摘   要：为简化铣孔加工的程序编制，文章采用基于华中数控（HNC-22M）系统的宏程序功能，编写自定义G代码来实现铣孔加工的工艺路线，实现了数控编程指令功能扩展的二次开发，扩展机床功能，简化了程序编写。
　　关键词：宏程序;G代码;二次开发
　　1    铣孔加工方式
　　数控铣床加工孔的方式有多种，对于孔径较大孔的加工，表面有要求，不能在车床装夹上加工时用铣孔。沉孔和阶梯孔可以锪孔，而沉孔、阶梯孔的加工也可使用铣孔加工代替。
　　在这些孔加工方式中，多为定尺寸刀具加工。铣孔加工、加工孔径尺寸与铣刀直径无关，具有很强的通用性，可大量节省刀具成本，提高机床刀具的利用率和生产效益[1]。
　　2    铣孔工艺路线设计
　　华中数控（HNC-22M）系统为用户提供了丰富的宏程序编程指令，允许用户自定义G代码功能，从而要以使用宏程序开发出铣孔的固定循环指令，具有很好的灵活性、通用性，占用机床内存小，可以大大简化程序的编写，降低编程人员的劳动强度，提高工作效率。
　　根据加工工艺路线要求，参照固定循环格式：（1）定位孔中心坐标。（2）定位到加工起点。（3）下降到加工高度。（4）分层铣削平面圆周直到孔底。（5）孔底动作，通孔直接让刀、阶梯孔、孔底锪平后让刀。（6）抬刀。根据加工要求，对第（4）步分层加工，进行优化设计，采用螺旋线下刀分层加工，使切削工更为平稳，提高了加工质量。对铣削加工方式增加可编程指令，可根据加工要求实现顺铣和逆铣，对孔加工增加外圆加工功能，使G代码可实现内/外轮廓的加工。让刀距离设为默认的固定值#55，可用参数修改[2]。G100代码走刀路线示意如图1所示。
　　3    G代码设计
　　格式：G100 X_Y_I_D_K_W_Z_A_B_C_F_
　　参数说明：
　　X/Y—孔（圆柱）中心坐标（绝对坐标）。
　　I—孔（圆柱）半径。
　　D—刀具半径。
　　K—螺旋线导程，﹢K向下，﹣K向上。
　　W/Z—螺旋线起始/终止坐标（绝对坐标），W与Z之差应为导程整数倍。
　　A—A=2，3，螺旋线用G02/G03走刀，铣削方式顺铣/逆铣。
　　B—B=1时，孔底锪平，B=0时，孔底不锪平。
　　C—﹣1外轮廓/1内轮廓。
　　F—走刀速度。
　　4    源程序编辑
　　要实现G100功能还在编辑华中世纪星数控系统用户自定义G代码文件O9999，实现G100功能的源程序为：
　　%0100
　　;螺旋线铣削程序 參数出错处理
　　IF [AR[#23] EQ 0] ;孔位中心X坐标 如果没有定义X
　　 if ar[#1143] eq 0
　　 #23=0                ;如果X省略，且未定义X，X=0
　　 else
　　 #23=#1143                ; 否则调用之前的X
　　 endif
　　ENDIF
　　IF [AR[#24] EQ 0] ;孔位中心Y坐标 如果没有定义Y
　　 if ar[#1144] eq 0
　　 #24=0                ;如果Y省略，且未定义Y，Y=0
　　 else
　　#24=#1144
　　endif
　　ENDIF
　　IF [AR[#0] EQ 0] ;G2/G3 如果没有定义A
　　if ar[#1120] eq 0
　　 #0=2
　　else
　　 #0=#1120
　　endif
　　ENDIF
　　IF [#0 NE 2] AND [#0 NE 3]
　　M-99  ;G2/G3 error
　　ENDIF
　　IF [AR[#1] EQ 0]       ;定义是否孔底锪平 如果没有定义B
　　if ar[#1121] eq 0
　　 #1=0
　　else
　　 #1=#1121
　　endif
　　ENDIF
　　IF [AR[#2] EQ 0]       ;定义内/外加工轮廓 如果没有定义C
　　if ar[#1122] eq 0
　　 #2=1
　　else
　　 #2=#1122
　　endif
　　ENDIF
　　if #2 eq 0
　　m-99  ;C error opration
　　else
　　#2=#2/abs[#2] ;非1处理
　　endif
　　IF [AR[#8] EQ 0] ; 如果没有定义I
　　#8=#1128
　　ENDIF
　　IF [AR[#3] EQ 0] ; 定义刀具半径 如果没有定义D 　　IF [AR [#1123] EQ 0]
　　 #3=0          ;如果没有定义D，取0
　　ELSE
　　#3=#1123
　　ENDIF
　　ENDIF
　　IF [AR[#10] EQ 0] ;螺旋线导程，如果没有定义K，则取#1130
　　 #10=#1130
　　ENDIF
　　IF [AR[#22] EQ 0] ;加工起点W，如果没有定义W
　　 #22=#1142
　　ENDIF
　　IF [AR[#25] EQ 0] ; 加工起点Z 如果没有定义Z
　　 #25=#1145
　　ENDIF
　　if ar[#55] eq 0 ;#55 加工完成后退刀量，刀具离开轮廓的距离，正值表示
　　#55=2
　　endif
　　if ar[#5] eq 0            ;加工速度F
　　if ar[#1125] eq 0
　　 #5=800  ;默认值F取800
　　else
　　 #5=#1125
　　endif
　　endif
　　IF [AR[#25] EQ 0] or [AR[#22] EQ 0]or [AR[#8] EQ 0] or [AR[#10] EQ 0] ]
　　; 如果没有定义孔底Z值、孔底W，螺纹半径I，导程K，则返回
　　 M-99 ; 返回报错
　　ENDIF
　　#8=#8-#3*#2  ;螺旋线实际半径
　　if #8 le 0
　　m-99
　　endif
　　g90 g40  ;使用中心轨迹绝对编程
　　g0 x[#23+#8-#55*#2] y[#24];下刀
　　z[#22]
　　g1 x[#23+#8] f[#5]
　　#22=#22-#10
　　while [#22*#10] ge [#25*#10]
　　g[#0] i[-#8] z[#22]
　　#22=#22-#10
　　endw
　　if #1 eq 1  ;孔底锪平
　　G[#0] i[-#8]
　　endif
　　g91g1 x[-#55*#2] ;抬刀
　　g90 g0 z5
　　M99
　　示例：按照图1尺寸，以φ10铣刀加工φ20的孔，孔底不锪平，程序为G100 X0 Y0 I10 D5 K5 W0 Z-10 A3 B1 C1 F500;孔底锪平，程序为G100 X0 Y0 I10 D5 K5 W0 Z-10 A3 B1 C1 F500。在銑床加工时，可以看出孔底锪平时，在孔底深底机床会再加工一个整圆。
　　5    结语
　　使用宏程序设计固定循环指令，可以对数控系统功能实现二次开发，使编程更加简单、便利，大大提高了编程的准确性和程序的可读性，提高了加工质量和生产效率。
　　[参考文献]
　　[1]段瑞永.巧设铣床/加工中心工件坐标系技术分析[J].无线互联科技，2016（19）：137-138.