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摘 要 在数控车床加工过程中，对于一般的内、外轮廓数控车床的数控系统为我们提供了G01、G02、G03等直线插补指令和圆弧插补指令。当我们遇到非圆曲线的时候，因G02、G03圆弧插补指令无加工非圆曲线功能，单独的G01直线插补指令也不能对非圆曲线进行编程加工，此时我们就需要用到宏指令对非圆曲线进行编程加工。对于初学者而言，如何运用宏程序对非圆曲线进行编程加工，往往因为没有相应的基础而无从下手。本文将以非圆曲线为例，通过分析编程思想和格式，采用分割的步骤对宏指令进行编程解说，为编程初学者提供参考，让初学者能较快地掌握复合循环指令程序的编写方法。
关 键 词 非圆曲线 宏指令 步骤分割 程序编制
数控车床在加工过程中，除了简单的轮廓加工外，我们还会遇到一些特殊轮廓的加工，如椭圆、抛物线等非圆曲线。在系统提供的直线插补和圆弧插补指令不能解决时，而宏指令应运而生。宏程序作为以变量为要素进行编程的方法，恰恰是非圆曲线加工的问题，所以在实际加工中得到了广泛运用。
一、用户宏程序介绍
1.变量
普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离如G01和X50.，使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量指定时，变量值可用程序或用MDI面板操作改变。一般编程方法允许对变量命名，但用户宏程序不行。变量用变量符号#和后面的变量指定如#1。
2.变量种类
变量根据变量号可以分为四种类型，空变量（#0）、局部变量（#1～#33）、公共变量（#100～#199、#500～#999）、系统变量（#1000以上）。
3.运算符与表达式
在宏程序中的各运算符、函数将实现丰富的宏功能。在FANUC系统中的运算符有：
（1）算术运算符
+、-、*、/
（2）条件运算符
EQ（=）、NE（≠）、GT（>）、GE（≥）、LT（<）、LE（≤）
（3）邏辑运算符
AND（与）、OR（或）、NOT（非）
（4）函数
SIN（正弦）、COS（余弦）、TAN（正切）、ATNA（反正切）、ABS（绝对值）、INT（取整）、ATAN2（反正切）、SIGN（取符号）、SQRT（平方根）、EXP（指数）
4.语句表达式
（1）赋值语句
格式：宏变量=常数或表达式
把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值，如#1=10，#2=10*SQRT[20]。
（2）条件判别语句IF ELSE ENDIF
格式（1）： IF 条件表达式
……条件成立（真）
ELSE
……条件不成立（假）
END IF
格式（2）： IF 条件表达式
……条件成立（真）
END IF
（3）循环语名 WHILE ENDW
格式： WHILE 条件表达式
……条件成立（真）
ENDW
二、宏程序编写步骤分解
宏程序编写步骤分解就是通过步骤分解的方法对零件宏程序部分进行相应的分解，然后分解出来的步骤内容进行相对应的宏指令填充，最后对分解步骤进行有序地组合，从而完成宏程序的编制。接下来我们对宏程序编写步骤分解做一个详细地介绍（以条件判别IF语句为例）。
1.非圆曲线加工起点的确定
非圆曲线加工起点即非圆曲线从哪里开始加工，这个点的坐标比较好确定，一般零件图上会进行标注或通过简单的计算即可获得。
2.自变量的确定
自变量是指由编程人员操纵和调控的变量，在数控车床中通常我们把X轴相对应的方程轴作为赋值自变量。
3.应变量的确定
因变量是指由自变量而引起对象的变化和结果的变量。这个变量可根据自变量，把相对应的方程进行移位换算即可。
4.非圆曲线插补
非圆曲线插补即系统通过G01指令进行加工，指令中的坐标值就是我们根据相应坐标轴确定的自变量和应变量数值。数控车床中，如果通过直径编程我们要注意一点，因数控车床的主轴（X轴）为回转轴，所以我们在X轴的坐标时要在变量的前面乘以2，使其变为直径值。
5.确定步距
步距是指被赋值的自变量每次的增减量。
6.条件语句判别
根据相应的参数，确定条件的变化判别范围。
三、程序编制
在数控车床上加工抛物线，如图1所示，工件毛坯材料为铝，直径为Φ65mm，运用宏指令进行编程。（程序见表2）。
在数控车床上编制非圆曲线时，只要我们掌握用户宏的相关知识，加上上述编程步骤，无论是何种非圆曲线，原理都是一样的，我们都能够在较快的时间掌握非圆曲线的编程方法。
参考文献：
[1]杨琳.数控车床加工工艺与编程[M].北京：中国劳动社会保障出版社.2005.
