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上篇 宏程序基础2

第1章 宏程序概论2

1.1 认识宏程序2

1.2 宏程序的基本特征2

1.3 宏程序的优点3

1.4 编制宏程序的基础要求4

第2章 编程指令6

2.1 插补功能6

2.1.1 定位（G00）6

2.1.2 单向定位（G60）6

2.1.3 直线插补（G01）7

2.1.4 圆弧插补（G02,G03）7

2.1.5 螺旋线插补（G02,G03）7

2.2 进给功能8

2.2.1 快速移动8

2.2.2 切削移动8

2.2.3 停刀（G04）8

2.3 参考点9

2.3.1 自动返回参考点（G28）9

2.3.2 从参考点自动返回（G29）9

2.4 坐标系10

2.4.1 机床坐标系（G53）10

2.4.2 工件坐标系（G92,G54～G59）10

2.4.3 局部坐标系（G52）11

2.4.4 坐标平面选择（G17,G18,G19）11

2.5 坐标尺寸功能指令12

2.5.1 绝对值编程（G90）与增量值编程（G91）12

2.5.2 极坐标指令（G15,G16）12

2.5.3 英制／公制转换（G20,G21）13

2.6 主轴速度功能（S功能）13

2.7 刀具功能（T功能）14

2.8 辅助功能（M功能）14

2.9 简化编程指令15

2.9.1 固定循环概述15

2.9.2 取消固定循环（G80）16

2.9.3 钻孔加工循环（G81,G82,G73,G83）16

2.9.4 功螺纹循环（G74,G84）16

2.9.5 镗孔循环（G85,G89,G86,G88,G76,G87）17

2.9.6 任意角度倒角／拐角圆弧19

2.10 刀具补偿功能20

2.10.1 刀具长度偏置（G43,G44,G49）20

2.10.2 刀具半径补偿（G40,G41,G42）21

2.10.3 用程序输入刀具补偿值（G10）21

2.10.4 比例缩放（G50,G51）21

2.10.5 坐标系旋转功能（G68,G69）22

第3章 宏程序理论基础23

3.1 变量23

3.1.1 变量的表示23

3.1.2 变量的类型23

3.1.3 变量的范围23

3.1.4 小数点的省略24

3.1.5 变量的引用24

3.1.6 未定义的变量24

3.1.7 限制25

3.2 系统变量25

3.2.1 接口信号25

3.2.2 刀具补偿值25

3.2.3 宏程序报警25

3.2.4 停止和信息显示26

3.2.5 时间信息26

3.2.6 模态信息26

3.2.7 当前位置27

3.2.8 工件坐标系补偿值27

3.3 算术和逻辑运算28

3.4 转移和循环30

3.4.1 无条件转移（GOTO语句）30

3.4.2 条件转移（IF语句）31

3.4.3 循环（WHILE语句）31

3.4.4 嵌套31

3.5 宏程序调用32

3.6 宏程序的运用限制32

第4章 宏程序数学基础34

4.1 数列34

4.2 三角变换34

4.3 三角函数35

4.4 平面解析几何36

4.4.1 点36

4.4.2 直线与圆37

4.4.3 曲率与曲率半径37

4.4.4 椭圆38

4.4.5 双曲线39

4.4.6 抛物线40

4.4.7 摆线40

4.4.8 渐开线41

4.4.9 螺线42

4.5 空间解析几何42

4.5.1 曲面及方程42

4.5.2 柱面及旋转曲面43

4.5.3 二次曲面43

4.6 几何要素分析45

4.6.1 直线－直线要素分析45

4.6.2 直线－圆弧要素分析46

4.6.3 圆弧－圆弧要素分析47

下篇 数控宏程序思路剖析52

第5章 孔类宏程序思路剖析52

5.1 孔类宏程序思路核心52

5.2 直线孔组宏程序分析52

5.2.1 单直线孔组分析52

5.2.2 框形点阵孔组分析55

5.2.3 矩形矩阵孔组分析59

5.2.4 菱形矩阵孔组分析62

5.2.5 交错网孔孔组分析64

5.2.6 正多边形孔组分析65

5.3 放射状孔组宏程序分析68

5.3.1 沿圆周均布孔组分析68

5.3.2 沿圆周放射孔组分析69

5.3.3 沿圆周交错放射孔组分析70

5.3.4 沿矩形分布多组孔群分析72

5.3.5 沿圆周平移分布多组孔群分析73

5.3.6 沿圆周旋转分布多组孔群分析75

5.4 孔的螺旋式铣削76

5.5 钻孔深度可变的宏程序分析78

5.6 孔类宏程序的综合运用81

第6章 轮廓类宏程序思路剖析90

6.1 轮廓类宏程序编写的思路核心90

