宏程序和R参数编程实现规格不同的轴加工

编程示例：如图2-1所示轴。试编写其数控车的通用加工程序。

解：

1.零件图的工艺分析

加工图2-1所示的同族相似轴时，由于轴各级外圆的加工余量不同，有的外圆余量比较大，有的外圆余量比较小，因此需根据实际情况分级分层粗车去余量，最后再统一进行精车削加工。

2.参考程序

（1）HNC—21/22T华中世纪星数控系统对实现规格不同的轴加工的用户宏程序

图2-1 同族相似轴编程示例图

局部变量含义：

#0=A；A—直径D₁（毛坯外径）

#1=B；B—直径D₂（直径表示）

#2=C；C—直径D₃（直径表示）

#3=D；D—直径D₄（直径表示）

#4=E；E—倒角边长（C）

#5=F；F—刀具起刀点纵向工件坐标值L

#7=H；H—刀具起刀点横向工件坐标值

#8=I；I—长度Z₁

#9=J；J—长度Z₂

#10=K；K—长度Z₃

#17=R；R—背吃刀量（半径表示）

#18=S；S—精加工余量（直径表示）

#19=T；T—粗加工转速（r/min）

#20=U；U—精加工转速（r/min）

#21=V；V—粗加工进给量（mm/r）

#22=W；W—精加工进给量（mm/r）

主程序如下：

O××××；文件名

%××××；程序号

N10 G18 G99 G97 G21 G90 G54 G40；工艺加工状态设置

N20 M98 P221 A__B__C__D__E__F__H__I__J__K__R__S__T__U__V__W__；调用实现规格不同的轴加工的用户宏程序

︙

N50 M05；主轴停止

N60 M30；程序结束并返回程序开头

宏程序如下：

%221；宏程序号

N005 #30=INT[[#0-#1-#18]/2/#17]；根据背吃刀量和精加工余量计算第一级粗车循环次数（取整）

N010 #31=[#0-#1-#18]/#30；计算第一级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N015 #40=INT[[#1-#2-#18]/2/#17]；根据背吃刀量和精加工余量计算第二级粗车循环次数（取整）

N020 #41=[#1-#2-#18]/#40；计算第二级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N025 #50=INT[[#2-#3-#18]/2/#17]；根据背吃刀量和精加工余量计算第三级粗车循环次数（取整）

N030 #51=[#2-#3-#18]/#50；计算第三级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N035 T0101；调用1号刀具（外圆粗加工车刀）

