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摘 要：在数控车床中，如何进行飞圆曲线零件的加工一直是数控车床编程中的一个很大的难题，本文通过一个具有代表性的零件的实际宏程序编程作为例子，对宏程序的具体加工方法展开了分析，从而将手工编程中借助宏程序的应用来对一些复杂零件进行数控加工的编程技巧进行了总结。
关键词；宏程序；数控车床编程方法；探讨
1 宏程序在数控车床编程中的应用特点
宏指令编程在类别上隶属于手工编程之内，但是如果数控机床将常用指令给出，通过宏指令编程不能将轮廓中各个节点的实际详细的坐标数据计算出，也就无法完成加工，而是需要将算法以及数学公式给出，借助CNC来对多个节点坐标展开实时的计算，因此宏指令编程在对比较直观并且简单的零件轮廓展开加工时并不存在优势。而如果零件的结构不能按照一些常规的插补指令来实现编程的完成，这就需要编程宏程序的应用，将对复杂数据进行计算的任务交给数控系统来执行。
宏指令编程更像是一种高级语言，和其他的比较常见的数控系统编程指令存在有明显的不同，在宏程序中通常情况下会包含有循环语句，表达式，运算符，变量等，可以通过变量的使用来完成函数混合运算以及算数运算逻辑运算的编程，在宏程序中，一般情况下都会提供子程序调用以及循环判断分支这两种方法，从而实现对多种复杂零件的编程加工。至于具体的加工方式，加工方法，加工步骤，切出以及切入方式的设计依旧遵循手工编程的所有规则。在对宏程序进行编制时，需要以零件的具体结构特点作为出发点，对零件上每一个不同的加工表面和几何之间的关系，从而将各参数之间的具体数量关系推导出来，从而形成比较准确并且科学的数学模型。下文会以比较复杂的轴类零件加工为例，讲述了在曲线加工中如何对宏程序进行应用，从而起到良好的效果。
2 零件宏程序的编制
本文主要以抛物线以及椭圆的宏程序为例展开具体的谈论，具体如图所示。
在该零件中对宏程序加工进行利用的有两个位置，外圆加工以及内孔加工，与此同时对这两点的加工也是齿类零件可以对宏程序进行应用的一个非常常见的特例。
2.1 加工工艺分析
（1）加工路线，该零件相对比较复杂，还需要进行调头加工，常见的方法是相对内孔展开加工，然后再对外圆展开加工。
（2）装夹方式，钢件一般情况下会装夹在三爪定心卡盘上。
（3）刀具选择，一般情况夏将90度的外圆刀放置在T01号的刀位，镗孔刀需要放置在T02的刀位上。
2.2 程序计算
2.2.1 内孔的节点计算，单位是毫米
得出抛物线的方程
X=-Z2/（-100）
其中X向是因变量，Z向是自变量，在起点的位置坐标为Z是0，X是36，也就是直径的坐标值[1]。
2.2.2 外圆的节点计算
在对外圆的椭圆节点展开计算时，计算步骤相对比较复杂，假设Z向是自变量，则Z的实际取值范围就会相对比较繁琐，即计算非常复杂，而在该图中，X向的数值变化相对比较单一，所以最好将X向作为自变量，这样在计算时相对会比较方便。
根据提示，椭圆的起点位置的坐标值X是58，即直径的坐标值，Z是负47，根据椭圆方程计算公式可得，a的半周长是30，b的半轴长是50，可得出公式。
2.3 宏程序的加工编程
2.3.1 内孔宏程序编程
#1=0 （定义Z向为自变量）
WHILE[#1]LE[20] （自变量的取值范围）
#2=-[[#1#1}/100] （建立自变量与因变量的函数关系式，由公式1得）
G01 X[2*[#2+18]] Z[-[#1]] （执行指令节点加工）
#1=#1+0.1 （自变量步距增加0.1）
ENDW （循环结束）
2.3.2 外圆的宏程序编程
#1=-30 （定义X向为自变量）
