摘 要：宏程序是數控車削中比較高能的編程方法，本文通過橢圓的各種情況的程序編寫，說明各種情況橢圓粗車和精車的方法，同時說明了宏程序的使用方法。
關鍵詞：宏程序；橢圓；數控車床
一、 宏程序的特點
隨著數控技術的發展，數控車削加工在機械加工中使用越來越普遍，這是因為數控車床與普通車床相比有著相當顯著的優勢，尤其是在圓弧加工和一些非圓曲線的加工方面更是顯示出了無可比擬的優勢。在數控車削加工中，非圓曲線的加工經常用的就是用用戶宏程序來加工。宏程序是程序編制的高級形式，宏程序里用了大量的編程技巧，例如數
學模型的建立、數學關系式的表達、加工刀具的選擇、走刀方式的取舍等，這些使宏程序的精度很高。特別是對于中等難度的零件，使用宏程序進行編程加工要比自動編程加工快的多。有時自動編程的程序長度可能是宏程序的幾十倍、幾百倍甚至更懸殊，加工時間也會大大增加。宏程序的使用已經成為數控編程人員不可缺少的一項技能，在很多的數控大
賽中加入宏程序內容也說明了這點。那究竟什么是宏程序呢？
宏程序是以變量的組合，通過各種算術和邏輯運算、轉移和循環等命令，編制的一種可以靈活運用的程序，只要改變變量的值，即可以完成不同的加工和操作，并可以當作子程序調用。適合于具有一定規律的非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，可以顯著地增強機床的加工能力，同時可精簡程序量。宏程序的最大特點是可以對變量進行計算，使程序
應用更加靈活、方便。宏程序由于允許使用變量算術和邏輯運算及條件轉移，使得編制相同的加工程序更加方便、容易，可將相同的加工操作編為通用宏程序，宏程序的調用和子程序的調用基本上是相同的，不同的是要用 G65 指令來調用。
二 、橢圓程序的編制
（一） 橢圓精車程序
下面就以經常使用的 FANUC Oi 數控系統為例說明：
如果把橢圓的頂點做為坐標原點，橢圓的長半軸（Z 軸）為 40，短半軸（X 軸）為 30，那么橢圓方程為 X2/302+Z2/402=1。根據宏程序的編程規則，如下定義：
如果橢圓的開始不是從頂點開始，也就是說不是一個完整的半橢圓，只改變 #1 的值就可以了。再接下來編寫橢圓的轉移條件，我們的思路是當車刀走到橢圓的最左邊時，宏程序結束。用 WHILE 語句和用 GOTO 語句都可以。根據自己的習慣此處用WHILE 語句。轉移條件的意思是當 #1 的值大于等于 0 的時候順序執行下面的語句，如果 #1 的值小于0 則跳到 END1 的下面語句。轉移條件非常重要，它可以說是宏程序的核心，必須把實際問題分析清楚，才能編寫出符合條件的程序。如果上圖中的橢圓沒有到 40 而是 38，那么我們只要改變一下轉移條件就可以了，WHILE [#1 GE 2] DO1。式中的 2 為 40和 38 的差。如果橢圓超過一半，我們依然可以改變轉移條件來實現。再就是根據橢圓方程列出關于一個 X 的表達式，來反映 X 與 Z 的關系。需要說明的是：我們開始的設定 #2 對應 Z 變量，#1 對應 X 變量，有了這樣的表達式，對于每一個變化的 Z（#1）就有一個 X 與之對應，我們就可以確定 X 和 Z 的坐標。再就是步長，我們每一次循環都給 Z 一個增量，再根據表達式求出一個 X 值，這就是 X 與 Z 之間的函數關系，這個量就是步長。步長的大小決定橢圓的精度，粗車可以大一點，精車相對要小一點。這樣我們就可以解決中心在 Z 軸的橢圓的精加工的問題。具體的程序為：
（二） 橢圓粗車程序
如果給的是直徑為 65 的棒料，用上面講到的精車程序，一刀加工出來肯定是不可能的，那我們該怎么加工呢？我們經常想到的應該是用子程序調用的方法，也就是說把精車程序作為一個子程序，根據刀具、機床、材料的性能，分幾次來逼近曲線就可以了。有的數控系統還可以把宏程序嵌套在粗車循環里做，性能低的只允許尺寸有單調性的宏程序
嵌套，如西門子 802C，但是有些時候如果步長太小的話數控系統可能要報警。其實我們也可以用宏程序來做，我們只要把總的切削深度算出來，每次的切削深度定下來，定義在我們程序中，只要把精車程序再進行簡單的修改，很容易的就能實現。程序如下：
這樣切削的原理就是在精車零件輪廓的基礎上，刀具向外平移，每次再向內平移一個定義的切削深度，達到粗車的目的。
如果橢圓不是凸的，而是凹的，那么我們該怎么辦呢。其實我們只要把 X 的表達式的符號變一下就可以了
宏程序的編程就是這樣靈活，我們只要做一些簡單的修改，就可以做出很多復雜的零件。宏程序其實很簡單，它可以用在難的地方，也可以用在簡單的地方，但都可以簡化我們的編程，磨礪我們的思維！
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