学习使用数控宏程序的体会

顶楼主

一、我曾经在一个圆台工件靠近端面的外圆圆周上，按照要求刻出360条刻线，要求每逢整10度刻8mm长线，每逢5度刻6mm中长线，其余刻4mm短线，不准刻错，这个工件没有难度，刻线刀很容易磨，只要工件与回转工作台中心找好同轴，加工中途注意在适当的倒换压板避免干涉就行了。刻360条线不能刻错，我不可能在程序中把刻360条线的动作全部写出来，把这个事用宏程序去做多好啊？至于什么时候刻长线？什么时候刻中线？什么时候刻短线？由系统自动控制吧。具体怎么控制啊？我想到了用变量作个计数器，从0开始刻一条长线作为0°线，计数器加1为1刻1°线，计数为5刻5°线，……计数计到360，也就是开始刻的0°线，就返回到主程序结束。程序中每次计数器加1，就要判断一下计数的值能否被10整除，能否被5整除，分别转移到刻长线，或者刻中线，其余刻短线。但是要把宏程序写出来又不容易了。多数贴友编写宏程序时都觉得不好入手，常常还没写完自己就乱了。我有一个好方法，当加工、或者宏程序中的有关问题已经想好解决方法，或者有适当算法的时候，先不要急于动笔写程序，先把你考虑成熟的思路，画出一个流程图，流程图是从计算机程序设计里借鉴过来的，是用一些简单的图形和剪头表明你的宏程序设计的详细、具体的思路。例如：用跑道圆表示程序开始或结束。用长方形表示某种方式的处理。用菱形框表示条件判断，判断框是在两个路线中选择其中一个执行，有两个出口，条件成立Y出口走一路和条件不成立N出口走另一路。此外还有用六边形和圆形表示循环，用箭头表示巡行路线等等。用流程图表明从开始，到什么时候退出，什么时候怎么作，转移到哪里？什么时候结束，检查这个流程图，要使流程图能把加工思路完整准确的表达出来，流程图是编写宏程序的依据，流程图不正确先把它修改好，流程图完全正确了，对照流程图编写宏程序能一挥而就，同样，对照流程图检查宏程序，能马上发现错在何处。下面是我给贴友介绍的流程图和刻线宏程序。要说明的是如何判断能被5或者10整除，以5为例，当计数值(刚好是5的倍数)除以5得数没有小数时，与计数值除以5并切掉小数就相等，也就表明这时计数值能被5整除。当除以5得数有小数时，与切掉小数取整就不相等了，就表明这时的计数值就不能被5整除。无条件切掉小数是系统提供的取整函数之一，就是FIX()，有资料把它叫做下取整函数。

补充说明，这个工件没有难度，可以作为了解、编写宏程序的入门练习。一个好的宏程序对不同尺寸的圆柱面，刻不同数量的分度线都能适应，不论是整个圆周刻多少条分度线，还是在一定角度范围内刻若干条分度线，例如在30°或180°范围内刻30条、或者100条线等等，只要是数控转台，能转得出来所需的角度就行。再使用这个宏程序，就像使用探头宏程序那样，只要按照具体不同的要求给初始变量A、B、C赋予不同的值就行了。我使用机床的回转工作台是鼠牙盘式定位转台，每度一分度，所以能刻360条分度线。
在流程图及程序中，把判断能被5整除语句放前边，还是判断能被10整除语句放前边，效果是不同的。例如把判断被5整除放在前边，当计数值个位为5，能被5整除，转去刻中线是正确的。当计数值个位为0，也能被5整除，也转去刻中线就不对了！所以，必须要把判断能被10整除的语句放前边，当不能被10整除时，才判断是否能被5整除，就不会错了。
请等待继续更新，欢迎讨论交流，不喜勿喷，广告勿扰。

吧主的宏程序编程确实值的膜拜！

弃楼了吗@GG高歌前进

更新相隔时间较长，让各位久等了。一是在思考，一是在查找整理资料，删繁就简。
两年前有一个贴友偶然看到一个造型，就立刻想到可以作为编程、加工练习，于是发起了一个讨论。我积极参加了那个讨论，我把往来帖子扼要摘录，作为第二个实例，供大家了解工件分析、设计编程的全过程，作为练习讨论。

