宏程序实用例集.docx
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宏程序实用例集
1.毛坯为四方块，分粗加工（椭圆柱）和精加工（椭圆半球体）；
2.粗加工以椭圆轮廓自上而下分层加工，刀具为平底立铣刀；
3.精加工时，加工路线，以自下而上0－90间等角度分层。
每层以圆弧切入切出，根据当前层的长短半轴以椭圆轮廓水平环绕加工，直至椭圆球顶完成椭圆球面加工。
工件坐标系原点设在椭圆球体的中心，以球头刀的球心轨迹编程（不用刀具半径补偿），球头铣刀加工，对刀点为球刀底平面（非球心）。
O2003;椭圆柱台阶粗加工程序
FANUC0I系统B类宏程序
SIEMENS系统R参数程序
G28;
T02M06;
G54;
G90G00X48.Y50.M03S800;
G43Z50.H02;
G01Z15.F200;
#1=40.;
#2=30.;
#3=15.;
N50G00Z[#3-5.];
G01G41X#1Y0D02;
#103=360.;
N100#104=#1*COS[#103];
#105=#2*SIN[#103];
G01X#104Y#105;
#103=#103-1.;
IF[#103GE0]GOTO100;
G00Z20.;
G40X48.Y50.;
#3=#3-5.;
IF[#3GE-8.]GOTO50;
G00Z50.;
M05;
M30;
T01M06;
G54;
G90G00X48.Y50.M03S800;
Z50.;
G01Z15.F200;
R1=40.;
R2=30.;
R3=15.;
XN50:
G00Z=R3-5.;
G01G41X=R1Y0D01;
R103=360.;
XN100:
R104=R1*COS（R103）;
R105=R2*SIN（R103）;
G01X=R104Y=R105;
R103=R103-1.;
IFR103>=0GOTOBXN100;
G00Z20.;
G40X48.Y50.;
R3=R3-5.;
IFR3>=-8.GOTOBXN50;
G00Z50.;
M05;
M30;
（直径24mm）
G54;
工件外加工起点
长半轴（X）
短半轴（Y）
工件上平面坐标
每层下刀5mm
建立半径补偿至X半轴顶点
角度变量赋初值360
X坐标值变量
Y坐标值变量
椭圆加工
角度每次增量为1度
如果角度大于0，循环继续
回到加工起点
每层平面坐标值减5mm
未到Z-8.循环继续
1.变量符号为＃
2.表达式用［］括号
3.循环（跳转）标志为段号
4.循环判断语句IFGOTO
5.运算符：
EQ等于、NE不等于、GT大于、GE大于或等于、LT小于、LE小于或等于
1.变量符号为R
2.表达式用（）括号
3.循环（跳转）标志为两个字母加数字加冒号
4.循环判断语句IFGOTOB
5.运算符：
=、<>、>、>=、<、<=
6.R2中的2不能带小数点
7.IFGOTO语句字符间必空格
椭圆半球体精加工宏程序（变量参数设计见零件图）
O1032;
#1=40.;椭圆球面在X方向上的半轴长度a为40
#2=30.;椭圆球面在Y方向上的半轴长度b为30
#3=15.;椭圆球面在Z方向上的半轴长度c为15
#4=4.;刀具半径（球头铣刀）为4
#17=2.;环绕椭圆一周时的角度递增量为2
#18=1.5.;自下而上分层时角度递增量为1.5（能整除）
M03S1500;
N05G00X0Y0Z[#3+15.];快速移到椭圆球面中心上方
#11=#1+#4;刀具中心在椭圆球面X方向上的最大半轴长度a’
#12=#2+#4;刀具中心在椭圆球面Y方向上的最大半轴长度b’
#13=#3+#4;刀具中心在椭圆球面Z方向上的最大半轴长度c’
#6=0;自下而上分层时角度自变量，赋初始值为0（起点与X轴重合，终点为90度）
WHILE[#6LT90]DO1;当#6小于或等于90，即还没到Z向椭圆顶时，循环1继续
#9=#11*COS[#6];根据椭圆参数方程,计算任意层时（随#6的角度变化）刀心在X向上的半轴长度
#7=#13*SIN[#6];任意层时（刀具中心在Z方向上的半轴长度
#8=[1-[#7*#7]/[#13*#13]];＃8的表达式是为了简化计算Y向半轴＃10而设
#10=SQRT[#8*#12*#12];任意层时刀具中心在Y方向上的半轴长度