N040 G90 G00 X[2*#7] Z[#5] S[#19] M03；主轴正转，转速为S=#19r/min

N045 #28=1；切削次数初始值赋值

N050 WHILE#28LE#30；当#28＞#30时，则跳转到N085程序段

N055 G01 X[#0] Z[#8+5] F[3*#21]；直线插补到工件右端附近，车削ϕD2外圆

N060 G91 X[-#31] F[#21]；径向切入一个背吃刀量

N065 Z[-#8-5+#18/2]；粗车ϕD2外圆

N070 G90 X[#0+5]；粗车ϕD2外圆的左端面

N072 G00 G00 Z[#5]；返回起刀点

N075 #28=#28+1；切削次数累加1

N080 #31=#31*#28；背吃刀量递增

N085 ENDW；返回循环体1

N090 #28=1；计算器置1

N095 WHILE#28LE#40；当#28＞#40时，则跳转到N140程序段

N100 G90 G01 X[#0] Z[#8+5] F[3*#21]；直线插补到工件右端附近，粗车锥圆

N105 X[#1] F[#21]；径向直线插补到ϕD2外圆

N110 G91 X[-#41]；径向切入一个背吃刀量

N115 Z[-[#8+5-#9+#18/2]]；粗车ϕD4外圆

N120 X[[#2-#3]/2]；粗车锥圆右端面

N125 X[[#1-#2]/2] Z[-[#9-#10]]；粗车锥圆

N128 G90 G00 Z[#5]；返回起刀点

N130 #28=#28+1；切削次数累加1

N135 #41=#41*#28；背吃刀量递增

N140 ENDW；返回循环体2

N145 #28=1；计算器置1

N150 WHILE#28LE#50；当#28＞#50时，则跳转到N190程序段

N155 G90 G01 X[#0] Z[#8+5] F[3*#21]；直线插补到工件右端附近，车削ϕD4外圆

N160 X[#2] F[#21]；径向直线插补到ϕD3外圆

N165 G91 X[-#51]；径向切入一个背吃刀量

N170 Z[-[#8+5-#9+#18/2]]；粗车ϕD4外圆

N175 X[#0]；粗车ϕD4外圆左端面

N178 G90 G00 Z[#5]；返回起刀点

N180 #28=#28+1；切削次数累加1

N185 #51=#51*#28；背吃刀量递增

N190 ENDW；返回循环体3

N195 G00 X[2*#7] Z[#5]；刀具快速移动到换刀点

N200 T0202；调用2号刀具（外圆精加工车刀）

N205 G97 M03 S[#20]；设置精加工工艺参数

N210 G41 G00 X[#3] Z[#8+5] F[5*#22]；建立刀具左刀补，直线插补到工件右端附近

N215 X[#3-#4-1.0] Z[#8+1.0] F[#22]；直线插补到倒角C的延长线上

N220 X[#3] Z[#8-#4]；倒角

N225 Z[#9]；精车ϕD4外圆

N230 X[#2]；精车ϕD4外圆左端面

N235 X[#1] Z[#10]；精车锥圆

N240 Z0；精车ϕD2外圆

N245 X[#0+5]；精车ϕD2外圆左端面，X向退出工件

N250 G40 G00 X[2*#7] Z[#5]；取消刀补，退回换刀点

N255 M99；子程序结束，返回主程序

（2）SINUMERIK 802D数控系统对实现规格不同的轴加工的用户R参数程序

R参数含义：

R1=A；A—直径D1（毛坯外径）

R2=B；B—直径D2（直径表示）

R3=C；C—直径D3（直径表示）

R4=I；I—直径D4（直径表示）

R5=J；J—长度Z₁

R6=K；K—长度Z₂

R7=D；D—长度Z₃

R8=E；E—倒角边长（C）

R9=F；F—刀具起刀点纵向工件坐标值L

R11=H；H—刀具起刀点横向工件坐标值

R18=R；R—背吃刀量（半径表示）

R19=S；S—精加工余量（直径表示）

R20=T；T—粗加工转速（r/min）

R21=U；U—精加工转速（r/min）

R22=V；V—粗加工进给量（mm/r）

R23=W；W—精加工进给量（mm/r）

主程序如下：

××××××××；主程序名

N10 G18 G99 G97 G71 G95 G90 G54 G40；工艺加工状态设置

N20 R1=A R2=B R3=C R7=D R8=E R9=F R11=H R4=I R5=J R6=K R18=R R19=S R20=T R21=U R22=V R23=W；参数设置N20 L221；调用实现规格不同的轴加工的用户R参数程序

︙

N50 M05；主轴停止

N60 M02；程序结束并返回程序开头

R参数程序如下：

L221；R参数程序名

N010 R30=TRUNC[[R1-R2-R19]/2/R18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第一级粗车循环次数（取整）

N015 R31=[R1-R2-R19]/R30；计算第一级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N020 R40=TRUNC[[R2-R3-R19]/2/R18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第二级粗车循环次数（取整）

N025 R41=[R2-R3-R19]/R40；计算第二级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N030 R50=TRUNC[[R3-R4-R19]/2/R18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第三级粗车循环次数（取整）

N035 R51=[R3-R4-R19]/R50；计算第三级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N040 T01 D01；调用1号刀具（外圆粗加工车刀）

N045 G18 G97 G95 G54 G40；工艺加工状态设置

N050 G90 G00 X=2*R11 Z=R9 S=R20 M03；主轴正转，转速为R20r/min(www.xing528.com)

