摘 要：二十世紀(jì)70年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展。如何使加工中心這種高效自動化機(jī)床更好地發(fā)揮效益，其關(guān)鍵之一，就是開發(fā)和提高數(shù)控系統(tǒng)的使用性能。宏指令編程是指像高級語言一樣，可以使用變量進(jìn)行算數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)混合預(yù)算以及程序編寫形式。在宏程序形式中，一般不具備自動編程輔助手段，數(shù)控系統(tǒng)的指令功能有限，但卻提供宏程序功能時(shí)熟練應(yīng)用宏程序指令進(jìn)行編程，可以顯著的增強(qiáng)機(jī)床的加工能力，同時(shí)可精簡序量，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。

一.宏程序的含義及特點(diǎn)

1.宏程序的含義

用戶宏功能是提高數(shù)控機(jī)床性能的一種特殊功能。工作中，我們經(jīng)常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存人存儲器，用一個(gè)總指令來代表它們，使用時(shí)只需給出這個(gè)總指令就能執(zhí)行其功能所存人的這一系列指令稱作用戶宏程序本體，簡稱宏程序。這個(gè)總指令稱作用戶宏程序調(diào)用指令。在編程時(shí)，編程員只要記住宏指令而不必記住宏程序。。

2.宏程序的特點(diǎn)

宏程序本體既可以由機(jī)床生產(chǎn)廠提供，也可以由機(jī)床用戶自己編制。使用時(shí)，先將用戶宏主體像子程序一樣存人到內(nèi)存里，然后用子程序調(diào)用指令調(diào)用。

程序與普通程序的區(qū)別在于：在用戶宏程序本體中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運(yùn)算，程序可以跳轉(zhuǎn)；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運(yùn)算，程序只能順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此功能是固定的，不能變化。用戶宏功能是用戶提高數(shù)控機(jī)床性能的一種特殊功能，在相類似工件的加工中巧用宏程序?qū)⑵鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?/p>

因此用戶宏功能最大的特點(diǎn)是，可以對變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序使用更加靈活、方便。

二.宏程序的種類

由于數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)分為FANUC系、SIEMENS系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)等等，所以在計(jì)算參數(shù)與宏變量上也不盡相同，在這里我們以常見的FANUC數(shù)控系統(tǒng)為例，來分析一下宏程序在實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用。

FANUC系統(tǒng)提供兩種用戶宏程序，即用戶宏程序功能A和用戶宏程序功能B。用戶宏程序功能A能說是FANUC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置功能，但絕大數(shù)FANUC系統(tǒng)也都支持用戶宏程序功能B。

因?yàn)橛脩艉瓿绦蚬δ蹵的宏程序需要使用“G65Hm”格式指令來表達(dá)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯關(guān)系，極不直觀，且可讀性非常差，很少運(yùn)用 ，而用戶宏程序功能B則是以直接的公式和語言輸入的和C語言很相似在0i系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣。

三.宏程序變量的介紹

1.變量及變量的引用

①變量的表示

變量可以用“#”號和跟隨以后的變量序號來表示：#i——（變量號i=0，1，2，3，4…… 例：#9、#109、#908

#[表達(dá)式]——表達(dá)式必須用括號括起來 例：#[#1+#2-12.]

②.變量的引用

將跟隨在一個(gè)地址后的數(shù)值用一個(gè)變量來代替，即引入了變量。

例：對于F#106——當(dāng)#106=20時(shí)，F(xiàn)20被指令。

對于 Z-#80——當(dāng)#80=100.時(shí)，X-100.被指令。

對于 G#140——當(dāng)#140=6時(shí)，G06被指令。

2. 變量的類型和功能

①局部變量：#1～#33是在宏程序中局部使用的變量，它用于自變量轉(zhuǎn)移。

②公用變量：用戶可以自由使用，它對于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的。#100～#149在關(guān)掉電源后，變量值全部被清除，而#500～#509在關(guān)掉電源后，變量值則可以保存。

③系統(tǒng)變量：由 # 后跟4位數(shù)字來定義，它能獲取包含在機(jī)床處理器或NC內(nèi)存中的只讀或讀/寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息。

