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FANUC 0I数控车床的宏程序编制
摘要：用户宏程序是提高数控车床性能的一种特殊功能，它是使用变量来代替程序中的功能代码或地址值面编制的加工程序。这些变量可同因数一样进行逻辑运算，因而可以使复杂的程序大大简化。
关键词：宏程序、宏指令、非圆二次曲线、变量
Macro Programming of CNC Lathe with FANUC oi System
Abetract: User macro programs are special functions to improve the performance of CNC lathe which replaces the functional codes or addresses with variables. These variables can do logical operations like the factors so that they can simplify the complex programs effectively.
Keywords:macro program,macroinstruction,non-circular quadratic curves,variable
随着我国机械行业的飞速发展，数控加工技术在机械制造业中得到了越来越广泛的运用，很多企业都引进了数控机床设备。用户在使用数控机床设备加工工件时，只需按照各种数控编程指令的格式编程即可。通用的数控系统在处理插补和伺服时都是采用边插补边控制伺服的方式。由于非圆曲线形状较为复杂，在插补时需要处理的数据量大，同时响应速度的要求较高，因此，一般的数控系统只有直线插补和圆弧插补两种插补功能，并不具备其它曲线的插补功能。在传统的CNC编程时有时这些指令满足不了用户的要求，入加工椭圆、抛物线、双曲线等，这时就可使用用户宏程序功能，用户可以根据需要自己扩展数控系统的功能。
用户宏程序是提高数控车床性能的一种特殊功能，使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个指令就能执行其功能。
用户宏程序的最大特点是：可以对变量进行运算，使程序应用更加了灵活、方便。虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但用户宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移指令，使得编制相同加工操作的程序更加方便、更容易，可将相同加工操作编为通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序，使用时加工宏程序可用一条简单指令调用，用户宏程序的调用和子程序的调用完全一样。
宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和适用性。而在用户宏程序的本题中，可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。通过使用宏程序能执行一些有规律变化的动作，如前文提到的椭圆抛物线、双曲线等非圆二次曲线。
用户宏程序分为A、B两类，一般情况下，FANUC
OTD系统采用A类程序，而FANUC 0i系统则采用B类宏程序。现在的数控车床用FANUC系统一般以FANUC
0i系统为主。本文研究B类宏程序在精加工非圆二次曲线上的应用。
普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离，例如G01
X52 。使用用户宏程序时，数值可以直接指定或变量指定。当用变量指定时，
变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。
1) 变量的表示
用户宏程序执行变量用变量符号#和后面的变量指定，例#1、#2。
表达式可以用于指定变量号，此时表达式必须封闭在括号中，例
#【#1+#2-10】。
2）变量的类型
变量根据变量号可以分成空变量、局部变量、公共变量、系统变
量四种类型。
（1） 空变量（#0）
该变量总是空，没有值能赋给该变量。
（2） 局部变量（#1~#33）
局部变量总是在宏程序中局部使用的变量，只能用在
宏程序中存储数据，例如运算结果。
（3） 公共变量（#100~#199、#500~#999）
公共变量在不同的宏程序中的意义相同，贯穿于整个
程序的过程。当断电时，变量#100~#199初始化为空，
变量#500~#999的数据保存。
（4） 系统变量（#1000~）
系统变量用于读和写CNC运行时的各种数据，例如刀
具当前位置和补偿值、接口输入与接口输出信号变量
及位置信号变量等。
3）变量的引用
将跟随在地址符后的数值用变量来代替极为引用变量。例G01
X#100 Y#101 F#102。
4）变量的赋值
（1）直接赋值
变量可以在操作面板上用MDI方式直接赋值，也可以在程序中以等式方式赋值，当等号左边不能用表达式。例#100=24.5，#101=36.7+40.3。
（2）引数赋值
宏程序以子程序的方式出现，所用的变量可在宏程序调用时赋值。
5）变量的各种运算
用户宏程序的变量可以进行算术和逻辑运算。运算符右边的表达式可包含常量和由函数或运算符组成的变量。
注：表达式中的#j、#k可包含常量和由函数或运算符组成的变量。
1.2用户宏程序语句
在程序中使用GOTO语句和IF语句可以改变控制的流向。
2.、编程实例
对于常见曲线都有标准方程和参数方程。如中心在原点的椭圆标准方程为X2/a2+Y2/b2=1，其参数方程为X=a*COSt、Y=b*SINt。其中a、b分别为椭圆的长半轴和短半轴的长，t为参数。我们在用宏指令编制造 、加工程序时两种方程均可运用，只是在运用时，前者以坐标值作为自变量，而后者则已参数t作为变量。在实际加工时可根据需要进行选择。
例：试用B类宏程序编写下图所以零件的精加工程序。
实例分析：本例的精加工程序采用B类宏程序进行编程，共有两处轮廓线需要用上宏指令编程。下面对这两部分分别运用标准方程和参数方程进行宏程序的编制。
2.1抛物线部分（通过抛物线的标准方程，以Z为自变量编程）
由图可知，抛物线的方程为X2=-10（Z-5），则Z=0时，X为7.071；X=15时Z=-17.5。X=SQRT（-10*Z+5），以Z值为自变量，每次变化0.1，X值为应变量，通过变量运算计算出相应X的值。注意：X向为直径量编程。编程时使用以
下变量进行运算：#101、#102、#103、#104、#105
2.1.2精加工程序如下：
2.2椭圆部分（通过椭圆的参数方程，以参数θ为自变量编程）
2.2.1分析 椭圆的参数方程为
图中待加工的椭圆弧为第三象限的四分之一圆弧，长半轴为8，短半轴为5，启始角为-900，终止角为-1800。以θ为自变量每次变化0.1，X、Z值为应变量，通过变量运算计算出相应X、Z的值。注意：X向为直径量编程。编程时使用以下变量进行运算：#111、#112、#113、#114、#115
2.2.2精加工程序如下：
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