邹军：数控宏程序框架化编程

前段时间，有一师傅接了一批零件，其中有一处需要在数车上加工类似抛物线的轮廓外形，这师傅在数控这行也干了快10多年了，眼看没招，不知道程序如何编写程序，因为他不会宏程序，遇到这种曲线类的零件就傻眼了。

让我给帮帮忙，我用了不到5分钟，帮它编写好了这个程序。

我为什么能够这么快的编写出程序呢？

因为我有一套非常好用的“框架模型编程法”,现成的框架，按照框架来编写，依然一个非常好的宏程序就编写出来了。

模型化编程分为两步：

第一步：设置变量

第二步：复制案例模型

第一步：设置变量

有些变量你一看就知道如何去设置，还有些变量需要我们推理计算得到。

如何设置以及推理计算得到变量？

方法如下：

举个例子，比如在数控车上精加工轮廓曲线（如下简图）：

我们知道，不论是圆弧、直线或者曲线，它都是由无数个小点组成的，然后点与点之间用小线段连接起来，从而构成了直线，圆弧，或者曲线。如果点的位置相互紧密，那么加工出来的轮廓就光滑。如下图：

那么我们来看刀路：沿着轮廓曲线走刀即可完成精加工程序。

精加工刀路就这么简单，通过G01X___ Z____ 两轴插补即可完成曲线的加工。

军哥我上面说了：通过走刀路线找出刀路规律

有什么规律呢？

分析如下：

曲线轮廓上随意取了几个点，曲线方程式中的X，Z就表示某一个点在曲线坐标系中的位置，让这个点的位置不断发生变化，并且用G01X___ Z___依次链接这些点位坐标，这就构成了曲线。

规律1：曲线方程式中的X，Z就表示某一个点在曲线坐标系中的位置，给X一个值，那么就会对应个Z值，X与Z满足方程式。（备注：这个曲线方程式中，X为半径，数车上是直径编程，后面需要转换，详见后面程序的转换）

规律2：让这个点的位置不断发生变化, 军哥以往分享过变量的自增减，在这就不在赘述，通过变量的自增减，从而使点位有规律的变化。

根据规律1：我设#24（X）为因变量, #25（Z）为自变量

备注:所谓自变量就是自身会主动发生变化，因变量，是因为其它变量变化而发生变化的变量，属于被动变化

比如：

#24=0

#25=32-[#24/2]*[#24/2]/8

…..

那么#25的结果就是32

如果#24=1那么 #25的结果就是31.969；

如果#24=2 ，那么 #25的结果就是31.875

当#24发生变化，#25也就因#24的变化而变化;#24就属于自变量，#25就属于因变量

根据规律2：我让变量#24自增，即#24=#24+0.1 （变量后面加的数值越小，那么这个曲线上的点位取的就越密集，这样加工出来的轮廓就越光滑）

备注：变量自增是有范围的，自增到多少呢？也就是不超过32，因为曲线（X）值为32

好了，军哥我一边分析一边设了变量，也就是我们设变量的思路框架是这样的：

1, 确定走刀路线，通过走刀路线找出刀路规律；

2, 有数学公式的，变量带入数学公式；

3，没数学关系公式的，可以建立数学关系式，推理求出变量；

设置完变量后，我们第二步复制案例模型结构。

军哥之前说过，能不能编写宏程序就看你心中有没有案例模型,关于案例模型军哥的宏程序系统教程有详细的思路分析，在这直接给程序：

程序如下：

%01111

T0101

S100M03

G00 X0 Z34

#24=0（从X=0处车，赋值为0）

WHILE [#24 LE32]DO1(判断曲线段车完与否)

G01 X#24 Z#25 F100

#24=#24+0.01 （变量自增）

#1=#24/2 (转换为半径)

#25=32-[#1*#1/8] （曲线方程式）

END1

G00 X80 Z100

M30

程序仿真如下：

好了，粗加工程序如何编写呢？

还是按照上面说的设变量的思路框架来分析：

假如毛坯是D34的棒料，首先确定走刀路线

上图为刀路示意图简图：

由毛坯最外(X方向)下刀，然后（Z方向）切削，抬刀，退回下刀点；

(X方向)继续下到一定深度，然后（Z方向）切削，抬刀，退回下刀点；

这样依次循环，类似G90外圆粗车循环。

通过刀路我们发现什么规律？

规律1：粗车的时候X，Z坐标点数值也满足曲线方程式，给X一个值，那么就会对应个Z值，X与Z满足方程式。

规律2：每层切深有规律的递减;（假如每层切2mm ） 第一刀：毛坯D34----D32

第二刀：D32-D30 依次类推。很容易想到军哥讲过的变量递减

根据规律1：我设#24（X）为因变量, #25（Z）为自变量

根据规律2：我让变量#24自减，即#24=#24-1 （后面减1，也就是每层切1mm深）

复制上面精加工案例，然后稍作修改（红色部位为修改的地方）

%01111(微信SOSCNC）

T0101

S100M03

G00 X34Z34 (下刀点)