四.宏程序的存儲與限制

1.存儲

宏程序與子程序相似，可與子程序同樣的方法進(jìn)行存儲和編程，存儲容量由子程序和宏程序的總?cè)萘看_定。

2.限制

①M(fèi)DI運(yùn)行。不可指定宏程序，但可調(diào)用宏程序。但是在自動運(yùn)行期間，宏程序調(diào)用不能切換到MDI方式。

②用戶宏程序不能檢索順序號

③單程序段即使宏程序正在執(zhí)行，在單程序段方式，程序段也能停止。包含宏程序調(diào)用指令的程序段中即使單程序方式時(shí)也不能停止。當(dāng)設(shè)定參數(shù)SBM（參數(shù)NO.60000的#5位）為1時(shí)，包含算術(shù)運(yùn)算指令和控制指令的程序段也可以停止。單程序段運(yùn)行用于調(diào)試用戶宏程序。值得一題的是，在刀具補(bǔ)償C方式中，當(dāng)宏程序中出現(xiàn)單程序段停止時(shí)，該語句被認(rèn)為不包含移動的程序段，在某些情況下，不能執(zhí)行正確的補(bǔ)償（該程序段被當(dāng)作移動距離為0的移動）

④任選程序段跳過

⑤在EDIT方式中運(yùn)行。設(shè)定參數(shù)NE8（參數(shù)NO.3202的#0位）和NEP（參數(shù)NO.3032的#4位）為1。可對程序號8000～89999和9000～9999的用戶宏程序和子程序進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)存儲器全清事（電源接通時(shí)，同時(shí)按下RESET和DELETE鍵），存儲器的全部內(nèi)容被清除。

⑥復(fù)位后，所有局部變量和從#100～#149的公共變量被清除為空值。設(shè)定參數(shù)CLV（NO.6001的#7位）和CCV（NO.6001的#6位）為1時(shí)，他們可以不被清除（這取決與機(jī)床制造廠）。復(fù)位不清楚系統(tǒng)變量#1000～#1133。復(fù)位可清除任何宏程序和子程序的調(diào)用狀態(tài)及DO狀態(tài)并返回到主程序。

⑦進(jìn)給暫停 在宏程序語句的執(zhí)行期間，進(jìn)給暫停有效時(shí)，當(dāng)宏程序語句執(zhí)行之后機(jī)床停止。當(dāng)復(fù)位或出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，機(jī)床也停止。

⑧<表達(dá)式>中可以使用的常數(shù)值。 0.0000001～99999999；-99999999～-0.0000001。有效值是8位，如果超出范圍，出現(xiàn)P/S報(bào)警（NO.003）。

五.宏程序在鐘表夾板生產(chǎn)中的應(yīng)用

鐘表行業(yè)是具有百年歷史的傳統(tǒng)行業(yè)，鐘表類零件以小巧、精致稱著。其精度也是在各類零件之首。由于最終要保證日益增多的使用功能和走時(shí)精確，表類零件精度要求高，工藝復(fù)雜，加工難度大。夾板類零件屬薄型和超薄型零件，微細(xì)加工部位多，銑削層面多，而且多為重疊和交叉部位。夾板類零件加工屬于技術(shù)密集型加工。研究、探討夾板類零件加工工藝，是擺在我們面前一項(xiàng)重要工作。

在生產(chǎn)中既要保證精度又要提高夾板類零件加工效率的方法有三個(gè)：①工序集中方法；即在一次裝夾中盡可能多的完成銑、鉆、鏜、攻絲等加工內(nèi)容，其特點(diǎn)是：加工精度高，消除了在加工過程中多次裝夾造成的誤差，可以縮短零件加工周期，最能體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)。

②工序分散，針對夾板類零件不同部位精度要求有區(qū)別現(xiàn)狀，本著精度優(yōu)先原則，把加工部位分解，針對不同加工部位，設(shè)計(jì)最優(yōu)夾具，選擇最佳刀具，實(shí)現(xiàn)高速、高效加工。

③粗精分開，由于夾板類零件各部位加工余量不等，產(chǎn)生加工變形不均，為了減少粗加工中變形對零件精度影響，有必要粗精加工分開。

隨著數(shù)控加工技術(shù)在我們現(xiàn)代社會的應(yīng)用越來越廣泛，只有對宏程序有充分的了解和認(rèn)識，在實(shí)際工作中才能靈活運(yùn)用，提高工作效率和安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張安全主編 數(shù)控加工與編程中國輕工業(yè)出版社

[2]喬世民主編 機(jī)械制造基礎(chǔ)高等教育出版社

作者簡介：

鄭越中，1985年12月，男，天津市人，?？疲砉こ處?，研究方向：數(shù)控技術(shù)應(yīng)用