WHILE[#1]LE[-15] （自变量的取值范围）
#2=SQRT[[50*50]*[1-[#1*#1]/[30*30]]]（建立自变量与因变量的函数关系式，由公式2得）
G01 X[2*[#1+59] Z[1-[#2+47]]（执行指令节点加工）
#1=#1+0.1 （自变量步距增加0.1）
ENDW （循环结束）
2.4 宏程序的加工技巧
（1）选定自变量。在非圆曲线中，不论是Z的坐标，还是X的坐标都可以当做自变量，通常情况下会选择变化范围相对比较大的那一个坐标当做自变量，同时还需要保证宏程序在书写过程中函数表达式的简便性，在该实例中，就分别进行了不同自变量的选取。
（2）对自变量起止点的实际坐标值进行确定。首先需要明确该坐标值的坐标系是和非圆曲线的坐标系相对立的，在起点位置的坐标便是自变量的实际初始值，在终点处的坐标便是自变量的实际终止值。
（3）对表达示进行确立。对函数展开变换，从而将因变量和自变量相对的宏表达式进行确定[2]。
（4）对坐标系中原点的关系进行确立。首先需要将公示曲线的自身坐标系的原点进行确定，然后再将和构件坐标系原点相对的偏移量进行确定。
（5）不进行刀补的设立。在宏程序中不能带刀补，即使有刀补也是无效的，不发挥作用。
（6）对增量进行确定。需要结合不同的零件，对自变量的实际增量进行合理的选择，从而使工件的质量得以提升。
3 结语
综上所述，宏程序编程在数控手工编制非圆曲线零件程序中扮演着非常重要的作用，只要人们可以了解宏程序的具體编程原理，对规则的几何图形展开数学模型的建立，从而实现对各种不规则构件的加工，同时宏程序编程的通用性比较强，操作简单，实际的工作效率比较高，在数控加工过程中占据着不可替代的作用，需要人们增加对宏程序的研究和应用。
参考文献
[1]程启森，张俊.数控车床非圆曲线宏程序编程优化处理[J].煤矿机械，2014，35（7）：143-144.
[2]戴克芳.宏程序编程在数控车床中的应用[J].中国科技纵横，2016，（19）：9.
（作者单位：菏泽技师学院）
关键词；宏程序；数控车床编程方法；探讨
1 宏程序在数控车床编程中的应用特点
宏指令编程在类别上隶属于手工编程之内，但是如果数控机床将常用指令给出，通过宏指令编程不能将轮廓中各个节点的实际详细的坐标数据计算出，也就无法完成加工，而是需要将算法以及数学公式给出，借助CNC来对多个节点坐标展开实时的计算，因此宏指令编程在对比较直观并且简单的零件轮廓展开加工时并不存在优势。而如果零件的结构不能按照一些常规的插补指令来实现编程的完成，这就需要编程宏程序的应用，将对复杂数据进行计算的任务交给数控系统来执行。
宏指令编程更像是一种高级语言，和其他的比较常见的数控系统编程指令存在有明显的不同，在宏程序中通常情况下会包含有循环语句，表达式，运算符，变量等，可以通过变量的使用来完成函数混合运算以及算数运算逻辑运算的编程，在宏程序中，一般情况下都会提供子程序调用以及循环判断分支这两种方法，从而实现对多种复杂零件的编程加工。至于具体的加工方式，加工方法，加工步骤，切出以及切入方式的设计依旧遵循手工编程的所有规则。在对宏程序进行编制时，需要以零件的具体结构特点作为出发点，对零件上每一个不同的加工表面和几何之间的关系，从而将各参数之间的具体数量关系推导出来，从而形成比较准确并且科学的数学模型。下文会以比较复杂的轴类零件加工为例，讲述了在曲线加工中如何对宏程序进行应用，从而起到良好的效果。
2 零件宏程序的编制
本文主要以抛物线以及椭圆的宏程序为例展开具体的谈论，具体如图所示。
在该零件中对宏程序加工进行利用的有两个位置，外圆加工以及内孔加工，与此同时对这两点的加工也是齿类零件可以对宏程序进行应用的一个非常常见的特例。
