數(shù)控加工之宏程序編程[業(yè)界薈萃]

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1、單元宏單元宏 用戶宏程序編程 在數(shù)控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷，是加工編程的重要補(bǔ)充。宏程序不僅可以實(shí)現(xiàn)象子程序那樣，例如，型腔加工宏程序、固定加工循環(huán)宏程序、球面加工宏程序、錐面加工宏程序等。l華中數(shù)控宏程序華中數(shù)控宏程序lFANUC數(shù)控宏程序數(shù)控宏程序lSIEMENS數(shù)控參數(shù)編程數(shù)控參數(shù)編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程 HNC-21/22T 、HNC-21M為用戶配備了強(qiáng)有力的類似于高級(jí)語(yǔ)言的宏程序功能，用戶可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)的混合運(yùn)算，此外宏程序還提供了循環(huán)語(yǔ)句、分支語(yǔ)句和子程序調(diào)用語(yǔ)句，利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時(shí)進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計(jì)

2、算，以及精簡(jiǎn)程序量。1. 1. 宏變量及常量宏變量及常量(1) 宏變量宏變量HNC-21/22T華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為# 后跟后跟14位數(shù)字，變量種類位數(shù)字，變量種類有三種：有三種：局部變量局部變量：#0#49是在宏程序中局部使用的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)是在宏程序中局部使用的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時(shí)丟失為空。，斷電時(shí)丟失為空。單元宏單元宏 用戶宏程序編程全局變量全局變量：用戶可以自由使用：用戶可以自由使用#50#50#199#199，它對(duì)于由主程序調(diào)用的各子程序及，它對(duì)于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的，可以人工賦值。

3、各宏程序來說是可以公用的，可以人工賦值。HNC-21/22THNC-21/22T子程序嵌套調(diào)用的深度子程序嵌套調(diào)用的深度最多可以有最多可以有8 8層，每一層子程序都有自己獨(dú)立的局部變量（變量個(gè)數(shù)為層，每一層子程序都有自己獨(dú)立的局部變量（變量個(gè)數(shù)為5050）。）。系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量為：系統(tǒng)變量為#1000#1000#1199#1199，它能獲取包含在機(jī)床處理器或，它能獲取包含在機(jī)床處理器或NCNC內(nèi)存中內(nèi)存中的只讀或讀的只讀或讀/ /寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參數(shù)、加寫信息，包括與機(jī)床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機(jī)床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息。工參數(shù)等系統(tǒng)信息。

4、(2) (2) 常量常量PI：圓周率圓周率；TRUE：條件成立條件成立(真真)；FALSE：條件不成立條件不成立(假假) 1 1、 宏變量及常量宏變量及常量單元宏單元宏 用戶宏程序編程2 2、 運(yùn)算符與表達(dá)式運(yùn)算符與表達(dá)式(1) 算術(shù)運(yùn)算符：+，-，*，/(2) 條件運(yùn)算符：EQ（=），NE（），GT（），GE（），LT（），LE（）(3) 邏輯運(yùn)算符：AND，OR，NOT(4) 函數(shù)：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(5) 表達(dá)式：用運(yùn)算符連接起來的常數(shù)，宏變量構(gòu)成表達(dá)式。例如：175/SQRT2 * COS55 * PI/180 ；#

5、3*6 GT 14 單元宏單元宏 用戶宏程序編程3、賦值語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句格式：宏變量=常數(shù)或表達(dá)式把常數(shù)或表達(dá)式的值送給一個(gè)宏變量稱為賦值。例如： #2 = 175/SQRT2 * COS55 * PI/180； #3 = 124.0 單元宏單元宏 用戶宏程序編程4、 條件判別語(yǔ)句條件判別語(yǔ)句IF， ELSE，ENDIF格式(i)： 格式(ii) ： IF IF 條件表達(dá)式條件表達(dá)式 IF IF 條件表達(dá)式條件表達(dá)式 ELSE ELSE ENDIF ENDIFENDIFENDIF單元宏單元宏 用戶宏程序編程5、 循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句WHILE，ENDW格式：格式：WHILE WHILE 條件表達(dá)式條