那个贴友：小玩意， 如图铣一个四方螺旋体，体下方是60×60上方是40×40。旋转360度200高。程序如图片。大家探讨一下。
GG高歌前进回复那个贴友：你提供的素材非常好，虽然是一个三维造型，但是还能计算，而且计算量还不是很大，即适合软编，又很适合手编，软编应该学会，手编更要熟练掌握。我说说我的想法。我们先把几何体的形状确定下来，直到没有歧义，不会你理解的和我理解的不一样，从中找到必要的、充分的原始变量，经过分析，确定加工时需要几个变量，再找出与原始变量间的数学关系，整理出计算公式，这个过程叫做建立数学模型，最后才是编写程序。第一，从照片上看，底面的左下边旋转到上面基本与观察者平行，转了不到90度，360度是你给定的吗？第二，四边形不可能是锋利的尖角，应该有过渡圆角，你同意吧？那么，有过渡圆角就有三种可能：1.是直圆柱的一部分，但是由于方形是下大上小，下面有到上面就没有圆角了，这种造型不美观，但是这是可能性之一。2.过渡圆角是上下始终一样大呀？还是从下到上比例收缩的呀？如果上下一样的圆弧过渡，那半径值是多少；如果比例收缩，那下面半径多大，上面半径多少大？。这么多个要素都需要先讨论一下，最终会编写进程序里。我说的是吗？
那个贴友：你考虑问题非常全面，我想的是圆棒料，和要铣的四方一样，下面粗上面细。要是铣也行，就是每个走刀后面加个“，R”然后R用个变量。

GG高歌前进回复那个贴友：按照你说的过渡圆角R用变量，但你没给出具体值，我就代定就按下面用R=8mm，到了上面用R=5mm过渡吧，螺旋体的旋向按照照片是右旋(这个必须确定下来)，高度从0到200mm，你说的四方是60x60、40x40，因为有过渡圆角，所以我不看作是边长，我需要各边到旋转体中心的距离，简称边心据距，按题意为30到20。集中一下共有五个条件，其中有四个是变量：边心距尺寸30～20mm；旋转角0～90度，当然360度也可以；高度0～200my；过渡圆弧半径R8～5mm，右旋。至此，条件够了，而且不会有歧义。
再说铣四方，先按正四边形说，为光滑连接，各角过渡圆弧应与相邻两边相切，假设四角圆弧过渡已画好，将圆角四边形的中心置于平面直角坐标系原点上，为了便于叙述，按照钟表盘面对应的数字，圆角四边形右边的上切点称为2，下切点为4，继续按顺时针数分别为5；7；8；10；11，到2上边的1。圆弧铣刀顺铣需要先带着刀具半径补偿定位到点2，(只能定点到2，不能定点到1。)开始G01进給加R自动到5，再G01进給加R自动到8，再G01进給加R自动到11，再G01进給加R自动到2，这样就铣了完整的一圈，我们就称之为"铣方进给路线"。路线中的R(变量)、旋转角度、点2、四方右下角顶点、四方左下角顶点、四方左上角顶点、四方右上角顶点的坐标X和Y，都要经计算得到具体值。这些四方角顶，还包括点2的坐标，尺寸又不断变化还要不断旋转，这些点的坐标怎么计算呢？我设想：按照边心距变量得到正四边形右上角顶的一对坐标，经变号可得另外三个角顶坐标，用Y-R还很容易的计算出点2的坐标，再代入坐标旋转公式就得到旋转后各点的坐标，放在宏程序里。先边心距递减、R 、旋转角度和高度三个递加、分别计算四方角顶和点2的坐标。铣刀定位、走进給铣一圈，循环，到达终点退出循环，就OK了。思路、分析全有了，到现在该编写加工程序了，把各变量的定义写在纸上，别弄乱了。如果真的加工，把上活、定位、夹紧、找正、磨刀、测量刀长、测量刀具半径、输入程序等环节考虑周到，做好了，你相信吗?不出事故，不废活，首件合格，是能作到的。
GG高歌前进： 如果使用轮形铣刀，或者用三面刃铣刀，外缘处的曲率比较大，成为鼓形铣刀，那么每层高度0.1就太小了，可以0.5到1mm，R也不会那么小，残留高度不会大。 第二。由于圆角四方在不断的旋转，经过旋转坐标计算出来的是一对值不一样的坐标，因此不是让一个轴运动。
GG高歌前进：所以在G01中是一对不相同的坐标值，进给中最好用绝对方式，用增量方式容易乱，特别是提高一层后定位到点2时往哪儿移动，移动多少。另外当G01有"，R"时，直线进给的终点应指定四方形的角顶，这就是在计算中有角顶的原因。

