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摘要：本文主要叙述了宏程序的编程原理、宏程序的特点以及宏程序在数控车削加工中的应用。
关键词：数控加工 宏程序 变量 编程 车削
1 概述
近年来，随着我国数控加工技术的不断发展成熟，企业越来越重视其数控加工的效率和质量，不断加强数控科技研发力度，培养高质量的数控加工人员。对数控加工企业而言，要想有效提升其数控加工产品的精度，减少加工误差，就必须严格数控程序编制，提升其编程效率和质量。目前，数控加工产品已被广泛应用至各个行业，如模具、家具、广告业、玉器、机械、石材加工等。但很多企业尚未意识到手工编程和宏程序在数控加工编程中的重要性和作用，不重视宏程序的设计和开发，直接影响了其加工效果和质量。手工编程作为准备宏程序的基础和准备阶段，是一种基础性的宏程序，直接影响着编程的最终质量。因此，加强对数控宏程序的管理和监控，对于优化自动编程生产流程，提升生产效率具有重要意义。
2 宏程序介绍
宏程序从本质上来说是一种变量组合起来的程序，它可以通过使用各种算数、循环、转移等一系列命令，完成一整个加工过程。在实际加工时，加工人员只需按照不同的生产要求设定和更改数据，即可完成加工操作。宏程序的使用限制较传统编程方式少，能够适应不同编程环境的实际需要，它极大地提升了生产效率，受到了数控加工企业的一致好评。同时，宏程序还可以像子程序一样使用指令调用的方式进行控制，为数控加工程序提供了广阔的应用空间。
2.1 变量
在实际生产中，宏程序编程可以有效弥补自动编程的不足。加工人员在使用宏程序时，可以通过直接指定或者变量指定的方式来控制加工移动距离。具体来说，加工人员可以在MDI面板上进行数据更改操作。
例如：#1=#2+100，
G01 X#1 F300
2.1.1 变量表示。变量的表示和设定有其特有的规定。一般地，宏程序的变量主要由“#”加变量号来设定。
2.1.2 变量类型选择。常见的变量类型主要有四种，即空变量、局部变量、公共变量和数据变量。各变量类型的性质不同。详见表1。
表1
■
2.1.3 变量引用。变量的引用应该依据其方式规则进行，使用特定的表达式表示，一般格式为地址字加变量号或地址字加表达式。
例：F#103，设#103=150则为F150;Z-#110，设#110=250则为Z-250;#[#30]，设#30=3则为#3;
X[#24+#18*COS[#1]]。
说明：
①变量的地址字不能为0或N，否则为无效。如0#1;N#3 G01 X0.0 Z0.0。
②对各地址而言，不同各变量号所对应的变量都有其具体的取值范围。
例：#30=100时，则M#30是不允许的。
③变量值的定义过程
有时，程序设计人员会在数值定义过程中省略变量的小数点，而使用MDI键盘进行输入操作时必须加上小数点。当小数点省略时，变量值的意义也随之发生改变。
2.2 算术运算和逻辑运算
2.2.1 置换
#I=#j
2.2.2 算术运算
加：#I=#j+#k，减：#I=#j-#k，乘：#I=#j*#k，除：#I=#j/#k。
2.2.3 逻辑运算
与：#I=#J AND #k或：#I=#J OR #k，
异：#I=#J XOR #k。
2.2.4 函数
正弦：#I=SIN[#j]，余弦：#I=COS[#j]
正切：#I=TAN[#j]，反正切：#I=ATAN[#j]
平方根：#I=SQRT[#j]，绝对值：#I=ABS[#j]
下取整：#I=FIX[#j]，上取整：#I=FUP[#j]
四舍五入：#I=ROUND[#j]等等
2.3 转移与循环
常用的程序转移和循环指令有IF语句和GOTO语句。常见的转移指令和循环指令主要有无条件转移、条件转移和循环三种。
2.3.1 无条件的转移
格式：GOTO n;n为程序的顺序号（1-9999）
如GOTO 99，GOTO #10
2.3.2 条件转移
格式：IF[〈条件式〉]GOTO n
条件式较为简单，它主要包含两个字母，多用于两个数之间的比较与分析，常见的运算符有：
“EQ”表示“=”，“NE”表示“≠”，“GT”表示“>”，
“LT”表示“<”，“GE”表示“≥”，“LE”表示“≤”。
2.3.3 循环