6、件表達(dá)式 ENDW ENDW單元宏單元宏 用戶宏程序編程6、 宏程序宏程序/子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)則子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)則G 代碼在調(diào)用宏代碼在調(diào)用宏(子程序或固定循環(huán)子程序或固定循環(huán)，下同，下同)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前程序段各時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前程序段各字段字段(AZ共共26個(gè)字段，如果沒有定個(gè)字段，如果沒有定義則為零義則為零)的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時(shí)的的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時(shí)的局部變量局部變量#0 #25，同時(shí)拷貝調(diào)用宏，同時(shí)拷貝調(diào)用宏時(shí)當(dāng)前通道九個(gè)軸（軸時(shí)當(dāng)前通道九個(gè)軸（軸0軸軸8）的絕）的絕對(duì)位置對(duì)位置(機(jī)床絕對(duì)坐標(biāo)機(jī)床絕對(duì)坐標(biāo))到宏執(zhí)行時(shí)的到宏執(zhí)行時(shí)的局部變量局部變量#30 #38。宏程序的調(diào)用格式

7、為：宏程序的調(diào)用格式為：M98 P（宏程序名）宏程序名）或或G65 P（宏程序名）宏程序名）。 #25 Z 單元宏單元宏 用戶宏程序編程%1000%1000；長(zhǎng)半軸、短半軸分別為；長(zhǎng)半軸、短半軸分別為4040、3030的橢圓的橢圓G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15 ；快速定位至下刀點(diǎn)快速定位至下刀點(diǎn)Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=0#0=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值WHILE WHILE #0#0 LE LE 360360；當(dāng)角度當(dāng)角度 360360

8、度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容#1=40#1=40* *COS#0COS#0* *PI/180PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M M的的X X坐標(biāo)值坐標(biāo)值#2=30#2=30* *SIN#0SIN#0* *PI/180PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M M的的Y Y坐標(biāo)值坐標(biāo)值G01 X#1 Y#2 G01 X#1 Y#2 ；用直線插補(bǔ)指令加工至用直線插補(bǔ)指令加工至M M點(diǎn)，點(diǎn)，即用直線段逼近橢圓即用直線段逼近橢圓# #0=#0+10=#0+1；角度；角度 的遞增步長(zhǎng)取的遞增步長(zhǎng)取1 1度度 ENDWENDWX45

9、Y15X45 Y15；切出橢圓切出橢圓G00 Z30 M05G00 Z30 M05X0 Y0X0 Y0M30 M30 7、用戶宏程序編程思路、用戶宏程序編程思路單元宏單元宏 用戶宏程序編程%1000%1000；長(zhǎng)半軸、短半軸分別為；長(zhǎng)半軸、短半軸分別為4040、3030的橢圓的橢圓G92 X0 Y0 Z30G92 X0 Y0 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 M08G00 X45 Y-15 M08；快速定位至快速定位至A A點(diǎn)點(diǎn)Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#2=0#2=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值WHILE #2 LE 360W

10、HILE #2 LE 360；當(dāng)角度當(dāng)角度 360360度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容度時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容#11=40#11=40* *COS#2COS#2* *PI/180PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M M的的X X坐標(biāo)值坐標(biāo)值#12=30#12=30* *SIN#2SIN#2* *PI/180PI/180；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動(dòng)點(diǎn)M M的的Y Y坐標(biāo)值坐標(biāo)值G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01；用直線插補(bǔ)指令加工至用直線插補(bǔ)指令加工至M M點(diǎn)，即用點(diǎn)，即用 直線段逼近橢圓

