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數(shù)控宏系統(tǒng)的研發(fā)與使用
閱讀：314 發(fā)布時間：2022-7-4數(shù)控機床加工的零件輪廓一般由直線、圓弧組成，也有一些非圓曲線輪廓如橢圓、雙曲線、拋物線等，對于這些二次曲線，我們可以使用用戶宏程序進(jìn)行編程。
用戶宏程序就是以變量的組合，通過各種算術(shù)和邏輯運算、轉(zhuǎn)移和循環(huán)等命令而編制的一種可以靈活運用的程序，只要改變變量的值，即可完成不同的加工或操作。用戶宏程序與普通程序的區(qū)別如下：（1）用戶宏程序可以使用變量進(jìn)行編程，并對變量進(jìn)行賦值、運算等處理，執(zhí)行一些有規(guī)律變化（如非圓二次曲線輪廓）的動作；（2）普通程序只能常量，常量之間不能運算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此功能是固定的，不能變化，缺乏靈活性和運用性。
1編程的基本思路一般加工非圓曲線，可采用兩種方式：一種是采用直線段逼近非圓曲線；另一種是采用圓弧段逼近非圓曲線。
采用用直線段逼近非圓曲線，目前常用的節(jié)點計算方法有等間距法、等程序段法和等誤差法等。下面介紹等間距法直線段逼近的節(jié)點計算。基本原理：等間距法就是將某一坐標(biāo)軸劃分成相等的間距。沿X軸方向取△X為等間距長，根據(jù)已知曲線的方程y＝f（x），可由x i求得y i，x i＋1＝x i＋△X，y i＋1＝f（x i＋△X），如此求得一系列節(jié)點。
由于要求曲線y＝f（x）與相鄰兩節(jié)點連線間的法向距離小于允許的程序編制誤差δ允，△X值不能任意設(shè)定。一般先取△X＝0.1進(jìn)行試算。實際處理時，并非任意相鄰兩點間的誤差都要驗算，對于曲線曲率半徑變化較小處，只需驗算兩節(jié)點間距離*長處的誤差；而對曲線曲率半徑變化較大處，應(yīng)驗算曲率半徑較小處的誤差，通常由輪廓圖形直接觀察確定校驗的位置。
2用戶宏程序功能2.1變量在常規(guī)的主程序和子程序內(nèi)，總是將一個具體的數(shù)值賦給一個地址，為了使用程序更加具有通用性、靈活性，在宏程序中設(shè)置了變量。例如：＃100，＃500，＃5等。
2.1.1變量的表示一個變量由符號＃和變量序號組成，如＃I（I＝1，2，3，。。。）。
2.1.2變量的引用將跟隨在地址符后的數(shù)值用變量來代替的過程，稱為引用變量。
如：G01X＃100Y－＃101F＃102；當(dāng)＃100＝100.0；＃101＝50.0；＃102＝80時，上式即表示為G01X100.0Y－50.0F80；2.1.3變量的種類變量分為局部變量、公共變量和系統(tǒng)變量3種：（1）局部變量。局部變量（＃1～＃3）是在宏程序中局部使用的變量。
（2）公共變量。公共變量（＃100～＃149；＃500～＃549）貫穿于整個程序過程。
（3）系統(tǒng)變量。系統(tǒng)變量是指有固定用途的變量，它的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量包括刀具偏置值變量、接口輸入與接口輸出信號變量及位置信號變量等。
2.2程序中控制指令在用戶宏程序中，控制指令實現(xiàn)控制執(zhí)行程序的語句有兩種：分支語句和重復(fù)語句。
2.2.1分支語句（1）無條件轉(zhuǎn)移。指令格式：GOTOn無條件地跳轉(zhuǎn)到順序為n的程序段。
（2）條件轉(zhuǎn)移。指令格式：IF［＜條件式＞］GOTOn＜條件式＞成立時，從順序號為n的程序段以下執(zhí)行；＜條件式＞不成立時，執(zhí)行下一段程序。
2.2.2重復(fù)語句指令格式：WHILE［＜條件式＞］DOm（m＝1、2、……）……ENDm＜條件式＞成立時，從DOm的程序到ENDm的程序段重復(fù)執(zhí)行；＜條件式＞如果不成立，則從ENDm的下一個程序段執(zhí)行。
3應(yīng)用實例分析3.1實例描述為使用宏程序編寫所示燈罩模具()內(nèi)曲面拋物線的精加工程序。
3.2課題分析宏程序指令一般用于精加工。其加工余量不能太大，通常在精加工之前要進(jìn)行去余量粗加工，粗加工該曲面可用圓弧擬合（加工程序略）。
精加工時，采用直線進(jìn)行擬合。該曲面橫截面為拋物線，方程為Z＝X 2／40－50，這里以Z坐標(biāo)作為自變量，X坐標(biāo)作為應(yīng)變量。那么方程式變?yōu)閤＝40×（z＋50）姨，注意它是半徑量，因此x坐標(biāo)值為2×40×（z＋50）。使用以下變量進(jìn)行運算：＃100Z坐標(biāo)值變量；＃101X函數(shù)值變量；＃102X坐標(biāo)值變量。
3.3精加工宏程序精加工宏程序如下：O0508；G98G40G21；T0101；（內(nèi)孔車刀）M03S600F100；G00X85.0Z2.0；＃100＝0.0；N100＃110＝＃100＋50.0；＃101＝SQTR［＃110＊40.0］；＃102＝＃101＊2；（直徑量）G01X＃102Z＃100；＃100＝＃100－0.10；（Z向每次遞減0.1mm）IF［＃100GE－48.0］GOTO100；G00Z2.0；G00X100.0Z100.0；M05；M30；4結(jié)束語運用用戶宏程序進(jìn)行數(shù)控中的二次曲線擬合加工，關(guān)鍵在于：**，二次曲線方程式的建立，曲線在某區(qū)間的曲率大小，又決定通過選取表達(dá)式或三角函數(shù)等來建立方程式；第二，方程式變量在加工區(qū)間上的遞變規(guī)律的確定。有了這兩點，在運用宏程序?qū)Χ吻€的程序編寫方面的困難，應(yīng)該能更容易解決。