车削半圆弧剖面螺旋槽的NC程序及宏程序设计

图3-51中左图是一个半圆形螺旋槽零件，图中的虚线是粗车后、精车前的轮廓线。如果使用R3mm的圆头车刀，升速段的长度取螺距的2倍即50mm，精车分25刀（这时相邻两刀间的夹角是7.5°）。在用刀尖圆心（即刀心）做对刀点亦即编程用点的前提下，适用于发那科系统的不用变量的精车NC加工程序为O343。

图3-51 精车半圆形螺旋槽的编程用图1

O343；

N08 G54 S160 M03；

N09 T0101；

N10 G00 X200 Z180；

N11 G00 X140；

N12 Z57； （Z₁=50+7×cos0°）

N13 X100； （X₁=100-14×sin0°）

N14 G32 Z-118 F25；

N16 G00 X140；

N16 Z56.940； （Z₂=50+7×cos7.5°）

N17 X98.173； （X₂=100-14×sin7.5°）

N18 G32Z-118； ……（隐去N19～N102段）

N103 G00 X140；

N104 Z43.069； （Z₂₄=50+7×cos172.5°）

N105 X98.173； （X₂₄=100-14×sin172.5°）

N106 G32 Z-118；

N107 G32 X140；

N108 Z43； （Z₂₅=50+7×cos180°）

N109 X100； （X₂₅=100-14×sin180°）

N110 G32 Z-118；

N111 G00 X200；

N112 Z180 M05；

N113 M30；

这里不用G92指令而用G32指令编程，是为了便于转换成适用于西门子数控系统的程序。

PP343.MPF是适用于西门子系统的不用R参数的精车NC加工程序。

PP343.MPF

N08 G54S160 M03

N09 T1 D1

N10 G00 X200 Z180

N11 G00 X140

N12 Z57； Z₁=50+7×cos0°

N13 X100； X₁=100-14×sin0°

N14 G33 Z-118 K25

N15 G00 X140

N16 Z56.940； Z₂=50+7×cos7.5°

N17 X98.173； X₂=100-14×sin7.5°

N18 G33 Z-118 ……（隐去N19～N102段）

N103 G00 X140；

N104 Z43.069； Z₂₄=50+7×cos172.5°

N105 X98.173； X₂₄=100-14×sin172.5°

N106 G33 Z-118

N107 G00 X140

N108 Z43； Z₂₅=50+7×cos180°

N109 X100； X₂₅=100-14×sin180°

N110 G33 Z-118

N111 G00 X200

N112 Z180 M05

N113 M02

以上两个程序很长，各有106个程序段。试切后如果觉得分刀数偏多或偏少，重定分刀数后又要重算重编，非常麻烦。此外，这两个程序只适用于精车。

如果引入变量，把NC程序改成宏程序，不但可大大减少程序段，而且使用也更方便灵活。这就上升到一个新的平台。变量越少，编程越简单，但宏程序的通用性也越差。这里分别介绍用1个变量、2个变量和3个变量的加工宏程序。

先介绍用1个变量的宏程序。O344程序和PP344.MPF程序分别是适用于发那科系统和西门子系统的使用1个变量的加工宏程序。

O344；

N05 #8=0； （#8代表刀尖圆心点所在的角度α，此赋初始值）

N08 G54 S160 M03； （设定坐标系指定转速指定主轴正转）

N09 T0101； （指令刀位号和刀补号）

N10 G00 X200 Z180； （到达总出发点）

N11 G00 X140； （X向到达车螺纹每刀出发点，此段中的G00不可省）

N12 Z[50+7∗COS[#8]]； （动点的Z坐标值）

N13 X[100-14∗SIN[#8]]； （动点的X坐标值）

N14 G32 Z-118 F25； （车一刀）

N15 #8=#8+7.5； （计算下一刀的α值）

N16 IF[#8LE180]GOTO11； （如果α未超过180°就继续车）

N17 G00 X200； （X向回到总退回点）

N18 Z180 M05； （Z向回到总退回点）

N19 M30；

PP344.MPF

N05 R8=0； R8代表刀尖圆心点所在的角度α，此处赋初始值

N08 G54 S160 M03； 设定坐标系指定转速指定主轴正转

N09 T1 D1； 指令刀位号和刀补号

N10 G00 X200 Z180； 到达总出发点

N11 MA1：G00 X140； X向到达车螺纹每刀出发点，此段中的G00不可省

N12 Z=50+7∗COS（R8）； 动点的Z坐标值

N13 X=100-14∗SIN（R8）； 动点的X坐标值(www.xing528.com)

X14 G33 Z-118 K25； 车一刀

N15 R8=R8+7.5； 计算下一刀的α值

N16 IF R8＜=180GOTOB MA1； 如果α未超过180°就继续车

N17 G00 X200； X向回到总退回点

N18 Z180 M05； Z向回到总退回点

N19 M02

这两个程序各有13个程序段。变量#8/R8代表车螺旋槽起始处刀尖圆心点所在的角度α，令其等于0是初始值，即第1刀的值。N15段中的7.5是分25刀时相邻两刀间的角度间隔值。试切后如果想改成分31刀车，把此值改成6即可。