11、直線段逼近橢圓#2=#2+1#2=#2+1；角度；角度 的遞增步長(zhǎng)取的遞增步長(zhǎng)取1 1度度 ENDWENDWG40 G01 X45 Y15G40 G01 X45 Y15；切出橢圓至切出橢圓至C C點(diǎn)點(diǎn)Z3 M09Z3 M09G00 Z30 G00 Z30 X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程 ZH7640ZH7640立式加工中心由北京第立式加工中心由北京第三機(jī)床廠產(chǎn)生三機(jī)床廠產(chǎn)生, ,采用華中銑床、加工采用華中銑床、加工中心數(shù)控系統(tǒng)。加工范圍中心數(shù)控系統(tǒng)。加工范圍600600mmmm400mm4

12、00mm500mm500mm。刀庫(kù)可容刀庫(kù)可容納納2020把刀?？捎糜阽M、銑、鉆、鉸、把刀?？捎糜阽M、銑、鉆、鉸、攻絲等各種加工。實(shí)例為在預(yù)先處攻絲等各種加工。實(shí)例為在預(yù)先處理好的理好的100100mmmm100mm100mm80mm80mm合金鋁合金鋁錠毛坯上加工如圖所示的零件，其錠毛坯上加工如圖所示的零件，其中正五邊形外接圓直徑為中正五邊形外接圓直徑為8080mmmm。 單元宏單元宏 用戶宏程序編程O50005000；FANUCG54 G90 G00 Z40G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08X70 Y20 M08M03 S600M03 S600G43 Z3 H01G43

13、Z3 H01G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=18#0=18N10N10 #1=80 #1=80* *COS#0COS#0#2=80#2=80* *SIN#0 SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72#0=#0+72IF #0 LT 360 GOTO 10IF #0 LT 360 GOTO 10G40 X70 Y70G40 X70 Y70Z40 M05Z40 M05M30M30O50005000；HNC-21M%1000%1000G54 G90 G00 Z40G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08X70 Y20

14、M08M03 S600M03 S600G43 Z3 H01G43 Z3 H01G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=18#0=18IF #0 LT 360 IF #0 LT 360 #1=80#1=80* *COS#0COS#0#2=80#2=80* *SIN#0 SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72#0=#0+72ENDIFENDIFG40 X70 Y70G40 X70 Y70Z40 M05Z40 M05M30M30單元宏單元宏 用戶宏程序編程%3015%3015#10=0 #10=0 ；X X坐標(biāo)（直徑值）坐標(biāo)（直徑值）#

15、11=0 #11=0 ；Z Z坐標(biāo)坐標(biāo)T0101T0101M03 S600M03 S600G00 X0 Z34G00 X0 Z34WHILEWHILE #10 LE #10 LE 3232G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100#10= #10+0.32#10= #10+0.32#9= #10/2 #9= #10/2 ；求出求出X X坐標(biāo)的半徑值，便于求解坐標(biāo)的半徑值，便于求解#11#11#11= 32-#9#11= 32-#9* *#9/8#9/8ENDWENDWG00 X80 Z100 G00 X80 Z100 M05M05M

16、30 M30 用宏程序編制如圖所示拋物線的精加工程序。單元宏單元宏 用戶宏程序編程%3016%3016；精加工橢圓程序；精加工橢圓程序T0101T0101M03 S800M03 S800G00 X39 Z22G00 X39 Z22#1=60#1=60；A A點(diǎn)的角度點(diǎn)的角度#2=0#2=0；X X坐標(biāo)坐標(biāo)#3=0#3=0；Z Z坐標(biāo)坐標(biāo)WHILE #1 LE 120WHILE #1 LE 120；120120是通過計(jì)算得來的是通過計(jì)算得來的B B點(diǎn)角度點(diǎn)角度#2=2#2=2* *2323* *SIN#1SIN#1* *PI/180PI/180；直徑編程直徑編程#3=40#3=40* *COS#

17、1COS#1* *PI/180PI/180G64 G01 X#2 Z#3 F100G64 G01 X#2 Z#3 F100#1=#1+1#1=#1+1；步長(zhǎng)取步長(zhǎng)取1 1度度ENDWENDWG00 X100G00 X100Z100 M05Z100 M05M30 M30 單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程1.包含變量2.包含算術(shù)或邏輯運(yùn)算（=）的程序段3.包含控制語(yǔ)句（例如：GOTO，DO，END）的程序段4.包含宏程序調(diào)用指令（G65，G66，G67或其他G代碼，M代碼調(diào)用宏程序）的程序段單元宏單元宏 用戶宏程序編程

