矩形网式点阵孔群的宏程序编程

图3-35是在一零件上进行矩形网式点阵孔群钻（铣）削加工，假设共有M行、H列，孔数为M×H，横向孔距为U，纵向孔距为V，A为X轴与斜线的夹角。其中X₀为工件上左下边第一个孔的横坐标绝对值，Y₀为工件上左下边第一个孔的纵坐标绝对值。利用宏变量（或参数）编制此类零件的通用加工程序。

图3-35 矩形网式点阵孔群钻削加工刀具路线示意图

a）矩形网式点阵孔群零件图 b）效果图

由图3-35分析，可画出该宏程序的结构流程框图，如图3-36所示。

1.HNC—21/22M华中世纪星数控系统对矩形网式点阵孔群钻削的用户宏程序

局部变量含义：

#2=X₀；将X₀赋值给#2

#3=Y₀；将Y₀赋值给#3

#4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

#5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

#30=M；将行数M赋值给#30

#31=H；将列数H赋值给#31

#32=A；将角度A赋值给#32

#33=U；将列孔距U赋值给#33

#34=V；将行孔距V赋值给#34

#10=Z；最终加工深度

#11=R；安全距离

#12=F；切削进给速度

%3324；宏程序号

图3-36 矩形网式点阵孔群钻削加工用户宏程序结构流程框图

N010 WHILE #5LE#31；如果#5（孔列计数值）大于#31（孔列数），则跳转到N120程序段

N015 WHILE #4LE#30；如果#4（孔行计数值）大于#30（孔行数），则跳转到N050程序段

N020 #101=[#4-1]*#33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

N025 #102=[#5-1]*#34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N030 G01 X[#101*COS[#32*PI/180]+#102*SIN[#32*PI/180]+#2]Y[#102*COS[#32*PI/180]+#101*SIN[#32*PI/180]+#3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N035 G81 Z[-#10] R[#11] F[#12] K0；调用固定循环程序钻定位孔

N040 #4=#4+1；行孔数加1

N045 ENDW；返回循环体

N050 #4=#30；将孔行数赋给变量#4

N055 WHILE #4GE1；如果#4小于1，则跳转到N100程序段

N060 #101=[#4-1]*#33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

N065 #102=#5*#34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N070 #103=[#31-1]*#34；孔中心列间距值计算

N075 IF ABS[#102]GT ABS[#103]；如果ABS[#102]大于ABS[#103]，则跳转到N115程序段

N080 G01 X[#101*COS[#32*PI/180]+#102*SIN[#32*PI/180]+#2]Y[#102*COS[#32*PI/180]+#101*SIN[#32*PI/180]+#3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N085 G81 Z[-#10]R[#11]F[#12]K0；调用固定循环程序钻定位孔

N090 #4=#4-1；行孔数减1

N095 ENDW；返回循环体

N100 #5=#5+2；列孔数加2

N105 #4=1；行计数器置1

N110 ENDIF；条件满足结束，执行下条语句

N115 ENDW；返回循环体，执行下条语句

N120 M99；子程序结束并返回主程序

2.SINUMERIK802D数控系统对矩形网式点阵孔群钻削的用户R参数程序

R参数含义：

R2=X₀；将X₀赋值给R2

R3=Y₀；将Y₀赋值给R3

R4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

R5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

R30=M；将行数M赋值给R30

R31=H；将列数H赋值给R31

R32=A；将角度A赋值给R32

R33=U；将列孔距U赋值给R33

R34=V；将行孔距V赋值给R34

R12=F；切削进给速度

RTP=50；后退平面（绝对值）

REP=0；参考平面（绝对值）

SDIS=R；安全间隙（无符号）

DP=Z；最终钻孔深度（绝对值）

DPR=Z；相当于参考平面的最后钻孔深度（无符号）

L3324；参数程序名

N010 MARKE1：IF R5＞R31 GOTOF MARKEO

N015 MARKE2：R101=[R4-1]*R33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

R102=[R5-1]*R34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N020 G01 X=[R101*COS[R32]+R102*SIN[#32]+R2]Y=[R102*COS[R32]+R101*SIN[R32]+R3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N025 CYCL81（RTP，REP，SDIS，DP，DPR）；调用循环程序钻定位孔