改变分刀数就必须改变程序中某段等式中的一个数据，这在更改过程中容易出错。如果再增加一个变量，情况就会改善。O345程序和PP345.MPF程序分别是适用于发那科系统和西门子系统的使用2个变量的加工宏程序。

O345；

N05 #8=0； （#8代表刀尖圆心点所在的角度α，此处赋初始值）

N07 #15=7.5； （两刀间的角度间隔Δα，它必须能把180除尽）

N08 G54 S160 M03； （设定坐标系，指定主轴转速且主轴正转）

N09 T0101； （指令刀位号和刀补号）

N10 G00 X200 Z180； （到达总出发点）

N11 G00 X140； （X向到达车螺纹每刀出发点）

N12 Z[50+7∗COS[#8]]； （动点的Z坐标值）

N13 X[100-14∗SIN[#8]]； （动点的X坐标值）

N14 G32 Z-118 F25； （车一刀）

N15 #8=#8+#15； （计算下一刀的α值）

N16 IF[#8LE180]GOTO11； （如果α未超过180°就继续车）

N17 G00 X200； （X向回到总退回点）

N18 Z180 M05； （Z向回到总退回点）

N19 M30；

PP345.MPF

N05 R8=0； R8代表刀尖圆心点所在的角度α，此处赋初始值

N07 R15=7.5； 两刀间的角度间隔Δα，它必须能把180除尽

N08 G54S160 M03； 设定坐标系，指定主轴转速且主轴正转

N09 T1D1； 指令刀位号和刀补号

N10 G00 X200 Z180； 到达总出发点

N11 MA1：G00 X140； X向到达车螺纹每刀出发点

N12 Z=50+7∗COS（R8）； 动点的Z坐标值

N13 X=100-14∗SIN（R8）； 动点的X坐标值

N14 G33 Z-118 K25； 车一刀

N15 R8=R8+R15； 计算下一刀的α值

N16 IF R8＜=180GOTOBMA1； 如果α未超过180°就继续车

N17 G00 X200； X向回到总退回点

N18 Z180 M05； Z向回到总退回点

N19 M02

新增加的变量#15（R15）代表起始处相邻两刀间的间隔角度值，令此角度为7.5°对应的是车25刀。用2个变量后，要想改变分刀数，只需改变程序中N07段内等号后的数据即可。这两个程序各有14个程序段。

这里还有一个小小的限制，那就是所赋的数值必须能把180除尽。而要想把这个限制去掉，就得再引入一个变量。O346程序和PP346.MPF程序分别是适用于发那科系统和西门子系统的使用3个变量的加工宏程序。

O346；

N05 #8=0； （#8代表刀尖圆心点所在的角度α，此处赋初始值）

N06 #7=25； （#7代表精车分刀数N）

N07 #15=180/[#7-1]； （#15代表两刀间的角度间隔Δα）

N08 G54 S160 M03； （设定坐标系，指定主轴转速，指定主轴正转）

N09 T0101； （指令刀位号和刀补号）

N10 G00 X200 Z180； （到达总出发点）

N11 G00 X140； （X向到达车螺纹每刀出发点）

N12 Z[50+7∗COS[#8]]； （动点的Z坐标值）

N13 X[100-14∗SIN[#8]]； （动点的X坐标值）

N14 G32 Z-118 F25； （车一刀）

N15 #8=#8+#15； （计算下一刀的α值）

N16 IF [#8LE180]GOTO11； （如果α未超过180°就继续车）

N17 G00 X200； （X向回到总退回点）

N18 Z180 M05； （Z向回到总退回点）

N19 M30；

PP346.MPF

N05 R8=0； R8代表刀尖圆心点所在的角度α，此处赋初始值

N06 R7=25； R7代表精车分刀数N

N07 R15=180/（R7-1）； R15代表两刀间的角度间隔Δα

N08 G54 S160 M03； 设定坐标系，指定主轴转速，指定主轴正转

N09 T1D1； 指令刀位号和刀补号

N10 G00 X200 Z180； 到达总出发点

N11 MA1：G00 X140； X向到达车螺纹每刀出发点

N12 Z=50+7∗COS（R8）； 动点的Z坐标值

N13 X=100-14∗SIN（R8）； 动点的X坐标值

N14 G33 Z-118 K25； 车一刀

N15 R8=R8+R15； 计算下一刀的α值

N16 IF R8＜=180 GOTOB MA1； 如果α未超过180°就继续车

N17 G00 X200； X向回到总退回点

N18 Z180 M05； Z向回到总退回点

N19 M02

新增加的变量#7/R7代表分刀数。原来需要赋值的变量#15/R15这里不用赋值（已经用已知值变量的算式给它赋值了），所以需要赋值的仍然是两个变量。改用3个变量后，分刀数就不受限制了。这两个程序各有15个程序段。

变量还可以一个一个地增加，这里不再详列。变量数越多，宏程序的通用性越好。