6.2 利用数学表达式编制图形91

6.2.1 椭圆曲线图形91

6.2.2 弦曲线图形94

6.2.3 余弦曲线图形96

6.2.4 正切曲线图形98

6.2.5 双曲线曲线图形100

6.2.6 抛物线曲线图形102

6.2.7 阿基米德螺线图形104

6.2.8 空间曲线探索105

6.3 利用求解数学方程组编制图形107

6.3.1 缺口圆台之解数学方程式107

6.3.2 扇形圆环之解数学方程式109

6.3.3 两直线倒斜角111

6.4 利用平面几何三角函数求解113

6.4.1 圆的另类编程法113

6.4.2 缺口圆台之三角变换114

6.4.3 扇形圆环之三角变换115

6.4.4 加工正五边形倒角外轮廓116

6.4.5 加工正五边形倒角外轮廓117

6.4.6 加工正六边形外轮廓119

6.4.7 加工正六边形倒角外轮廓120

第7章 倒圆角类宏程序思路剖析122

7.1 倒圆角类宏程序编写的思路核心122

7.2 直线型倒圆角124

7.2.1 凸圆弧直线（单向）加工（平底立铣刀）124

7.2.2 凸圆弧直线（单向）加工（球头铣刀）125

7.2.3 凸圆弧直线（双向）加工（平底立铣刀）126

7.2.4 凸圆弧直线（双向）加工（球头铣刀）126

7.2.5 凹圆弧直线（单向）加工（平底立铣刀）127

7.2.6 凹圆弧直线（单向）加工（球头铣刀）128

7.2.7 凹圆弧直线（双向）加工（平底立铣刀）129

7.2.8 凹圆弧直线（双向）加工（球头铣刀）129

7.3 规则旋转面倒圆角130

7.3.1 圆柱体（外侧）倒凸圆角加工（平底立铣刀）130

7.3.2 圆柱体（外侧）倒凸圆角加工（球头铣刀）131

7.3.3 圆柱体（外侧）倒凹圆角加工（平底立铣刀）132

7.3.4 圆柱体（外侧）倒凹圆角加工（球头铣刀）133

7.3.5 圆柱体（内侧）倒凸圆角加工（平底立铣刀）133

7.3.6 圆柱体（内侧）倒凸圆角加工（球头铣刀）134

7.3.7 圆柱体（内侧）倒凹圆角加工（平底立铣刀）135

7.3.8 圆柱体（内侧）倒凹圆角加工（球头铣刀）136

7.4 标准矩形框倒圆角137

7.4.1 标准矩形框外侧倒圆角加工（平底立铣刀）137

7.4.2 标准矩形框外侧倒圆角加工（球头铣刀）138

7.5 含过渡圆矩形框倒圆角139

7.5.1 含过渡圆矩形框（外侧）倒圆角加工（平底立铣刀）139

7.5.2 含过渡圆矩形框（外侧）倒圆角加工（球头铣刀）140

7.5.3 含过渡圆矩形框（内侧）倒圆角加工（平底立铣刀）141

7.5.4 含过渡圆矩形框（内侧）倒圆角加工（球头铣刀）142

7.6 标准正五边形倒圆角142

7.6.1 标准正五边形外侧倒圆角加工（平底立铣刀）142

7.6.2 标准正五边形外侧倒圆角加工（球头铣刀）144

7.7 含过渡圆弧正五边形倒圆角145

7.7.1 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒圆角加工（平底立铣刀）145

7.7.2 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒圆角加工（球头铣刀）146

7.7.3 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒圆角加工（平底立铣刀）147

7.7.4 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒圆角加工（球头铣刀）148

第8章 倒斜角类宏程序思路剖析150

8.1 倒斜角类宏程序编写的思路核心150

8.2 直线型倒斜角152

8.2.1 直线斜角（单向）加工（平底立铣刀）152

8.2.2 直线斜角（单向）加工（球头铣刀）153

8.2.3 直线斜角（双向）加工（平底立铣刀）154

8.2.4 直线斜角（双向）加工（球头铣刀）154

8.3 规则旋转面倒斜角155

8.3.1 圆柱体（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀）155

8.3.2 圆柱体（外侧）倒斜角加工（球头铣刀）156

8.3.3 圆柱体（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀）157

8.3.4 圆柱体（内侧）倒斜角加工（球头铣刀）158

8.4 标准矩形框倒斜角159

8.4.1 标准矩形框外侧倒斜角加工（平底立铣刀）159

8.4.2 标准矩形框外侧倒斜角加工（球头铣刀）160