格式：WHLE [〈条件式〉] DO m;（m=1，2，3）…
END m
说明：①当满足转移和循环条件时，系统会按照从Do m到END m的顺序执行程序。否则，将直接至END m后的程序段。②只有DO m…END m可以省略WHILE语句。此时，数据间的循环为死循环，即只能进行周期性运动。③嵌套只能在低于三级的环境运行，而无法实现交叉。
3 宏程序的优势分析
3.1 宏程序具有极强的灵活性、智能性和通用性
宏程序将机床功能和数控技术的优点吸收结合起来，有效提升了编程的效率和质量。编程人员可以根据所给定的几何信息建立起一个数字模型，并采用模块化的程序思想进行程序设计和管理。这不仅便于程序人员的管理，还可以减轻编程人员的管理负担，实现软件编程效益的最大化。同时，宏程序还具有通用性和灵活性，可以适应不同的编程环境。
3.2 宏程序结构简单、阅读直观、存储方便
与宏程序相比，传统的自动编程软件的存储容量较大，且灵活性和可读性差，给数控车削加工带来了很大难度。而宏程序不仅结构简单，存储容量小，且结构分布合理，可读性较强，更为直观。
3.3 宏程序加工精度高、加工效率高
自动编程存在一定的计算误差，直接影响了加工精度。同时，自动编程还存在严重的路径重复情况，加工效率低下，加工标准不统一。而宏程序的出现则有效解决了这一问题，其加工精度较高，加工效率好，并可以根据实际需求选择和控制刀具路径，较好地适应了现代数控车削加工的实际需求。
4 宏程序在车削中的应用实例 加工图示的长半轴为20，短半轴为10的椭球。
■
5 结束语
宏程序作为现代数控加工中最常见的编程方法之一，有利于数控加工效率和质量的提升。因此，在实际加工过程中，加工人员只要熟练掌握宏程序的编程方法，并建立起相应的数学模型，即可应对零件加工中遇到的种种难题，提升数控车削加工的生产发展进程。
参考文献：
[1]于子立.浅谈宏程序在数控车削加工中的应用[J].内蒙古科技与经济，2014（18）.
[2]FANUC Oi Mate-TB.操作说明书[M].北京法那克公司，2006.
[3]周兰等.数控车削编程与加工[M].机械工业出版社，2010.
[4]张华.数控设备与编程[M].电子工业出版社，2002.
关键词：数控加工 宏程序 变量 编程 车削
1 概述
近年来，随着我国数控加工技术的不断发展成熟，企业越来越重视其数控加工的效率和质量，不断加强数控科技研发力度，培养高质量的数控加工人员。对数控加工企业而言，要想有效提升其数控加工产品的精度，减少加工误差，就必须严格数控程序编制，提升其编程效率和质量。目前，数控加工产品已被广泛应用至各个行业，如模具、家具、广告业、玉器、机械、石材加工等。但很多企业尚未意识到手工编程和宏程序在数控加工编程中的重要性和作用，不重视宏程序的设计和开发，直接影响了其加工效果和质量。手工编程作为准备宏程序的基础和准备阶段，是一种基础性的宏程序，直接影响着编程的最终质量。因此，加强对数控宏程序的管理和监控，对于优化自动编程生产流程，提升生产效率具有重要意义。
2 宏程序介绍
宏程序从本质上来说是一种变量组合起来的程序，它可以通过使用各种算数、循环、转移等一系列命令，完成一整个加工过程。在实际加工时，加工人员只需按照不同的生产要求设定和更改数据，即可完成加工操作。宏程序的使用限制较传统编程方式少，能够适应不同编程环境的实际需要，它极大地提升了生产效率，受到了数控加工企业的一致好评。同时，宏程序还可以像子程序一样使用指令调用的方式进行控制，为数控加工程序提供了广阔的应用空间。
2.1 变量
在实际生产中，宏程序编程可以有效弥补自动编程的不足。加工人员在使用宏程序时，可以通过直接指定或者变量指定的方式来控制加工移动距离。具体来说，加工人员可以在MDI面板上进行数据更改操作。
例如：#1=#2+100，
G01 X#1 F300
2.1.1 变量表示。变量的表示和设定有其特有的规定。一般地，宏程序的变量主要由“#”加变量号来设定。
2.1.2 变量类型选择。常见的变量类型主要有四种，即空变量、局部变量、公共变量和数据变量。各变量类型的性质不同。详见表1。
表1
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2.1.3 变量引用。变量的引用应该依据其方式规则进行，使用特定的表达式表示，一般格式为地址字加变量号或地址字加表达式。