N10G00X[#9+#4]Y#4;XY轴移到切入起点坐标
N20Z[#7-#4];Z轴移到层的加工平面
N30G03X#9Y0R#4F300;圆弧切入
#5=0;圆周初始角赋值
WHILE[#5LE360]DO2;当＃5小于360度，循环2继续，完成一周的铣削
#15=#9*COS[#5];根据椭圆方程序计算X坐标值
#16=-#10*SIN[#5];计算Y坐标值
N40G01X#15Y#16F2000;直线拟合插补段
#5=#5+#17;圆周角度递增量赋值
END2;椭圆每层圆周加工循环结束
N50G03X[#9+#4]Y-#4R#4;圆弧切出
N60G00Z[#7-#4+1.];Z轴提刀
N70Y#4;Y轴从切出点移到切入起点
#6=#6+#18;分层角度递增量赋值
END1;循环1结束
N80G00Z[#3+30.];提刀至安全高度
M05;主轴停
M30;程序结束
第二种方法：
1206；高20，原点在-20mm.球刀半径4，自上而下
#1=0
#2=20;短半轴
#3=30;长半轴
#4=1
#5=90
WHILE[#5GE#1]DO1
#6=#3*COS[#5]+4
#7=#2*SIN[#5]
G01X#6
Z#7
#8=360
#9=0
WHILE[#9LE#8]DO2
#10=#6*COS[#9]
#11=#6*SIN[#9]*2/3
G01X#10Y#11
#9=#9+1
END1
#5=#5-#4
END2
M30
正多边形外轮廓宏程序
编制正多边形外轮廓加工宏程序，能实现边数为n边（n=3,4,5,6,8,9,10,12等，n能被360整除即可）的外轮廓自上而下环绕分层加工，同时通过控制多边形中心与其中一顶点的连线与水平方向的夹角，加工出不同摆放位置的正多边形（如图5-24所示，为编程方便，我们将编程起始点，即多边形的一个顶点A放在X水平轴上，要加工出所要求的摆放位置，需用G68指令进行坐标系旋转，旋转角度为OA与OA’的夹角）。
图5-24
现以五边形为例，如图5-25所示，工件坐标系设在多边形中心的上平面，以刀具中心点编程（不用半径补偿功能），编程起始点为X轴上的A点，以顺铣方式（顺时针方向），根据标准正多边形的各边长总是相等，边长之间的夹角也相同的规律，用极坐标编程方式，循环完成每一边的加工。
多边形宏程序的加工路线和变量设计如下：
图5-25
1）初始变量的设置：
#1=__;正多边形的边数
#2=__;正多边形外接圆的直径
#3=__;轮廓加工的高度尺寸值
#4=__;刀具半径（平底立铣刀）
#5=__;Z向加工起始点坐标，设为自变量，赋初始值Z0（工件上平面）
#15=__;分层加工的层间距
#23=__;正多边形旋转角度（正三角形为90，正四边形为45）
2）宏程序中变量及表达式
要应用极坐编程，需计算极半径和极角，如图5-25所示。
（1）#10，夹角β。
在多边形中心与某边中点做一连线OC，OC与OD之间的夹角β设为变量#10，赋值表达式为：
#10=180/#1;（180除以边数）
（2）我们以刀具中心点编程，要计算出极半径OA，需确定△AOB中OB的边长，计算OB边长首先要确定OC边长：
①在△OCD中，已知∠β（#10），边长OD（外接圆半径，#2/2），根据三角函数定义，余弦COS等于邻边比斜边，即COSβ＝OC/OD，那么：
OC＝OD*COSβ＝#2/2*COS[#10]
②#11，OB边长。
在△AOB中，OB＝OC＋BC（刀具半径r为#4），设OB边长为变量#11，赋值表达式为：
#11=#2/2*COS[#10]+#4;
③#12，极半径OA边长。
那么在△AOB中，已知OB和∠β，余弦COS等于邻边比斜边的定义，即COSβ＝OB/OA，那么：
OA＝OB/COSβ，设OA变量#12，赋值表达式为：
#12=#11/COS[#10];
（3）转移循环设计
①以极角变化次数循环加工边数
#17=1;极角变化次数，初始值为1
WHILE[#17LE#1]DO2;当极角变化次数小于正多边形边数，循环2继续
G01Y[-#17*[#10*2]];极坐标，旋转编程顺时加工正多形的一个边长，Y为极角，每加工一边极角依次递减2β
#17=#17+1;极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
②深度分层加工循环次数
