淺談數控編程中的宏程序

一.引言

在CAD/CAM軟件普遍存在的今天，手工編程的應用空間日趨減小，數控世界有一種說法很流行“宏程序已經沒有什么用”，其實任何數控系統都有很多指令在一般情況下用不著，那他們是否也沒有用呢？這顯然不對，對宏程序也是如此，原因只是大家對宏程序不熟悉，往往誤以為宏程序深不可測而已，在實際工作中，宏程序確實也有廣泛的應用空間，并且能夠方便手工編程，鍛煉操作者的編程能力，幫助操作者更加深入的了解自動編程的本質。

二．認識宏程序

在一般的程序編制中程序字為常量，一個程序只能描述一個幾何形狀，當工件形狀沒有發生改變但是尺寸發生改變時，就沒有辦法了，只能重新進行編程，缺乏靈活性和適用性。當我們所要加工的零件如果形狀沒有發生變化只是尺寸發生了一定的變化的情況時，我們只需要在程序中給要發生變化的尺寸加上幾個變量再加上必要的計算公式就可以了，當尺寸發生變化時只要改變這幾個變量的賦值參數就可以了。

它是利用對變量的賦值和表達式來進行對程序的編輯的，這種有變量的程序叫宏程序。

三．宏程序與自動編程的比較

自動編程有自動編程的好處，但是自動編程也有其不利于加工方面的問題，在加工不規律的曲面時利用自動編程確實是很好，但是在加工有規律的曲面時就不見得了，加工有規律的工件的時候用宏程序加工要比用自動編程軟件要強的多，而且宏程序比較精練，不象宏程序那么煩瑣，而且比較長，看起來比較麻煩。下文將對CAD/CAM生成的程序與宏程序進行比較：

1.宏程序與普通程序的對比

普通編程是利用每個指令代碼的功能，按照規定進行編程即可，有的時候這些簡單的指令不能滿足加工要求，因此系統提供了用戶宏程序功能，使用戶可以對數控系統進行一定功能的擴展，普通程序只能使用常量進行編程而且常量之間不可以進行計算，而宏程序則可以使用變量進行編程，并可以給變量進行賦值，變量之間可以根據程序中給出表達式進行計算。

當工件形狀沒有變化，但尺寸發生變化時，只需改變變量中幾個與尺寸有關的值，其他的表達式無須改變。同時在控制工件尺寸時也很方便，只要將跟刀具有關的變量改變其值就可以。

2.宏程序編程比較簡短

宏程序是程序編制的高級形式，程序編制的質量與編程人員的素質息息相關，宏程序里應用了大量的編程技巧。它利用數學關系的表達，加工刀具的選擇，走刀方式的取舍等等，這些都使得宏程序的精度很高，特別是對于中等難度的零件，使用宏程序加工要比自動編程加工快的多。

另外很重要的一點，CAD/CAM所生成的程序很多，而且非常的煩瑣，有的時候自動編程的程序長度可能是宏程序長度幾十倍，甚至幾百倍，加工時間也會大大增加。

加工一個半徑為25的半球的程序同時采用自動編程和手工編程，采用同樣的刀具同樣的加工參數，宏程序只有20幾行，而進行自動編程軟件編制的程序則多達2000多行，而且自動編程所生成的程序幾乎是G01，G02，G03等簡單的指令組成，但是后面的數字全部是小數，采用的直線逼近圓或直線逼近曲線組成的，修改很麻煩，有的時候可以說是無從下手。從此可以看出宏程序是很精練的程序。宏程序是手工編程，CAD/CAM是自動編程，手工編程是自動編程的基礎在任何時候手工編程都是必須掌握的。

3．影響自動編程的加工精度的因素

自動編程產生的加工程序的精度受多方面因素的影響，，首先它受CAD/CAM軟件建模時的計算精度，不同軟件之間CAD圖檔的轉換精度的影響，其次受自動編程軟件在生成NC刀具軌跡是的計算精度影響，再者就是后處理環節有時也會對其有影響。

上面說過，自動編程生成的程序多數采用的直線逼近曲線，表面看上去是圓或曲線，而實際上是很多的臺階或者是N邊形，只不過是這個臺階很小或者N邊形的N很大而已。在加工圓時走的軌跡不是一個整圓，精度可想而知不如軌跡為整圓。