N055 R28=1；切削次数初始值赋值

N060 MARKE1：G01 X=R1 Z=R5+5 F=3*R22；直线插补到工件右端附近

N065 G91 X=-R31 F=R22；径向切入一个背吃刀量

N070 Z=-R5-5+R19/2；粗车ϕD2外圆

N075 G90 X=R1+5；粗车ϕD2外圆的左端面

N078 G00 Z=R9；返回起刀点

N080 R28=R28+1；切削次数累加1

N085 R31=R31*R28；背吃刀量递增

N090 IF R28＜=R30 GOTOB MARKE1；当R28小于或等于R30时，则跳转到标志符MARKE1

N095 R28=1；计算器置1

N100 MARKE2：G90 G01 X=R1 Z=R5+5 F=3*R22；直线插补到工件右端附近

N105 X=R2 F=R22；径向直线插补到ϕD2外圆

N110 G91 X=-R41；径向切入一个背吃刀量

N115 Z=-[R5+5-R6+R19/2]；粗车ϕD4外圆

N120 X=[R3-R4]/2；粗车锥圆右端面

N125 X=[R2-R3]/2 Z=-[R6-R7]；粗车锥圆

N128 G90 G00 Z=R9；返回起刀点

N130 R28=R28+1；切削次数累加1

N135 R41=R41*R28；背吃刀量递增

N140 IF R28＜=R40 GOTOB MARKE2；当R28小于或等于R40时，则跳转到标志符MARKE2

N145 R28=1；计算器置1

N150 MARKE3：G90 G01 X=R1 Z=R5+5 F=3*R22；直线插补到工件右端附近

N155 X=R3 F=R22；径向直线插补到ϕD3外圆

N160 G91 X=-R51；径向切入一个背吃刀量

N165 Z=-[R5+5-R6+R19/2]；粗车ϕD4外圆

N170 G90 X=R1；粗车ϕD4外圆左端面

N172 G00 Z=R9；返回起刀点

N175 R28=R28+1；切削次数累加1

N180 R51=R51*R28；背吃刀量递增

N185 IF R28＜=R50 GOTOB MARKE 3；当R28小于或等于R50时，则跳转到标志符MARKE3

N190 G00 X=2*R11 Z=R9；刀具快速移动到换刀点

N195 T02 D02；调用2号刀具（外圆精加工车刀）

N200 G97 M03 S=R21；设置精加工工艺参数

N205 G41 G00 X=R4 Z=R5+5 F=5*R23；建立刀具左刀补，直线插补到工件右端附近

N210 X=R4-R9-1.0 Z=R5+1.0 F=R23；直线插补到倒角C的延长线上

N215 X=R4 Z=R5-R9；倒角

N220 Z=R6；精车ϕD4外圆

N225 X=R3；精车ϕD4外圆左端面

N230 X=R2 Z=R7；精车锥圆

N235 Z0；精车ϕD2外圆

N240 X=R1+5；精车ϕD2外圆左端面，X向退出工件

N245 G40 G00 X=2*R11 Z=R9；取消刀补，退回换刀点

N250 RET；子程序结束，返回主程序

（3）FANUC 0i数控系统对实现规格不同的轴加工的用户宏程序

自变量含义：

#1=A；A—直径D₁（毛坯外径）

#2=B；B—直径D₂（直径表示）

#3=C；C—直径D₃（直径表示）

#4=I；I—直径D₄（直径表示）

#5=J；J—长度Z₁

#6=K；K—长度Z₂

#7=D；D—长度Z₃

#4=E；E—倒角边长（C）

#9=F；F—刀具起刀点纵向工件坐标值L

#11=H；H—刀具起刀点横向工件坐标值

#18=R；R—背吃刀量（半径表示）

#19=S；S—精加工余量（直径表示）

#20=T；T—粗加工转速（r/min）

#21=U；U—精加工转速（r/min）

#22=V；V—粗加工进给量（mm/r）

#23=W；W—精加工进给量（mm/r）

主程序如下：

O××××；主程序名

N10 G18 G99 G97 G21 G95 G90 G54 G40；工艺加工状态设置

N20 G65 P221 A__B__C__D__E__F__H__I__J__K__R__S__T__U__V__W__；调用实现规格不同的轴加工的用户宏程序

︙

N50 M05；主轴停止

N60 M30；程序结束并返回程序开头

宏程序如下：

O221；宏程序名

N010 #30=FUP[[#1-#2-#19]/2/#18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第一级粗车循环次数（上取整）

