算后,减1)第三刀Z-2(程序Z的缘故),我们就发现Z值和他的方向都是对的!总而言之
Z向的第一刀在你选择加工的初始点上就可以了!如果把零件原点和椭圆中心原点设置在一起。那么Z段程序就应
该是“Z#1.这里面的奥妙自己摸索,已经讲的详细了。


#1=#1-1                        

这程序段意思是#1每经过一次运算后递减1。(一般递减值不会这么大,0.1就可以了。只是这里取1是为配合上面
的讲解)

END1
G0X100
Z100
M30
。。。。。。
这里用椭圆的加工做了宏程序的基础讲解。其实宏程序的编制就是控制刀具的,只不过多了点运算,加减乘除等等。当然,复杂的也有,而且相当复杂,比如,如何在三爪卡盘上不加垫片的方式车偏心零件。加工中心机床中,如何用宏编制立体五角星或者空间曲面等等。

            以上文字没有使用半点“文学方面”的文采,全是白话文。华而不实、咬文嚼字的资料,已经很多我就不写了,通俗就是最好的。

         由于是分两天写的资料,可能衔接的不太好;或者有什么错误还望指出。

duanyz 发表于 2014-11-18 16:38:33

非常好,我初中毕业的都看懂了,但实际是用要难的多吧?

老鹰 发表于 2014-11-18 16:42:44

是原创吗?

星-星 发表于 2014-11-18 19:51:44

谢谢分享,学习

ywjianghu 发表于 2014-11-18 19:55:42

广数用的是宏A。
其实,A和B,是表达方式不同。

冷月梧桐 发表于 2014-11-18 21:04:38

应该是楼主原创的,幸苦了。
但需要更指一点:A类我从来不看,同时我也相信99.99%是用不到的。如果你钻这个牛角尖去看A类宏程序,用网络流行语来说,你就是闲的蛋疼!。在逻辑语言横行的今天,B类用着确实比A类宏方便的多,但是在早起的数控系统(早期的凯恩帝和广数)并不支持B类宏的输入,它们只能用A类宏
有机会可以多多探讨宏程序也是不错的,貌似楼主倾向于数控车

老飘 发表于 2014-11-18 21:08:15

学习了,学习了…………并感谢楼主的通篇平实易懂的讲解…………

祭奠那岁月 发表于 2014-11-18 21:10:29

应该是原创吧挺好的主要佩服你这么有耐心些这些东西

wangice 发表于 2014-11-19 19:46:13

只讲了些皮毛,真的不能在皮毛了。不过我还是喜欢西门子的系统,FANUC的简直废到渣。

yangjian6471 发表于 2014-11-22 10:06:43

谁有数控仿真软件,   我想校验宏程序yong。谢谢了大侠。   Q453657396
页: [1] 2
查看完整版本: 数控宏程序基础的应用