WHILE[#5LE#3]DO1;加工深度循环判断
……
#5=#5+#15;每层加工坐标递增层间距值
END1;
现以边数为5边形，外接圆的直径为80，五边形轮廓台阶高为6mm，用刀具半径为8mm的平底立铣刀，每层加工间距为2mm，编程加工旋转18°后的正五边形宏程序。
O0004;
G15G69G17;
#1=5;正多边形的边数
#2=80.;正多边形外接圆的直径
#3=6.;轮廓加工的高度尺寸值
#4=8.;刀具半径（平底立铣刀）
#5=0;Z向加工起始点坐标，设为自变量，赋初始值Z0
#15=2.;分层加工的层间距
#23=18;OA与水平X轴的正向夹角（正三角形为90，正四边形为45，正六边形为0）
G54G90X0Y0Z30.M03S800;移动工件原点
G68X0Y0R#23;以多边形中心为中心进行坐标系旋转#23的角度
G16;极坐标编程
#10=180/#1;计算角度β，180除以边数
#11=#2/2*COS[#10]+#4;计算OB边长，（计算OA的条件）
#12=#11/COS[#10];计算加工起点的极半径，OA边长
X#12Y0;快速移到加工起点A
WHILE[#5LE#3]DO1;加工深度循环判断
G00Z[-#5+1];下刀到加工平面上方1mm处
G01Z-#5F200;刀具进给移到加工平面坐标位置（初始起点Z0，自上而下）
#17=1;极角变化次数，初始值为1
WHILE[#17LE#1]DO2;当极角变化次数小于正多边形边数，循环2继续
G01Y[-#17*[#10*2]];极坐标，X极径不变，Y为极角（每加工一边极角依次递减2β）
#17=#17+1;极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
#5=#5+#15;每层加工坐标递增层间距值
END1;到达Z向加工深度，跳出循环1
G00Z30.;提刀
G15;取消极坐标方式
G69;取消坐标系旋转
M30;
正多边形外轮廓铣斜面、倒角、锥台宏程序
设计正多边形外轮斜面、倒角和锥台的加工宏程序，以立铣刀实现边数为n边的外轮廓自下而上环绕分层加工出周边斜面，如图5-26所示。
图5-26正多边形斜面加工
同时能通过控制多边形中心与其中一顶点的连线与水平方向的夹角，加工出不同摆放位置的正多边形，为编程方便，我们将编程起始点，即多边形的一个顶点A放在X水平轴上，要加工出所要求的摆放位置，需用G68指令进行坐标系旋转，旋转角度为OA与OA’的夹角）。
现以五边形为例，如图5-27所示，工件坐标系设在多边形中心的上平面，以刀具中心点编程，编程起始点为X轴上的A点，用G68指令进行坐标系旋转。
以顺铣方式（顺时针方向）由下而上分层加工。
图5-27多边形斜面宏程序
1）初始变量的设置，与多边形外轮廓宏程序中一样，各参数号相对应，仅增加斜面与垂直面的夹角α，设变量为#7。
#1=__;正多边形的边数
#2=__.;正多边形外接圆的直径
#3=__;周边斜面的高度尺寸值
#4=__;刀具半径（平底立铣刀）
#5=__;Z向加工起始点坐标，设为自变量，赋初始值Z0
#7＝__;斜面与垂直面的夹角
#15=__.;分层加工的层间距
#23=__;OA与水平X轴的正向夹角（正三角形为90，正四边形为45，正六边形为0）
2）宏程序中变量及表达式
在正多边形周边斜面宏程序中，完成一圈（首办加工最外圈）的#10、#11、#12变量的含义与计算表达式与正多边形轮廓加工宏程序中一样。
要实现正多边形周边斜面的加工，关键点是每层的正多边形外接圆随着高度的上升而缩小，即每层的极半径OA在变化，极角不变。
如图5-28所示，计算每层多边形的极半径OA’的表达式如下：
图5-28
①#18，OB’边长。
首先确定OB’边长，OB’边长等于OB（#11）减去图中的BC边长，在△ABC中，已知∠α（#7）和AC（#5）边长，根据正切函数TAN等于对边比邻边定义，即BC＝AC*TANα,那么OB’边长赋值表达式为：
#18＝=#11-#5*TAN[#7];
②#19，每层多边形的极半径OA’的赋值表达式为：
#19=#18/COS[#10];
（3）转移循环设计
①每层以极角变化次数循环加工边数
#17=1;极角变化次数，初始值为1
WHILE[#17LE#1]DO2;当极角变化次数小于正多边形边数，循环2继续