N015 #31=[#1-#2-#19]/#30；计算第一级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N020 #40=FUP[[#2-#3-#19]/2/#18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第二级粗车循环次数（上取整）

N025 #41=[#2-#3-#19]/#40；计算第二级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N030 #50=FUP[[#3-#4-#19]/2/#18]；根据背吃刀量和精加工余量计算第三级粗车循环次数（上取整）

N035 #51=[#3-#4-#19]/#50；计算第三级径向粗加工每次背吃刀量（直径值）

N040 T0101；调用1号刀具（外圆粗加工车刀）

N050 G90 G00 X[2*#11]Z#9 S#20 M03；主轴正转，转速为20r/min

N055 #28=1；切削次数初始值赋值

N060 WHILE[#28GT#30]DO1；当#28大于#30时，则跳转到N095程序段

N065 G01 X#1 Z[#5+5] F[3*#22]；直线插补到工件右端附近

N070 U-#31 F#22；径向切入一个背吃刀量

N075 W[-#5-5+#19/2]；粗车ϕD2外圆

N080 X[#1+5]；粗车ϕD2外圆的左端面

N082 G00 Z#9；返回起刀点

N085 #28=#28+1；切削次数累加1

N090 #31=#31*#28；背吃刀量递增

N095 END1；返回循环体2

N100 #28=1；计算器置1

N105 WHILE[#28GT#40]DO2；当#28大于#40时，则跳转到N150程序段

N110 G01 X#1 Z[#5+5] F[3*#22]；直线插补到工件右端附近

N115 X#2 F#22；径向直线插补到ϕD2外圆

N120 U-#41；径向切入一个背吃刀量

N125 W-[#5+5-#6+#19/2]；粗车削ϕD4外圆

N130 U[[#3-#4]/2]；粗车锥圆右端面

N135 U[[#2-#3]/2] W-[#6-#7]；粗车锥圆

N138 G00 Z#9；返回起始点

N140 #28=#28+1；切削次数累加1

N145 #41=#41*#28；背吃刀量递增

N150 END2；返回循环体2

N155 #28=1；计数器置1

N160 WHILE[#28GT#50]DO3；当#28大于#50时，则跳转到N200程序段

N165 G01 X#1 Z[#5+5] F[3*#22]；直线插补到工件右端附近

N170 X#3 F#22；径向直线插补到ϕD3外圆

N175 U-#51；径向切入一个背吃刀量

N180 W-[#5+5-#6+#19/2]；粗车ϕD4外圆

N185 X#1；粗车ϕD4外圆左端面

N188 G00 Z#9；返回起刀点

N190 #28=#28+1；切削次数累加1

N195 #51=#51*#28；背吃刀量递增

N200 END3；返回循环体3

N205 G00 X[2*#11] Z#9；刀具快速移动到换刀点

N210 T0202；调用2号刀具（外圆精加工车刀）

N215 G97 M03 S#21；设置精加工工艺参数

N220 G41 G00 X#4 Z[#5+5] F[5*#23] D02；建立刀具左刀补，直线插补到工件右端附近

N225 X[#4-#9-1.0] Z[#5+1.0] F#23；直线插补到倒角C的延长线上

N230 X#4 Z[#5-#9]；倒角

N235 Z#6；精车ϕD4外圆

N240 X#3；精车ϕD4外圆左端面

N245 X#2 Z#7；精车锥圆

N250 Z0；精车ϕD2外圆

N255 X[#1+5]；精车ϕD2外圆左端面，X向退出工件

N260 G40 G00 X[2*#11] Z#9；取消刀补，退回换刀点

N265 M99；子程序结束，返回主程序