N030 R4=R4+1；行孔数加1

N035 IF R4＜=R30 GOTOB MARKE2；如果R4（孔行计数值）小于或等于R30（孔行数），则程序跳转到标志符MARKE2

N040 R4=R30；将孔行数赋给变量R4

N045 MARKE3：R101=[R4-1]*R33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

N050 R102=R5*R34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N055 R103=[R31-1]*R34；孔中心列间距值计算

N060 IF ABS（R102）>ABS（R103）GOTOF MARKE0；如果R102（孔列计数值）小于R103（孔列数）时，则程序跳转到标志符MARKE0

N065 G01 X=[R101*COS[R32]+R102*SIN[#32]+R2]Y=[R102*COS[R32]+R101*SIN[R32]+R3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N070 CYCL81（RTP，REP，SDIS，DP，DPR）；调用循环程序钻定位孔

N075 R4=R4-1；行孔数减1

N080 IF R4＜=1 GOTOB MARKE3；如果R4（孔行计数值）小于或等于1时，则程序返回到标志符MARKE3程序段

N085 R5=R5+2；孔列计数器值加2

N090 R4=1；孔行计数器置1

N095 IF R5＜=R31 GOTOB MARKE1；如果R5（孔列计数值）小于或等于R31时，则程序返回到标志符MARKE1

N100 MARKE0：RET；R参数子程序结束并返回主程序

3.FANUC0i数控系统对矩形网式点阵孔群钻削的用户宏程序

自变量含义：

#2=X₀；将X₀赋值给#2

#3=Y₀；将Y₀赋值给#3

#4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

#5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

#30=M；将行数M赋值给#30

#31=H；将列数H赋值给#31

#32=A；将角度A赋值给#32

#33=U；将列孔距U赋值给#33

#34=V；将行孔距V赋值给#34

#10=Z；最终加工深度

#11=R；安全距离

#12=F；切削进给速度

O3324；宏程序名

N010 WHILE [#5LE#31]DO1；如果#5（孔列计数值）＞#31（孔列数）时，则程序跳转到N115程序段

N015 WHILE [#4LE#30]DO2；如果#4（孔行计数值）＞#30（孔行数）时，则程序跳转到N050程序段

N020 #101=[#4-1]*#33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

N025 #102=[#5-1]*#34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N030 G01 X[#101*COS[#32]+#102*SIN[#32]+#2]Y[#102*COS[#32]+#101*SIN[#32]+#3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N035 G81 Z-#10 R#11 F#12 K0；调用固定循环程序钻定位孔

N040 #4=#4+1；行孔数加1

N045 END2；返回循环体2(www.xing528.com)

N050 #4=#30；将孔行数赋给变量#4

N055 WHILE [#4GE1] DO3；如果#4小于1，则跳转到N100程序段

N060 #101=[#4-1]*#33；计算当前孔与第1个孔的孔中心行间距值

N065 #102=#5*#34；计算当前孔与第1个孔的孔中心列间距值

N070 #103=[#31-1]*#34；孔中心列间距值计算

N075 IF[ABS[#102]GT ABS[#103]]GOTO 095；如果ABS[#102]大于ABS[#103]，则跳转到N100程序段

N080 G01 X[#101*COS[#32]+#102*SIN[#32]+#2]Y[#102*COS[#32]+#101*SIN[#32]+#3]F1000；指令机床移动到当前加工孔中心的X、Y坐标

N085 G81 Z-#10 R#11 F#12 K0；调用固定循环程序钻定位孔

N090 #4=#4-1；行孔数减1

N095 ENDW3；返回循环体

N100 #5=#5+2；列孔数加2

N105 #4=1；行计数器置1

N110 END1；返回循环体

N115 M99；子程序结束并返回主程序

4.编程举例

在铣床或加工中心上钻削图3-37所示长方形零件上的矩形网式群孔。钻孔直径为ϕ6.8mm，主轴转速为800r/min，钻孔轴进给速度为150mm/min，钻孔深度为20.0mm，钻孔轴起始位置在工件上方50.0mm。利用宏程序编制加工程序。

