张恒 ZHANG Heng

（江苏省常熟中等专业学校，常熟 215500）

（Jiangsu Province Changshu Specialized Secondary School，Changshu 215500，China）

FANUC系统宏指令在数控车削循环中的应用

张恒 ZHANG Heng

（江苏省常熟中等专业学校，常熟 215500）

（Jiangsu Province Changshu Specialized Secondary School，Changshu 215500，China）

本文以数控车削加工中外圆沟槽作为研究对象，分析了FANUC系统宏指令基本编程原理，并结合具体案例，详细介绍了宏指令在特殊零件轮廓加工中的使用方法。通过案例对比，文章还提出了宏指令在特殊零件加工中具有程序简短、修改方便的优点。

FANUC；宏指令；系统变量

0 引言

用户宏指令是指程序员事先定义的特定的单一“指令”，这样的指令就是一组重复出现的代码缩写，此后，在宏指令出现之处，汇编程序均会自动将其替换为相应定义的代码块。用户宏指令为使用者提供了一种全新的程序编写加工手段，它允许编程者在程序中进行简单的逻辑和数学运算，大大拓展了编程的灵活性与实用性。以FANUC Oi系统为例，宏程序分为AB两类，本文介绍的宏指令就是FANUC Oi-D数控系统宏程序的B类。

1 FANUC 0i-D型系统宏指令

FANUC 0i-D系统中变量有空变量、局部变量、公共变量和系统变量4种类型，如表1所示。空变量的变量号为#0，该变量总为空，没有值能赋给该变量；局部变量的变量号为#1～#33，该类变量只能用于在宏程序中存储数据，当断电时局部变量初始化为空，调用宏程序时，给局部变量赋值。公共变量的变量号为#100～#199、#500～#999，公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时，变量#100～#199初始化为空，变量#500～#999中的数据保存，即使断电也不丢失。系统变量的变量号为#1000～，系统变量用于读和写CNC的各种数据。

表1 FANUC系统变量的种类及用途

2 案例分析

由于数控车削加工的零件外型较为特殊。因此在刀具的选择方面，普通外圆车刀、割槽刀加工精度差，表面质量不高，一般我们需要使用球头刀加工；在指令选用方面，普通复合车削循环指令G71或G73使用过程中会出现“PS064程序非单调”报警。基于这样的情况，可以考虑采用FANUC系统中的宏指令来实现程序编写。

3 编程思路

宏程序的本质是找出刀具运行轨迹特征，通过某种数学算法实现程序中某一段语句的重复调用。根据以上零件特征，我们发现X坐标值在逐渐缩小。因此，可以利用FANUC系统中X磨耗值的变化，自定义车削循环加工，控制刀具每次偏离零件轮廓的距离值固定，并在每次加工循环前修改，加工完成后再利用系统条件进行指令跳转，返回对应处进行语句修改。待粗加工循环结束后，测量工件确定精加工切削量，修改刀补参数，再跳转至精加工完成车削，具体流程如图1所示。

图1 加工程序编写流程

针对上述流程，具体内容说明如下：①系统变量刀具参数赋值：使用系统变量#2001-#2064来设置对应刀具的X磨耗（例：调用1号刀具，T0101，对应#2001），在系统变量处输入刀具对应的假想刀尖位置号和刀具的圆弧半径数（例：刀尖假想位置号对应#2301-2364#，刀具圆弧半径对应#2901-2964#）。不同的刀具和不同的工件需要对系统参数进行相应的修改，以避免反复输入和修改引起的程序错误。②切削加工循环：按照加工工件轮廓的不同编制相应的刀具走刀切削轨迹，根据此循环实现零件的粗、精加工，零件不同时，只需对切削循环段修改即可。③加工条件判断：利用控制系统的条件进行语句判断，“IF……GOTO……”，根据X的磨耗值决定具体所处的加工阶段（粗加工或细加工），或判定精加工程序是否结束。

4 程序的实现

按照以上编程思想，假设当前加工的刀具为1号刀，刀具采用球头刀，圆弧半径为2mm,实际编写的零件加工程序如下：

O0001;

#2001=20.5;(系统变量为X磨耗进行赋值，整数部分为总余量，小数为精加工余量)

#2901=2; (利用系统变量确定刀具圆弧半径)

#2301=3; (利用系统变量确定假想刀尖位置)

N5#2001=#2001-2;(每次加工循环后，X磨耗值减少2mm,最后留为0.5mm用于精加工)

IF[#2001LT0.5]GOTO30；(精加工结束时,X磨耗已小于0.5,跳转至程序结束)

IF[#2001GT0.5]GOTO5；(X磨耗大于0.5时,粗车未结束,跳转至自动修改磨耗粗车阶段。而当磨耗值为0.5时,进入下面精加工阶段)

利用以上程序，我们可以有效完成零件的粗、精加工，程序结构简单，操作性强。零件形状及刀具改变时，只需改动程序系统变量和切削加工的循环段，大大节省了编程时间，具有通用性。

5 结束语

本文通过FANUC宏程序在沟槽零件数控车削循环加工的应用，为粗、精加工各自编制了程序，同时还实现了其他复合循环加工，解决了该类型零件不能用G71、G73指令加工的问题，拓展了数据车床的车削加工功能。由此可见，宏程序在数控车削加工中的应用能够有效简化程序，降低成本，具有普遍推广意义。

[1]BEIJING-FANUC技术部.BE IJING-FANUC 0i-MODEL C操作说明书[Z].北京：北京发那科机电有限公司，2005.

[2]FANUC宏程序[M].北京:化学工业出版社,2011：50-60.

[3]数控编程[M].北京：机械工业出版社，2012.

Application of FANUC System Macro Instruction in CNC Turning Circle

This article sets the actual CNC cylindrical trench parts as research object,analyzes the FANUC macro basic programming principles,described the using methods of special macro contour machining parts combined with specific cases.By comparing the case,the article also presents that macro instruction in particular parts machining have the advantages of easy modification and simple programs.

FANUC；macro instruction；system variables

张恒（1982-），男，江苏常熟人，硕士，讲师，高级技师，数控加工及机床维修，主要从事数控加工制造研究及教学工作。

TG519.1

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1006-4311（2014）13-0045-02