G01X#19Y[0-#17*[#10*2]];极坐标，每加工一边极角依次递减2β
#17=#17+1;极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
②深度分层加工循环次数
WHILE[#5LE#3]DO1;加工高度循环判断
……
#5=#5+#15;每层加工坐标递增层间距值
END1;
O5016;宏程序名
#1=5;正多边形的边数赋值
#2=80.;正多边形外接圆的直径赋值
#3=6.;周边斜面的高度尺寸值赋值
#4=8.;刀具半径（平底立铣刀）赋值
#5=0;Z向加工起始点坐标，设为自变量，赋初始值Z0
#7=15;斜面与垂直面的夹角赋值
#15=2.;分层加工的层间距赋值
#23=18;正多边形旋转角度赋值
S1000M03;
G54G90G00X0Y0Z30.;
G68X0Y0R#23;坐标系旋转
G17G90G16;极坐标编程
#10=180/#1;计算角度β，180除以边数
#11=#2/2*COS[#10]+#4;计算最外圈正多边形OB边长
#12=#11/COS[#10];计算最外圈加工起点的极半径OA边长
N11G00X#12Y0;快速移到最外圈加工起始点A
N12Z2.;接近加工平面
N13G01Z-#3;进给下刀到斜面底部（自下而上）
WHILE[#5LE#3]DO1;当分层加工还未到斜面顶部时，循环1继续
#18=#11-#5*TAN[#7];计算每层加工的OB’边长（计算OA的条件，随#5变化）
#19=#18/COS[#10];计算每层加工的极半径OA’边长
N21G01Z[-#3+#5]F1000.;进给上升到上一层的起始点Z坐标（随#5变化）
N22X#19Y0;进给移到当前层的XY平面起始点
#17=1;极角变化次数，初始值为1
WHILE[#17LE#1]DO2;当极角变化次数小于正多边形边数，循环2继续
N23G01X#19Y[0-#17*[#10*2]];X极径，Y为极角（每加工一边极角依次递减2β）
#17=#17+1;极角变化次数递增到边数即结束循环
END2;
#5=#5+#15;层加工Z向加工起始点坐标依次增加层间距
END1;
G00Z30.;
G15;
M30;
铣圆孔
使用平底铣刀，以螺旋铣削方式在实体上粗、精加工圆孔内型腔。
工件原点为圆孔中心上平面，绝对值编程。
循环加工路线为：
根据圆孔直径、刀具直径及步距所计算的螺旋加工次数确定每次螺旋下刀坐标，每次从1处以开始螺旋铣削一周，每一周螺旋下刀进给一个深度，到达预定孔深度后，刀具向中心移动1mm后快提刀，再移到2处开始螺旋铣削，依次类推，直到完成精加工。
O5018;
G54;
G00X0Y0Z10.;
M03S800;
#1=100;圆孔直径
#2=15;圆孔深度
#3=16;刀具直径
#4=0;Z向下刀起始点坐标
#17=2;每次螺旋Z向切深，即层间距
#5=0.8*#3;以刀具直径计算步距（12.8）
#6=#1-#3;精加工时刀具中心回转直径（最大直径84）
#7=FIX[#6/#5];在XY平面内螺旋次数，刀具中心最大回转直径#6除以步距#5，并上取整数（84/12.8＝6.5625，取整为7）
#8=FIX[#7/2];以半径计算坐标时的加工次数，取上整数（7/2=3.5,取整为4次）
WHILE[#8GE0]DO1;判断加工次数是否#8≥0，即还没完成精加工，则循环1继续，（在循环最后要对#8进行递减，#8＝#8-1）
#10=#6/2-#8*#5;XY平面内每次螺旋加工时在X向的起点坐标值（绝对值，分别是X3.6，X16.4，X29.2，X42，）
G00X#10;快速移到每次螺旋加X坐标起点
Z1.;快速定位到工件上平面1mm处
G01Z0.F[#9*0.2];工进速度接近加工平面
#4=0;Z向加工坐标初始值。
一定要放在循环语句之前
WHILE[#4LT#2]DO2;判断Z向坐值变量#4是否小于孔深#2的值，如还没到孔底则循环2继续
#4=#4+#17;依次递增Z向切深#17的值，重新对Z向坐标赋值。
G03I-#10Z-#4F#9;螺旋铣削程序段，G03逆时针螺旋加工至下一层
END2;循环2结束，当螺旋加工到孔底时，继续执行该段后的程序
G03I-#10;到达圆孔深度逆时针整圆铣削，平整加工孔底
G01X[#10-1.];沿X向圆孔中心移动1mm