例：F#103，设#103=150则为F150;Z-#110，设#110=250则为Z-250;#[#30]，设#30=3则为#3;
X[#24+#18*COS[#1]]。
说明：
①变量的地址字不能为0或N，否则为无效。如0#1;N#3 G01 X0.0 Z0.0。
②对各地址而言，不同各变量号所对应的变量都有其具体的取值范围。
例：#30=100时，则M#30是不允许的。
③变量值的定义过程
有时，程序设计人员会在数值定义过程中省略变量的小数点，而使用MDI键盘进行输入操作时必须加上小数点。当小数点省略时，变量值的意义也随之发生改变。
2.2 算术运算和逻辑运算
2.2.1 置换
#I=#j
2.2.2 算术运算
加：#I=#j+#k，减：#I=#j-#k，乘：#I=#j*#k，除：#I=#j/#k。
2.2.3 逻辑运算
与：#I=#J AND #k或：#I=#J OR #k，
异：#I=#J XOR #k。
2.2.4 函数
正弦：#I=SIN[#j]，余弦：#I=COS[#j]
正切：#I=TAN[#j]，反正切：#I=ATAN[#j]
平方根：#I=SQRT[#j]，绝对值：#I=ABS[#j]
下取整：#I=FIX[#j]，上取整：#I=FUP[#j]
四舍五入：#I=ROUND[#j]等等
2.3 转移与循环
常用的程序转移和循环指令有IF语句和GOTO语句。常见的转移指令和循环指令主要有无条件转移、条件转移和循环三种。
2.3.1 无条件的转移
格式：GOTO n;n为程序的顺序号（1-9999）
如GOTO 99，GOTO #10
2.3.2 条件转移
格式：IF[〈条件式〉]GOTO n
条件式较为简单，它主要包含两个字母，多用于两个数之间的比较与分析，常见的运算符有：
“EQ”表示“=”，“NE”表示“≠”，“GT”表示“>”，
“LT”表示“<”，“GE”表示“≥”，“LE”表示“≤”。
2.3.3 循环
格式：WHLE [〈条件式〉] DO m;（m=1，2，3）…
END m
说明：①当满足转移和循环条件时，系统会按照从Do m到END m的顺序执行程序。否则，将直接至END m后的程序段。②只有DO m…END m可以省略WHILE语句。此时，数据间的循环为死循环，即只能进行周期性运动。③嵌套只能在低于三级的环境运行，而无法实现交叉。
3 宏程序的优势分析
3.1 宏程序具有极强的灵活性、智能性和通用性
宏程序将机床功能和数控技术的优点吸收结合起来，有效提升了编程的效率和质量。编程人员可以根据所给定的几何信息建立起一个数字模型，并采用模块化的程序思想进行程序设计和管理。这不仅便于程序人员的管理，还可以减轻编程人员的管理负担，实现软件编程效益的最大化。同时，宏程序还具有通用性和灵活性，可以适应不同的编程环境。
3.2 宏程序结构简单、阅读直观、存储方便
与宏程序相比，传统的自动编程软件的存储容量较大，且灵活性和可读性差，给数控车削加工带来了很大难度。而宏程序不仅结构简单，存储容量小，且结构分布合理，可读性较强，更为直观。
3.3 宏程序加工精度高、加工效率高
自动编程存在一定的计算误差，直接影响了加工精度。同时，自动编程还存在严重的路径重复情况，加工效率低下，加工标准不统一。而宏程序的出现则有效解决了这一问题，其加工精度较高，加工效率好，并可以根据实际需求选择和控制刀具路径，较好地适应了现代数控车削加工的实际需求。
4 宏程序在车削中的应用实例 加工图示的长半轴为20，短半轴为10的椭球。
■
5 结束语
宏程序作为现代数控加工中最常见的编程方法之一，有利于数控加工效率和质量的提升。因此，在实际加工过程中，加工人员只要熟练掌握宏程序的编程方法，并建立起相应的数学模型，即可应对零件加工中遇到的种种难题，提升数控车削加工的生产发展进程。
参考文献：
[1]于子立.浅谈宏程序在数控车削加工中的应用[J].内蒙古科技与经济，2014（18）.
[2]FANUC Oi Mate-TB.操作说明书[M].北京法那克公司，2006.
[3]周兰等.数控车削编程与加工[M].机械工业出版社，2010.
[4]张华.数控设备与编程[M].电子工业出版社，2002.