18、 FANUC數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為# 后跟14位數(shù)字，變量種類有四種：變量號(hào)變量類型功能單元宏單元宏 用戶宏程序編程變量號(hào)變量類型功能單元宏單元宏 用戶宏程序編程H代碼的幾何補(bǔ)償值G10L10P R ;D代碼的幾何補(bǔ)償值G10L12P R ;H代碼的磨損補(bǔ)償值G10L11P R ;D代碼的磨損補(bǔ)償值G10L13P R ;P：刀具補(bǔ)償號(hào)R：絕對(duì)值指令（G90）方式時(shí)的刀具補(bǔ)償值。增量值指令（G91）方式時(shí)的刀具補(bǔ)償值為該值與指定的刀具補(bǔ)償號(hào)的值相加。單元宏單元宏 用戶宏程序編程（n為順序號(hào)，199999）例：GOTO10為轉(zhuǎn)移到N10程序段。2. 條件轉(zhuǎn)移：（條件轉(zhuǎn)移：（IF語(yǔ)句）語(yǔ)句）1）IF

19、 條件表達(dá)式 GOTOn 當(dāng)指定的條件表達(dá)式滿足時(shí)，轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號(hào)n的程序段，如果指定的條件表達(dá)式不滿足時(shí)，執(zhí)行下個(gè)程序段。單元宏單元宏 用戶宏程序編程2）IF 條件表達(dá)式 THEN當(dāng)指定的條件表達(dá)式滿足時(shí)，執(zhí)行預(yù)先決定的宏程序語(yǔ)句。 例：IF #1EQ #2 THEN #3=0；3. WHILE 條件表達(dá)式 DO m； （m=1，2，3）條件滿足條件不滿足 ENDm注：循環(huán)允許嵌套，最多注：循環(huán)允許嵌套，最多3層，但不允許交叉層，但不允許交叉單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程1. 非模態(tài)調(diào)用G65：格式： G65

20、 Pp Ll 其中 p：要調(diào)用的程序號(hào) L：調(diào)用次數(shù)（默認(rèn)為1） 自變量：數(shù)據(jù)傳遞到宏程序例：G65 P8000 L2 A10. B2.；調(diào)用2次程序號(hào)8000，經(jīng)自變量A傳遞到宏程序#1=10；自變量B傳遞到宏程序#2=2。單元宏單元宏 用戶宏程序編程自變量指定自變量指定根據(jù)使用的字母，CNC系統(tǒng)自動(dòng)地決定自變量指定的類型。地址不需要按字母順序指定。但應(yīng)符合字地址的格式。但是，I，J 和K 需要按字母順序指定。單元宏單元宏 用戶宏程序編程自變量指定自變量指定根據(jù)使用的字母，系統(tǒng)自動(dòng)決定自變量指定的類型。自變量指定用于傳遞諸如三維坐標(biāo)值的變量。I，J，K 的下標(biāo)用于確定自變量指定的順序，在實(shí)際

21、編程中不寫。單元宏單元宏 用戶宏程序編程如果自變量指定和自變量指定混合指定的話，后指定的自變量類型有效。單元宏單元宏 用戶宏程序編程2. 模態(tài)調(diào)用（G66）：G66 Pp Ll ；程序點(diǎn)G67;（取消模態(tài)）例：G66 P8000 L2 A10. B2.；G00 G90 Z-10.X-5.G67一旦發(fā)出G66 則指定模態(tài)調(diào)用，即指定沿移動(dòng)軸移動(dòng)的程序段后調(diào)用宏程序。移動(dòng)到Z-10，調(diào)用2次程序號(hào)8000，移動(dòng)到X-5，再調(diào)用2次程序號(hào)8000 。單元宏單元宏 用戶宏程序編程%1000%1000；長(zhǎng)半軸；長(zhǎng)半軸4040、短半軸、短半軸3030的橢圓的橢圓G54 G90 G00 Z30G54 G90