#24=34（赋值为34，毛坯D34）

T0101

M03 S600

WHILE [#24GE 0]DO1(判断粗车完了没)

G90X#24 Z#25F100 (外圆粗车循环)

#24=#24-1（变量自减）

#1=#24/2 (转换为半径)

#25=32-[#1*#1/8] （曲线方程式）

END1

G00 X80 Z100

M30

程序仿真如下：

好了，军哥我经常说玩宏就是玩变量，如果把编写宏程序看做100分的化，那么设置变量就占到80分。如何去设置变量，方法是军哥的三步框架方法：

1, 确定走刀路线，通过走刀路线找出刀路规律；

2, 有数学公式的，变量带入数学公式；

3，没数学关系公式的，可以建立数学关系式，推理求出变量；

尤其是走刀路线的取舍，这将决定我们如何去编写宏程序。

军哥再举个例子：

比如下面这张图（加工中心上铣椭圆）为例子

1, 确定走刀路线(如下图)

那么刀具沿着椭圆轮廓依次走刀，然后在回到起始点，（从1-2-3-4-5在回到起点1）

规律1：由起点1走一圈在回到起点1，也就是从0度到360°。很容易想到设个角度变量来判断一圈是否走完了。

如：角度变量 ----#1

WHILE [#1LE360 ]DO1 (一圈是否走完)

规律2：刀具沿着椭圆轮廓走刀，那么轮廓上任意一点的X，Y坐标值满足椭圆参数方程式X=a*COSθ Y=b*SINθ

设：椭圆某点变量为：

#24 （X方向）

#25（Y方向）

变量代入方程式即：

#24=35*COS[#1]

#25=15*SIN[#1]

设置完变量后，我们第二步复制案例模型结构。直接上程序：

O0001

G54G00X50.Y0

S1000M3

G00G42X40.Y-5.0D1M08

G02X35.Y0.R5.0F100 （圆弧进刀）

#1=0 （角度初始值）

WHILE[#1LE360]DO1(

#1=#1+0.5 (角度增量)

#24=35*COS[#1] （X）

#25=15*SIN[#1] （Z）

G01X#24Y#25F100

END1

G02X40.0Y5.R5F100 （圆弧退刀）

G0G40X50Y0.

M30

好了，如果分层铣？程序又如何编写呢？

还是先看刀路，（如上图）：

具轨迹从第一层到最后一层，每层的刀路除了深度不同外，形状与上一个刀路都是相同的。

规律1：每一层刀路轨迹都是一样，那么编写程序的时候只需要编写一层的程序（如上面程序，只有一层的程序）

规律2：深度变化，逐渐递减，很容易想到深度设变量，让变量自减，如#10=#10-1(变量#10每运算一次，深度方向下降1mm

变量设置完毕，我们第二步复制案例模型结构。

这个程序有两次判断：

第一次：判断椭圆一圈是否加工完（从0°-360°）

第二次：判断深度是否加工到尺寸

我们复制二次嵌套案例模型（一层包着一层的程序结构）；

先判断一圈是否加工完，然后在判断深度是否加工到位，那么一圈是否加工完，需要放在里层，里层的一圈加工完，在跳到外层，执行深度方向的判断……

好了，直接上程序。更进一步思路上的分析推荐大家看看我系统宏教程，一步一个脚印，让你学到绝活！

O0001（微信：SOSCNC)

G54G00X50Y0.

S1000M3

#10=-2.（深度变量初始赋值 ）

WHILE[#10GE-10]DO1 （判断深度方向是否到尺寸）

G01Z#10F100.

G00G42X40.Y-5.0D1M08

G02X35.Y0.R5.0F100

#1=0 （角度变量初始赋值）

WHILE[#1LE360]DO2 （判断椭圆一圈是否加工完）

#1=#1+0.5 （角度变量自增 ）

#24=35*COS[#1]

#25=15*SIN[#1]

G01X#24Y#25F100

END2

G02X40.0Y5.R5F100

G0G40X50Y0.

#10=#10-1. （深度变量自减）

END1

M30

程序仿真如下：

好了，有了上面分享，加工内椭圆，如下图纸：

参数方程式X=a*COSθ Y=b*SINθ

设：椭圆某点变量为：

#24 （X方向）

#25（Y方向）

直接上程序如下：

O0001

(10DIA.)

G54G00X0.Y0.

S1000M3

#10=-2.

WHILE[#10GE-10]DO1

G01Z#10F100.

G00G41X22.Y-8.0D1M08

G03X30.Y0.R8.0F100

#1=0

WHILE[#1LT360]DO2

#1=#1+0.01

IF[#1GE360 ]THEN#1=360

#24=30*COS[#1]

#25=50*SIN[#1]

G01X#24Y#25F100

END2

G03X22.Y8.R8F100

G0G40X0Y0

#10=#10-1.

END1

M30

仿真如下：

好了，今天就分享到这里，学绝活关注邹军爱数控，让你成为有经验的编程高手。扫描关注邹军爱数控微信公众号：cnc120