8.5 含过渡圆弧矩形框倒斜角161

8.5.1 含过渡圆弧矩形框（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀）161

8.5.2 含过渡圆弧矩形框（外侧）倒斜角加工（球头铣刀）162

8.5.3 含过渡圆弧矩形框（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀）163

8.5.4 含过渡圆弧矩形框（内侧）倒斜角加工（球头铣刀）164

8.6 标准正五边形倒斜角165

8.6.1 标准正五边形外侧倒斜角加工（平底立铣刀）165

8.6.2 标准正五边形外侧倒斜角加工（球头铣刀）166

8.7 含过渡圆弧正五边形倒斜角167

8.7.1 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒斜角加工（平底立铣刀）167

8.7.2 含过渡圆弧正五边形（外侧）倒斜角加工（球头铣刀）168

8.7.3 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒斜角加工（平底立铣刀）169

8.7.4 含过渡圆弧正五边形（内侧）倒斜角加工（球头铣刀）170

第9章 圆类宏程序思路剖析172

9.1 圆类宏程序编写的思路核心172

9.2 圆柱式凹半圆加工173

9.3 圆柱式凸半圆加工176

9.4 凸半圆球的精加工179

9.4.1 勾股定理的运用179

9.4.2 三角函数的运用180

9.4.3 三维螺旋线式加工181

9.5 凹半圆球的精加工182

9.5.1 放射状加工182

9.5.2 三维螺旋线式加工183

第10章 椭圆类宏程序思路剖析185

10.1 椭圆类宏程序编写的思路核心185

10.2 椭圆倒斜角加工186

10.2.1 椭圆外侧倒斜角（平底刀）186

10.2.2 椭圆外侧倒斜角（球头铣刀）188

10.2.3 椭圆内侧倒斜角（平底刀）189

10.2.4 椭圆内侧倒斜角（球头铣刀）190

10.3 椭圆倒圆角加工191

10.3.1 椭圆外侧倒圆角（平底刀）191

10.3.2 椭圆外侧倒圆角（球头铣刀）193

10.3.3 椭圆内侧倒圆角（平底刀）194

10.3.4 椭圆内侧倒圆角（球头铣刀）195

10.4 凸椭圆柱体加工196

10.4.1 直线拟合单向走刀加工（平底刀）197

10.4.2 单刀推进双向走刀加工（平底刀）198

10.5 凹椭圆柱体加工199

10.5.1 直线拟合双向走刀加工（球头铣刀）199

10.5.2 单刀推进双向走刀加工（球头铣刀）201

10.6 凸椭圆球面加工（球头铣刀）201

10.6.1 等高度增量变化凸椭圆球加工202

10.6.2 等角度增量变化凸椭圆球加工203

10.7 凹椭圆球面加工（球头铣刀）205

10.7.1 等高度增量变化凹椭圆球加工205

10.7.2 等角度增量变化凹椭圆球加工206

第11章 直线与圆弧类宏程序思路剖析208

11.1 直线与圆弧类宏程序编写的思路核心208

11.2 斜面与底平面倒R角加工208

11.3 斜面与上下过渡平面倒R角加工211

11.4 凸圆球与平面过渡倒角加工212

11.5 凹圆球与平面过渡倒角加工214

11.6 凸圆柱面与平面过渡倒角加工215

11.7 凹圆柱面与平面过渡倒角加工216

第12章 宏程序在粗加工中的运用218

12.1 宏程序在粗加工中编程的思路核心218

12.2 矩形开放平面加工219

12.3 矩形方槽粗加工220

12.4 矩形方槽倒过渡圆角粗加工222

12.5 圆形槽加工224

12.6 凸圆球粗加工225

12.7 凹圆球粗加工227

12.8 椭圆槽加工228

12.9 凸椭圆球粗加工229

12.10 凹椭圆球粗加工231

12.11 多边形粗加工233

12.12 大斜面粗加工234

第13章 宏程序的特殊运用236

13.1 防止镗孔时振动236

13.2 毛坯的角度旋转237

13.3 机床的刀具转换238

13.4 换刀不撞刀238

13.5 G10运用239

第14章 曲面编程的核心思路与运用241

14.1 曲面宏程序编写的思路核心241

14.2 直纹曲面编程241

14.2.1 双圆弧直纹曲面编程241

14.2.2 直线圆弧直纹曲面编程244

14.3 扫描曲面编程245

14.3.1 引导线单要素扫描曲面编程245

14.3.2 引导线多要素扫描曲面编程247

14.4 旋转曲面精加工编程249

14.5 空间圆弧倒角曲面编程运用251