G00Z30.;快速提刀
#8=#8-1.;XY平面内螺旋加工次数依次减至0
END1;循环1结束，加工次数依次减至0则加工完成
M30;
铣内孔圆弧角
O5020;
G54G90G40G49;
G43G00Z10.H3M03S800;
X0Y0M08;
G01Z0;
#1=100;圆孔直径
#3=16;刀具直径
#17=5;圆弧角半径
#16=[#1-#3]/2+#17;加工圆弧角上平面最大外圈时刀中心X坐标
G01X#16F60;XY平面定位倒角的加工起点
#11=0;Z轴起始深度赋值，工件上平面，自上而下分层加工
#12=-#17;Z轴最终深度赋值（圆角Z向终点，值为圆角半径）
N20#13=#17+#11;每层的高度值（半径值加上#11,#11随层变化）
#14=SQRT[#17*#17-#13*#13];每层刀尖接点X方向到圆角圆心的值
#15=#16-#14;刀中心每层X方向绝对坐标值
G01X#15Y0Z#11F1000;进给至每层圆弧面的X、Y、Z轴起点，
G02I-#15J0;G02整圆铣削加工一层
#11=#11-0.05;Z坐标每次下降层间距0.05mm
IF[#11GE#12]GOTO20;当深度未到时，转移到N20程序段
G00G49Z50;
M30;
华中倒圆角宏程序：
（通过）项目：
华中M铣孔R圆角
CHEHELAN
O5020;
G54G90G40G49;
G00Z10.M03S800;
X0Y0M08;
G01Z0;
#1=50
#3=16
#17=5
#16=[#1-#3]/2+#17
G01X[#16]F60
#11=0
#12=-#17
WHILE#11GE#12
N20#13=#17+#11
#14=SQRT[#17*#17-#13*#13]
#15=#16-#14
G01X[#15]Y0Z[#11]F1000
G02I[-#15];
#11=#11-0.05;
ENDW;
G00G49Z50;
M30;
％1205
G54;华中项目（华中椭圆和半径补偿）
G90G00X48.Y50.M03S800;
G43Z50.H02;
G01Z15.F200;
#1=40.;
#2=30.;
#3=15.;工件原点离上平面15mm
G00Z[#3-5.];
G01G41X[#1]Y0D01;
#103=360.;
N100WHILE#103GE0;
#104=#1*COS[#103*PI/180];
#105=#2*SIN[#103*PI/180];
G01X[#104]Y[#105];
#103=#103-1.;
ENDW;
G00Z20.;
G40X48.Y50.;
G00Z50.;
M05;
M30;
%8002;项目（华中宏M四方斜台）
#10=10.华中圆和与X轴成10度角的四方宏程序
#11=10.0
#12=124.0
#13=124.0
N01G54
N05G00Z10.0
#0=0
N06G00X[-#12]Y[-#13]
N07Z[-#10]M03S600
WHILE#0LT3
N[08+#0*6]G01G42X[-#12/2]Y[-175/2]F280.0D[#0+1]；可分别调D01D02D03半径值
N[09+#0*6]X[0]Y[-175/2]
N[10+#0*6]G03J[175/2]
N[11+#0*6]G01X[#12/2]Y[-175/2]
N[12+#0*6]G40X[#12]Y[-#13]
N[13+#0*6]G00X[-#12]Y[-#13]
#0=#0+1
ENDW
N100Z[-#10-#11]
#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]
#3=175/SQRT[2]*SIN[55*PI/180]
#4=175*COS[10*PI/180]
#5=175*SIN[10*PI/180]
#0=0
WHILE#0LT3
N[101+#0*6]G01G90G42X[-#2]Y[-#3]F280.0D[#0+1]
N[102+#0*6]G91X[+#4]Y[+#5]
N[103+#0*6]X[-#5]Y[+#4]
N[104+#0*6]X[-#4]Y[-#5]
N[105+#0*6]
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