2.1 加工工艺分析
（1）加工路线，该零件相对比较复杂，还需要进行调头加工，常见的方法是相对内孔展开加工，然后再对外圆展开加工。
（2）装夹方式，钢件一般情况下会装夹在三爪定心卡盘上。
（3）刀具选择，一般情况夏将90度的外圆刀放置在T01号的刀位，镗孔刀需要放置在T02的刀位上。
2.2 程序计算
2.2.1 内孔的节点计算，单位是毫米
得出抛物线的方程
X=-Z2/（-100）
其中X向是因变量，Z向是自变量，在起点的位置坐标为Z是0，X是36，也就是直径的坐标值[1]。
2.2.2 外圆的节点计算
在对外圆的椭圆节点展开计算时，计算步骤相对比较复杂，假设Z向是自变量，则Z的实际取值范围就会相对比较繁琐，即计算非常复杂，而在该图中，X向的数值变化相对比较单一，所以最好将X向作为自变量，这样在计算时相对会比较方便。
根据提示，椭圆的起点位置的坐标值X是58，即直径的坐标值，Z是负47，根据椭圆方程计算公式可得，a的半周长是30，b的半轴长是50，可得出公式。
2.3 宏程序的加工编程
2.3.1 内孔宏程序编程
#1=0 （定义Z向为自变量）
WHILE[#1]LE[20] （自变量的取值范围）
#2=-[[#1#1}/100] （建立自变量与因变量的函数关系式，由公式1得）
G01 X[2*[#2+18]] Z[-[#1]] （执行指令节点加工）
#1=#1+0.1 （自变量步距增加0.1）
ENDW （循环结束）
2.3.2 外圆的宏程序编程
#1=-30 （定义X向为自变量）
WHILE[#1]LE[-15] （自变量的取值范围）
#2=SQRT[[50*50]*[1-[#1*#1]/[30*30]]]（建立自变量与因变量的函数关系式，由公式2得）
G01 X[2*[#1+59] Z[1-[#2+47]]（执行指令节点加工）
#1=#1+0.1 （自变量步距增加0.1）
ENDW （循环结束）
2.4 宏程序的加工技巧
（1）选定自变量。在非圆曲线中，不论是Z的坐标，还是X的坐标都可以当做自变量，通常情况下会选择变化范围相对比较大的那一个坐标当做自变量，同时还需要保证宏程序在书写过程中函数表达式的简便性，在该实例中，就分别进行了不同自变量的选取。
（2）对自变量起止点的实际坐标值进行确定。首先需要明确该坐标值的坐标系是和非圆曲线的坐标系相对立的，在起点位置的坐标便是自变量的实际初始值，在终点处的坐标便是自变量的实际终止值。
（3）对表达示进行确立。对函数展开变换，从而将因变量和自变量相对的宏表达式进行确定[2]。
（4）对坐标系中原点的关系进行确立。首先需要将公示曲线的自身坐标系的原点进行确定，然后再将和构件坐标系原点相对的偏移量进行确定。
（5）不进行刀补的设立。在宏程序中不能带刀补，即使有刀补也是无效的，不发挥作用。
（6）对增量进行确定。需要结合不同的零件，对自变量的实际增量进行合理的选择，从而使工件的质量得以提升。
3 结语
综上所述，宏程序编程在数控手工编制非圆曲线零件程序中扮演着非常重要的作用，只要人们可以了解宏程序的具體编程原理，对规则的几何图形展开数学模型的建立，从而实现对各种不规则构件的加工，同时宏程序编程的通用性比较强，操作简单，实际的工作效率比较高，在数控加工过程中占据着不可替代的作用，需要人们增加对宏程序的研究和应用。
参考文献
[1]程启森，张俊.数控车床非圆曲线宏程序编程优化处理[J].煤矿机械，2014，35（7）：143-144.
[2]戴克芳.宏程序编程在数控车床中的应用[J].中国科技纵横，2016，（19）：9.
（作者单位：菏泽技师学院）