[2]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M]. 北京：机械工业出版社.2007.
关 键 词 非圆曲线 宏指令 步骤分割 程序编制
数控车床在加工过程中，除了简单的轮廓加工外，我们还会遇到一些特殊轮廓的加工，如椭圆、抛物线等非圆曲线。在系统提供的直线插补和圆弧插补指令不能解决时，而宏指令应运而生。宏程序作为以变量为要素进行编程的方法，恰恰是非圆曲线加工的问题，所以在实际加工中得到了广泛运用。
一、用户宏程序介绍
1.变量
普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离如G01和X50.，使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量指定时，变量值可用程序或用MDI面板操作改变。一般编程方法允许对变量命名，但用户宏程序不行。变量用变量符号#和后面的变量指定如#1。
2.变量种类
变量根据变量号可以分为四种类型，空变量（#0）、局部变量（#1～#33）、公共变量（#100～#199、#500～#999）、系统变量（#1000以上）。
3.运算符与表达式
在宏程序中的各运算符、函数将实现丰富的宏功能。在FANUC系统中的运算符有：
（1）算术运算符
+、-、*、/
（2）条件运算符
EQ（=）、NE（≠）、GT（>）、GE（≥）、LT（<）、LE（≤）
（3）邏辑运算符
AND（与）、OR（或）、NOT（非）
（4）函数
SIN（正弦）、COS（余弦）、TAN（正切）、ATNA（反正切）、ABS（绝对值）、INT（取整）、ATAN2（反正切）、SIGN（取符号）、SQRT（平方根）、EXP（指数）
4.语句表达式
（1）赋值语句
格式：宏变量=常数或表达式
把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值，如#1=10，#2=10*SQRT[20]。
（2）条件判别语句IF ELSE ENDIF
格式（1）： IF 条件表达式
……条件成立（真）
ELSE
……条件不成立（假）
END IF
格式（2）： IF 条件表达式
……条件成立（真）
END IF
（3）循环语名 WHILE ENDW
格式： WHILE 条件表达式
……条件成立（真）
ENDW
二、宏程序编写步骤分解
宏程序编写步骤分解就是通过步骤分解的方法对零件宏程序部分进行相应的分解，然后分解出来的步骤内容进行相对应的宏指令填充，最后对分解步骤进行有序地组合，从而完成宏程序的编制。接下来我们对宏程序编写步骤分解做一个详细地介绍（以条件判别IF语句为例）。
1.非圆曲线加工起点的确定
非圆曲线加工起点即非圆曲线从哪里开始加工，这个点的坐标比较好确定，一般零件图上会进行标注或通过简单的计算即可获得。
2.自变量的确定
自变量是指由编程人员操纵和调控的变量，在数控车床中通常我们把X轴相对应的方程轴作为赋值自变量。
3.应变量的确定
因变量是指由自变量而引起对象的变化和结果的变量。这个变量可根据自变量，把相对应的方程进行移位换算即可。
4.非圆曲线插补
非圆曲线插补即系统通过G01指令进行加工，指令中的坐标值就是我们根据相应坐标轴确定的自变量和应变量数值。数控车床中，如果通过直径编程我们要注意一点，因数控车床的主轴（X轴）为回转轴，所以我们在X轴的坐标时要在变量的前面乘以2，使其变为直径值。
5.确定步距
步距是指被赋值的自变量每次的增减量。
6.条件语句判别
根据相应的参数，确定条件的变化判别范围。
三、程序编制
在数控车床上加工抛物线，如图1所示，工件毛坯材料为铝，直径为Φ65mm，运用宏指令进行编程。（程序见表2）。
在数控车床上编制非圆曲线时，只要我们掌握用户宏的相关知识，加上上述编程步骤，无论是何种非圆曲线，原理都是一样的，我们都能够在较快的时间掌握非圆曲线的编程方法。
参考文献：
[1]杨琳.数控车床加工工艺与编程[M].北京：中国劳动社会保障出版社.2005.
[2]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M]. 北京：机械工业出版社.2007.