FANUC系统宏指令在数控车削循环中的应用

FANUC系统宏指令在数控车削循环中的应用

张恒

ApplicationofFANUCSystemMacroInstructioninCNCTurningCircle

张恒ZHANGHeng

（江苏省常熟中等专业学校，常熟215500）

（JiangsuProvinceChangshuSpecializedSecondarySchool，Changshu215500，China）

摘要：本文以数控车削加工中外圆沟槽作为研究对象，分析了FANUC系统宏指令基本编程原理，并结合具体案例，详细介绍了宏指令在特殊零件轮廓加工中的使用方法。通过案例对比，文章还提出了宏指令在特殊零件加工中具有程序简短、修改方便的优点。

Abstract:ThisarticlesetstheactualCNCcylindricaltrenchpartsasresearchobject,analyzestheFANUCmacrobasicprogrammingprinciples,describedtheusingmethodsofspecialmacrocontourmachiningpartscombinedwithspecificcases.Bycomparingthecase,thearticlealsopresentsthatmacroinstructioninparticularpartsmachininghavetheadvantagesofeasymodificationandsimpleprograms.

关键词：FANUC；宏指令；系统变量

Keywords:FANUC；macroinstruction；systemvariables

中图分类号：TG519.1文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）13-0045-02

0引言

用户宏指令是指程序员事先定义的特定的单一“指令”，这样的指令就是一组重复出现的代码缩写，此后，在宏指令出现之处，汇编程序均会自动将其替换为相应定义的代码块。用户宏指令为使用者提供了一种全新的程序编写加工手段，它允许编程者在程序中进行简单的逻辑和数学运算，大大拓展了编程的灵活性与实用性。以FANUCOi系统为例，宏程序分为AB两类，本文介绍的宏指令就是FANUCOi-D数控系统宏程序的B类。

1FANUC0i-D型系统宏指令

FANUC0i-D系统中变量有空变量、局部变量、公共变量和系统变量4种类型，如表1所示。空变量的变量号为#0，该变量总为空，没有值能赋给该变量；局部变量的变量号为#1～#33，该类变量只能用于在宏程序中存储数据，当断电时局部变量初始化为空，调用宏程序时，给局部变量赋值。公共变量的变量号为#100～#199、#500～#999，公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时，变量#100～#199初始化为空，变量#500～#999中的数据保存，即使断电也不丢失。系统变量的变量号为#1000～，系统变量用于读和写CNC的各种数据。

2案例分析

由于数控车削加工的零件外型较为特殊。因此在刀具的选择方面，普通外圆车刀、割槽刀加工精度差，表面质量不高，一般我们需要使用球头刀加工；在指令选用方面，普通复合车削循环指令G71或G73使用过程中会出现“PS064程序非单调”报警。基于这样的情况，可以考虑采用FANUC系统中的宏指令来实现程序编写。

3编程思路

宏程序的本质是找出刀具运行轨迹特征，通过某种数学算法实现程序中某一段语句的重复调用。根据以上零件特征，我们发现X坐标值在逐渐缩小。因此，可以利用FANUC系统中X磨耗值的变化，自定义车削循环加工，控制刀具每次偏离零件轮廓的距离值固定，并在每次加工循环前修改，加工完成后再利用系统条件进行指令跳转，返回对应处进行语句修改。待粗加工循环结束后，测量工件确定精加工切削量，修改刀补参数，再跳转至精加工完成车削，具体流程如图1所示。

针对上述流程，具体内容说明如下：①系统变量刀具参数赋值：使用系统变量#2001-#2064来设置对应刀具的X磨耗（例：调用1号刀具，T0101，对应#2001），在系统变量处输入刀具对应的假想刀尖位置号和刀具的圆弧半径数（例：刀尖假想位置号对应#2301-2364#，刀具圆弧半径对应#2901-2964#）。不同的刀具和不同的工件需要对系统参数进行相应的修改，以避免反复输入和修改引起的程序错误。②切削加工循环：按照加工工件轮廓的不同编制相应的刀具走刀切削轨迹，根据此循环实现零件的粗、精加工，零件不同时，只需对切削循环段修改即可。③加工条件判断：利用控制系统的条件进行语句判断，“IF……GOTO……”，根据X的磨耗值决定具体所处的加工阶段（粗加工或细加工），或判定精加工程序是否结束。

4程序的实现

按照以上编程思想，假设当前加工的刀具为1号刀，刀具采用球头刀，圆弧半径为2mm,实际编写的零件加工程序如下：

O0001;

G99G97G21G40;

T0101M3S800;

G0X70;

Z2;

#2001=20.5;(系统变量为X磨耗进行赋值，整数部分为总余量，小数为精加工余量)

#2901=2;(利用系统变量确定刀具圆弧半径)

#2301=3;(利用系统变量确定假想刀尖位置)

N5#2001=#2001-2;(每次加工循环后，X磨耗值减少2mm,最后留为0.5mm用于精加工)

N10G0X66G42；(切削加工循环段开始)

Z-17；

G1X60F0.1；

G3X54Z-20R3；

G1X46；

G2X40Z-23R3；

G1Z-37；

G2X46Z-40R3；

G1X54；

G3X60Z-43R3；

G1X66；

N20G0Z-15；(切削加工循环段结束)

IF[#2001LT0.5]GOTO30；(精加工结束时,X磨耗已小于0.5,跳转至程序结束)

IF[#2001GT0.5]GOTO5；(X磨耗大于0.5时,粗车未结束,跳转至自动修改磨耗粗车阶段。而当磨耗值为0.5时,进入下面精加工阶段)

G0X100；

Z100；

M05；

M00；(根据测量值对磨耗值进行手工修正,修正时注意精车量的赋值)

T0101M3S1000；

#2001=#2001-0.5；

GOTO10；(调用切削循环段进行精加工)

N30G0X100；

Z100；

M30；

利用以上程序，我们可以有效完成零件的粗、精加工，程序结构简单，操作性强。零件形状及刀具改变时，只需改动程序系统变量和切削加工的循环段，大大节省了编程时间，具有通用性。

5结束语

本文通过FANUC宏程序在沟槽零件数控车削循环加工的应用，为粗、精加工各自编制了程序，同时还实现了其他复合循环加工，解决了该类型零件不能用G71、G73指令加工的问题，拓展了数据车床的车削加工功能。由此可见，宏程序在数控车削加工中的应用能够有效简化程序，降低成本，具有普遍推广意义。

参考文献：

[1]BEIJING-FANUC技术部.BEIJING-FANUC0i-MODELC操作说明书[Z].北京：北京发那科机电有限公司，2005.

[2]FANUC宏程序[M].北京:化学工业出版社,2011：50-60.

[3]数控编程[M].北京：机械工业出版社，2012.