22、 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15 ；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#0=0#0=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值WHILE #0 LE 360WHILE #0 LE 360；#1=40#1=40* *COS#0COS#0* *PI/180PI/180；#2=30#2=30* *SIN#0SIN#0* *PI/180PI/180；G01 X#1 Y#2 G01 X#1 Y#2 ；# #0=#0+10=#0+1；ENDWENDWX45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05

23、X0 Y0 M05M30 M30 G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15 ；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#10=0#10=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值WHILE #10 LE 360WHILE #10 LE 360 DO 1 DO 1；#1#11=401=40* *COS#10COS#10；# #12=3012=30* *SIN#10SIN#10；G01 X#11 Y#12 G01 X#11 Y#12 ；# #10=#10+110=#10+1；END 1E

24、ND 1X45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 單元宏單元宏 用戶宏程序編程 與FANUC類似，但功能要弱一些。變量以“R”開始，如：R0、R1、R99。不包含系統(tǒng)變量，系統(tǒng)變量以 “$”開頭。一、格式：Rn （n的缺省取值范圍為0-99） 例如:R1 R2 R99二、運(yùn)算符：?jiǎn)卧陠卧?用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程序編程1. 無條件跳轉(zhuǎn)GOTOB LABEL （向后跳轉(zhuǎn)，向程序頭跳轉(zhuǎn)）GOTOF LABEL （向前跳轉(zhuǎn)，向程序尾跳轉(zhuǎn)）2. 條件跳轉(zhuǎn)IF 表達(dá)式 GOTOB LABEL（向后跳轉(zhuǎn)，向程序頭跳轉(zhuǎn)）IF

25、 表達(dá)式 GOTOF LABEL（向前跳轉(zhuǎn)，向程序尾跳轉(zhuǎn)）LABEL 為程序段標(biāo)示符單元宏單元宏 用戶宏程序編程IF R1R2 GOTOF MARKE1如果R1大于R2，那么跳躍到MARKE1 R7=(R8+R9)*743 GOTOB MARKE1作為條件的復(fù)合表達(dá)式IF R10 GOTOF MARK1允許確定一個(gè)變量（INT，REAL，BOOL或CHAR）。如果變量值為0（=FALSE），條件就不能滿足；對(duì)于所有其他值，條件為TRUE IF R1=0 GOTOF MARKE1 IF R1=1 GOTOF MARKE2 同一程序段中的幾個(gè)條件 單元宏單元宏 用戶宏程序編程單元宏單元宏 用戶宏程

26、序編程G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15 ；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100R10=0R10=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值A(chǔ)AAA：R11=40R11=40* *COS(R10)COS(R10)；R12=30R12=30* *SIN(R10)SIN(R10)；G01 X=R11 Y=R12 G01 X=R11 Y=R12 ；R10=R10+1R10=R10+1；IF R10= 360 GOTOB AAIF R10= 360 GOTOB AAX45 Y15X

27、45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30 長(zhǎng)半軸長(zhǎng)半軸4040、短半軸、短半軸3030的橢圓的橢圓G54 G90 G00 Z30G54 G90 G00 Z30M03 S800M03 S800G00 X45 Y-15 G00 X45 Y-15 ；Z3Z3G01 Z-5 F100G01 Z-5 F100#10=0#10=0；給角度給角度 賦賦0 0初值初值WHILE #10 LE 360WHILE #10 LE 360 DO 1 DO 1；#1#11=401=40* *COS#10COS#10；# #12=3012=30* *SIN#10SIN#10；G01 X#11 Y#12 G01 X#11 Y#12 ；# #10=#10+110=#10+1；END 1END 1X45 Y15X45 Y15；G00 Z30G00 Z30X0 Y0 M05X0 Y0 M05M30 M30