座人数控系统准备功能的扩大设计

数控系统准备功能的扩大设计

随着机械设备的不断更新换代，数控机床正在逐步普及，而在机械零件加工中，一般数控机床的系统只具备通用的准备功能(G功能)。如加工一个简单的方腔，要通过程序并经多次反复加工，才能完成这一方腔。如果零件稍复杂，不但加工程序较期螺高开高走大，数据多，编程时间长，而且出现错误也不易检查。另外，加工很多形状相似的零件，每次都要重新编程，很费时间。为解决这一问题，可采取编制特种专用程序的方案。如果厂家提供的程序中有固定的程序和重复模式时，可将某一特殊部分作为子程序存放，使程序简化。如果带有宏程序任选功能时，还可以通过系统参数的设定，将编写的宏程序设定成固定循环的G功能。

笔者使用的是XKA738C数控铣床，它采用的是FANUK-0MJ系统(以下简称系统)，配有“用户宏程序B”，它不仅可以对零件进行变量编程，而且可以将宏程序主体通过参数设定成固定循环的G功能。把用一组命令构成的功能象子程序一样存贮在存储器中，将存储的功能用一个命令代表(如G___) ，只根据写入的命令机床就能执行其功能。把存贮的这一组命令叫用户宏程序，代表命令叫用户宏程序命令。

1宏程序主体结构

数控系统中，宏程序结构如图1，系统参数中的程序号厂家已经设定为O9010--O9019，只要用自行确定的G代码调用宏程序主体程序号，就可进行相应形状的加工。通过参数设定，可以选择是否将宏程序显示在屏幕上，为避免程序被错改，最好选择屏蔽，但缺点是加工中光标不会移动，直到此功能结束。另外，其它程序号无法调出此宏程序。用户宏程序主体中间部分是加工过程，通过对其变量赋值，即可进行固定循环加工，程序结束通过M99返回主程序。

图1

2 宏程序主体的编写

宏程序主体中以变量为主，用变量进行运算、转移。其目的不仅要使类似零件集中到一个范围内，而且结构要简洁，符合加工步骤，占用的内存要小。由于软件系统在工作中是采用中断查询控制方式，在需要改变工作状态时，由PIO向CPU提出中断申请，CPU经判断发出相应转移指令，机床再根据指令进行运动。现以圆腔加工为例(如图2)，来考虑宏程序 的设计思路。

图2

1，变量的使用和运算

该系统中，设定自变量I中指定的地址与在用户宏程序主体内使用的变量号一一对应，此变量为系统变量，另外用于计算的公共变量，系统未作规定，可任意使用(除系统变量之外)。变量的运算，要按照系统规定编写，如：

#100=(#110×#102)1/2写成：100=SQRE [#110*#102]

当#100≥5时，转移到N6段，写成IF[#100GE5]GOTO6

2，设计程序思路

系统变量的确定

在圆腔加工中首先要对自变量I中的变量号与自订的G指令中字母对应，它直接影响零件加工的方式。如圆心坐标值X、Y (#24、#25)，圆腔的半径D(#7)，刀具半径R(#18)，加工深度Z(#26)，粗加工次数B(#2)，加工余量K(#6)，每次进刀深度Q(#17)，然后是加工方向A(#1)，安全高度H(#11)，走刀量F(#9)。

圆腔加工流程图及程序

流程图是编制程序的重要步骤，程序是否合理，流程图是关键，它直接影响加工的运行轨迹以及转移的位置是否合理(如图3)。

图3

O9012；

#100=#26-#6；

#101=#9*5；

#102=#7-#6-#18；

#103=#102/#2；

#104=#25+#7-#18；

#105=#5-#18；

G00X#24 Y#25；

G00Z#11；

#106=0；

N100#106=#106+#17；

G01Z-#106 F#9；

IF[#102 EQ 0]GOTO 150；

#107=0；

N110 #106=#107+#103；

#108=#107+#25；

G01 Y#108 F#101；

IF[#1 EQ 1]GOTO 120；

IF[#1 EQ-1] G本标准拜托中国新型建筑材料公司常州建筑材料研究设计所解释OTO 130；