图3-37 矩形网式点阵孔群钻削加工刀具走刀路线图

a）刀具走刀路线图 b）效果图

解：

（1）工艺设计 建立工件坐标系，工件左下角为工件坐标系X、Y轴的零点，工件表面为工件坐标系Z轴的零点，机床坐标系偏置值设置在G54寄存器中。

采用图3-37a所示刀具位移路线图钻削矩形网式孔群，选择ϕ6.8mm的麻花钻，取主轴转速为800r/min，钻削进给速度为150mm/min，主轴起始位置在零件上方50.0mm处，刀具起始切削安全高度为4.0mm，最终加工深度为Z-20.0mm。根据不同数控系统，运用变量（或参数）直接赋值编制宏程序。

（2）参考程序

1）HNC—21/22M华中世纪星数控系统。

O××××；文件名

%××××；程序号

N10 T01 M06；调用1号刀

N15 G17 G90 G21 G94 G54 G40 G49 G80；工艺加工状态设置

N20 G43 G00 Z50.0 H01 S800 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为800r/min

N25 X0.0 Y0.0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 #2=20.0；将20.0赋值给#2

#3=10.0；将10.0赋值给#3

#4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

#5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

#30=4.0；将行数4.0赋值给#30

#31=6.0；将列数6.0赋值给#31

#32=15.0；将角度15°赋值给#32

#33=10.0；将列孔距10.0赋值给#33

#34=10.0；将行孔距10.0赋值给#34

#10=-20.0；最终加工深度

#11=4.0；安全距离

#12=150.0；切削进给速度

N35 M98 P3324；调用钻削矩形网式点阵孔群的用户宏程序

N40 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N45 G49；取消刀具长度补偿

N50 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N55 M30；程序结束并返回程序开头

%3324；矩形网式点阵孔群钻削用户宏程序（见前面）

︙

M99；子程序结束，返回主程序

2）SINUMERIK 802D数控系统。

FZG×××××；主程序名

N05 R2=20.0；将20.0赋值给R2

R3=10.0；将10.0赋值给R3

R4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

R5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

R30=4.0；将行数4.0赋值给R30

R31=6.0；将列数6.0赋值给R31

R32=15.0；将角度15°赋值给R32

R33=10.0；将列孔距10赋值给R33

R34=10.0；将行孔距10赋值给R34

R12=150.0；切削进给速度

RTP=50.0；后退平面（绝对值）

REP=0；参考平面（绝对值）

SDIS=4.0；安全间隙（无符号）

DP=-20.0；最终钻孔深度（绝对值）

DPR=0；相当于参考平面的最后钻孔深度（无符号）

N10 T1 D1；调用1号刀，1号刀补

N15 G17 G90 G71 G94 G54 G40；工艺加工状态设置

N20 G00 Z50.0 S600 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为600r/min

N25 X0.0 Y0.0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 L3324；调用钻削矩形网式点阵群孔的用户R参数程序

N35 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N40 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N45 M02；程序结束并返回程序开头

L3324；矩形网式点阵孔群钻削用户R参数程序（见前面）

︙

RET；R参数子程序结束，返回主程序

3）FANUC 0i数控系统。

O××××；主程序名

N05 #2=20.0；将20.0赋值给#2

#3=10.0；将10.0赋值给#3

#4=1；矩形网式点阵孔群行计数器置1

#5=1；矩形网式点阵孔群列计数器置1

#30=4.0；将行数4.0赋值给#30

#31=6.0；将列数6.0赋值给#31

#32=15.0；将角度15°赋值给#32

#33=10.0；将列孔距10.0赋值给#33

#34=10.0；将行孔距10.0赋值给#34

#10=-20.0；最终加工深度

#11=4.0；安全距离

#12=150.0；切削进给速度

N10 T01 M06；调用1号刀

N15 G17 G90 G21 G94 G54 G40 G49 G80；工艺加工状态设置

N20 G43 G00 Z50.0 H01 S600 M03；建立刀具长度补偿，主轴正转，转速为600r/min

N25 X0.0 Y0.0 M07；刀具快速移动到工件坐标零点，打开切削液

N30 G65 P3324；调用钻削矩形网式点阵孔群的用户宏程序

N35 G00 Z100.0 M09；刀具退到工件上表面100mm处，切削液关闭

N40 G49；取消刀具长度补偿

N45 X0 Y0 M05；刀具退回工件坐标零点，主轴停止

N50 M30；程序结束并返回程序开头

O3324；矩形网式点阵孔群钻削用户宏程序（见前面）

︙

M99；子程序结束，返回主程序