GG高歌前进：各位贴友，经过前面深入细致的讨论，在楼主的思考题上取得了诸多一致，对可能出现的情况也准备了比较充足的对策。我追求的目标是，安全运行无事故，符合图纸，首件合格。根据讨论的结果，我编写了一个加工程序，把宏程序语句也直接写进去了，我把显示的文本、简图和程序截屏后，做成两张照片，贡献给贴友，也欢迎各位贴友继续研讨。
还有第三个实例，敬请期待。

已收藏！楼主能不能讲讲西门子的宏程序应用！

有相当多的贴友提起宏程序，常常是打孔、倒角、飞面，最多的是铣椭圆，其实宏程序的功能远不止于此。我曾经用宏程序编写过一个弧面分度凸轮的加工程序，这个工件很难利用自动编程软件中的画图功能进行造型，由于造型非常困难，也就更难形成刀具进给路线。又由于凸轮槽的法向截面是矩形，槽底尖角过度r不能过大，不适合用球头铣刀铣出几条弧面上的凸轮槽(球头铣刀能走曲面但不能尖角清根儿)，只能采用立铣刀加数控转台，运行宏程序进行加工，有兴趣的贴友可以交流讨论。
最后再给贴友们介绍一个在工件上刻写完工日期的宏程序，供贴友们研习、讨论。此程序稍加修改，还可以用于刻写几位数字的产品出厂序号，请贴友们自己分析、思考。
编写程序之前，有关事项预先约定：
1)假定数字字体外形尺寸为7.5×12mm，相邻字体中心距离8mm，字体间距为0.5mm。此刻写尺寸能否使用缩放功能，请贴友试验后确定。工件上刻写的年千位位置坐标请在主程序中指定，本程序只限于在工件上平面刻写日期使用。
2)为避免混乱，刻所有字体的起刀点(未吃刀时)都定位在字体中心，刻字结束后退刀，也定位到字体中心，便于确定下一个字体位置，使一串日期数字整齐美观。
3)日期为8位数字，取自系统参数#3011，例：20160921 ，作为刻写文本。本程序把年千位和年百位已经固定，直接刻出，其余随日期变化的仅有年十位、年个位、月、日。
4)按照我设计宏程序的构想，在2100年以前，只要运行这个宏程序，刻写日期部分不必再作修改，都能在工件指定的坐标位置上，自动刻写出那一天的8位日期数字。
5)请确认系统参数中#3011中的日期值是否正确，如果不正确请先行调整设定。
6)由于对字体字号的要求各有不同，数字1、2、3……9、0等刻写笔画的程序段请贴友自己补齐。
另外，由于系统规定：程序号、顺序号、和跳转的顺序号不允许使用变量。所以：
①程序中包含十个刻字的“子程序”。调用子程序及返回不用常规的M98、M99，而是采用判断指令IF，实现应该去哪儿就去哪儿。
②在程序中#1为要刻的数字，#1的值为几，就转移到刻数字几的子程序去进行刻字。
③用#9的值记住要刻写的是哪一位，个位为1，十位为2，百位为3，以此类推，#9的值为几，就该刻第几位数字了。在刻字子程序执行后，根据# 9的值，确定返回的位置。当#9的值为1时，即刻写最后的日个位，当# 9再减1为0时，说明日个位已经刻完，就转移到M30。
④程序中最先出现的X__ Y__ 是年千位的数字中心坐标，需要根据工件实际允许刻写的位置在加工时临时确定、填写。此后，每下一位字体的中心位置，X值都是增量+8。
⑤形如子程序的块中一律采用G91方式，以避免刻乱。
⑥为避免出现意外，程序中临时加入几个指令M00，如果出现停止，请立刻检查程序，进行必要的修改。经试运行正常后，可以把M00指令删掉。
⑦为提高程序的可读性，加了很多注释，可以去掉，也可以不去掉。
⑧此程序用于法那科系统。
⑨请保留程序原件及约定说明备查。
⑩动手编写宏程序之前，把思路整理好，画出一个流程图表达程序走向，如果不能正确表达思路马上修改直到正确为止。根据这个流程图编写宏程序，几乎能一挥而就，对照流程图检查编写出的宏程序，能很快发现错误之所在。
以下是流程图和刻写日期宏程序的屏幕截图。